ITMI962501A1 - Unita' di aerazione e miscelazione particolarmente per acque di scarico - Google Patents

Unita' di aerazione e miscelazione particolarmente per acque di scarico Download PDF

Info

Publication number
ITMI962501A1
ITMI962501A1 IT96MI002501A ITMI962501A ITMI962501A1 IT MI962501 A1 ITMI962501 A1 IT MI962501A1 IT 96MI002501 A IT96MI002501 A IT 96MI002501A IT MI962501 A ITMI962501 A IT MI962501A IT MI962501 A1 ITMI962501 A1 IT MI962501A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
delivery duct
diffusers
mixer
air
unit according
Prior art date
Application number
IT96MI002501A
Other languages
English (en)
Inventor
Arnaldo Lisi
Original Assignee
Itt Flygt S P A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Itt Flygt S P A filed Critical Itt Flygt S P A
Publication of ITMI962501A0 publication Critical patent/ITMI962501A0/it
Priority to IT96MI002501 priority Critical patent/IT1286014B1/it
Priority to NZ328846A priority patent/NZ328846A/en
Priority to HU9701599A priority patent/HU219474B/hu
Priority to NO974795A priority patent/NO974795L/no
Priority to KR1019970056807A priority patent/KR19980041988A/ko
Priority to EP97850154A priority patent/EP0845290A1/en
Priority to MX9708751A priority patent/MX9708751A/es
Priority to US08/970,863 priority patent/US6076812A/en
Priority to JP32157797A priority patent/JPH10156159A/ja
Priority to BR9706516A priority patent/BR9706516A/pt
Priority to ARP970105545A priority patent/AR008921A1/es
Priority to CN97123030A priority patent/CN1184783A/zh
Priority to PL32337597A priority patent/PL323375A1/xx
Priority to CA 2222394 priority patent/CA2222394A1/en
Priority to CZ973768A priority patent/CZ376897A3/cs
Priority to AU46762/97A priority patent/AU716384B2/en
Publication of ITMI962501A1 publication Critical patent/ITMI962501A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1286014B1 publication Critical patent/IT1286014B1/it

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • C02F3/205—Moving, e.g. rotary, diffusers; Stationary diffusers with moving, e.g. rotary, distributors
    • C02F3/207—Moving, e.g. rotary, diffusers; Stationary diffusers with moving, e.g. rotary, distributors with axial thrust propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2332—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements the stirrer rotating about a horizontal axis; Stirrers therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
    • B01F23/23341—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer with tubes surrounding the stirrer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B01F23/454—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting a mixture of liquid and gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/21—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers
    • B01F25/211—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers the injectors being surrounded by guiding tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B01F25/31422—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction with a plurality of perforations in the axial direction only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/71—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with propellers
    • B01F27/711—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with propellers co-operating with stationary guiding means, e.g. baffles
    • B01F27/7111—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with propellers co-operating with stationary guiding means, e.g. baffles the guiding means being tubes surrounding the propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
    • B01F23/231231—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material the outlets being in the form of perforations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
    • B01F23/231265—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/113—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

D E S C R I Z I O N E
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
UNITA' DI AERAZIONE E MISCELAZIONE, PARTICOLARMENTE PER ACQUE DI SCARICO.
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un* unita' di aerazione e miscelazione, particolarmente per acque di scarico, comprendente un miscelatore a flusso assiale di tipo sommergibile, una pluralità' di diffusori d’aria in bolle, ed un compressore per alimentazione d'aria in pressione in detti diffusori .
Come e* noto, nel campo dell'aerazione ed ossigenazione di acque e liquami, ed in particolare delle acque di scarico in impianti di trattamento biologico sia civili che industriali e delle acque in bacini di allevamento ittici, si richiedono apparecchiature sempre piu' efficienti, cioè' in grado di accrescere le rese di trasferimento di ossigeno alle acque Stesse di incrementare la percentuale di dissoluzione di quest'ultimo nelle masse liquide contenendo al contempo i consumi elettrici .
Inoltre sono richieste apparecchiature che permettono di variare l'immissione di ossigeno in modo da adattarsi automaticamente ai cambiamenti delle caratteristiche dei processi operativi.
Per ottenere un'elevata resa di trasferimenti di ossigeno, una tecnica nota prevede di immettere aria compressa nelle masse liquide sotto forma di bolle fini, cioè' con diametro il piu' possibile ridotto, ad esempio compreso tra circa 0,1 e 3 mm, mediante diffusori fissati su una zona ampia o anche su un'intera superficie del fondo delle vasche di trattamento .
Tali diffusori possono essere formati da tubi porosi in plastica espansa rigida, oppnre da dischi in materiale ceramico poroso o da membrane in elastomero micro forate.
Le portate di aria immessa, generalmente prevista nella tecnica nota, variano da 2 a 50 m3/h per ogni m di fondo della vasca di trattamento, con rese di trasferimento piu' alte alle basse portate e decrescenti alle portate piu' elevate.
Per migliorare -ulteriormente il rendimento di dissoluzione dell'ossigeno nell'acqua in funzione, oltre che delle dimensioni delle bolle d’aria, anche del tempo di permanenza delle bolle stesse, e' anche nota la tecnica di accoppiare gli elementi diffusori d'aria compressa sopra citati, cioè' del tipo a bolle fini, con miscelatori sommersi costituiti ciascuno da una girante in grado di formare un flusso assiale sopra gli stessi elementi diffusori. Il trascinamento, cosi' ottenuto in senso sostanzialmente orizzontale, delle bolle d'aria aumenta la lunghezza del percorso delle stesse incrementandone il tempo di permanenza ed accrescendo perciò' lo scambio aria/acqua.
Le tecniche note, sopra sommariamente descritte, pur raggiungendo buone rese di trasferimento di ossigeno per Kw/h consumato, presentano alcuni gravi limiti ed inconvenienti.
Infatti, innanzitutto le ridotte dimensioni dei fori dei diffusori d'aria impiegati aumentano i rischi di intasamento di questi componenti ed impongono perciò' frequenti ispezioni ed interventi di sostituzione o manutenzione degli stessi.
Tali ispezioni, se effettuate a vasche piene, comportano costi elevati.
Interventi e manutenzione sono d'altronde possibili solo svuotando le vasche essendo i tubi di distribuzione ed i relativi diffusori fissati sui fondi delle stesse.
Vi e<* >inoltre da far presente che le legislazioni vigenti nel campo dei trattamenti delle acque impediscono lo scarico delle acque non trattate.
Pertanto, in pratica, e' necessario disporre di parecchie vasche da svuotare una alla volta quando il carico inquinante e' sufficientemente basso, rischiando comunque di incorrere in seri problemi per ciò’ che concerne la qualità' dei trattamenti di depurazione.
Inoltre, con le tecniche note, per ottenere portate d'aria adeguate e buone rese di trasferimento d'ossigeno, sono necessarie ampie superi ici di diffusione dell’aria, cioè' gli elementi diffusori vanno disposti su vaste zone del fondo di una vasca o sull'intera superficie di quest'ultimo.
Perciò', i costi d'impianto non solo risultano elevati per il tipo e la quantità* di diffusori necessari, ma anche le superiici delle vasche spesse volte devono essere particolarmente estese per poter realizzare le richieste portate d'aria. Ciò’ contrasta con la tendenza a costruire vasche di aerazione sempre più profonde per i crescenti costi di terreni e la sempre minore disponibilità' di spazi adeguati da destinare agli impianti di trattamento delle acque di scarico.
Un'altra tecnica nota per l'aerazione di masse liquide, basata sull'impiego di diffusori a bolle grosse cioè'con diametro ad esempio di circa 8-lOmm, comporta sicuramente un minor rischio di intasamento e quindi minor necessita' di manutenzione essendo i fori di passaggio dell'aria compressa di dimensioni maggiori di quelli necessari per produrre bolle fini, ma consente di ottenere rese di trasferimento dell'ossigeno troppo basse, ad esempio inferiori anche del 65% rispetto alle tecniche che utilizzano diffusori a bolle fini.
In questa situazione il compito tecnico posto alla base della presente invenzione e' ideare un'unita' di aetasione e miscelazione in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati.
Nell ambito di detto co ito tecnico l importante scopo dell'invenzione e’ di ideare un' unita* di aerazione e miscelazione in grado di accrescere notevolmente, rispetto alla tecnica nota, le portate di aria immesse nelle masse liquide dell'unita' di superficie di diffusione mantenendo buone rese di trasferimento di ossigeno ed evitando cosi’ di coprire ampie superiici del fondo di una vasca con elementi diffusori d'aria.
Un altro importante scopò e* ideare un'unita' di aerazione e miscelazione di ingombro ridotto e di peso limitato tale da consentirne un'agevole istallazione ed un'altrettanta agevole rimozione dal fondo di una vasca per le operazioni di ispezione e manutenzione .
Un ulteriore scopo e' ideare un'unita di aerazione e miscelazione che, pur presentando un'adeguata resa di trasferimento d’ossigeno, sia dotata di elementi di diffusione dell’aria di difficile intasabilità' e quindi di limitata necessita* intrinseca di manutenzione .
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un'unita' di aerazione e miscelazione che si caratterizza per il fatto di comprendere un condotto di mandata presentante una bocca d'ingresso adiacente a detto miscelatore ed una bocca di uscita distanziata da detta bocca di ingresso, detto condotto di mandata essendo atto ad incanalare il flusso assiale generato dallo stesso miscelatore, e per il fatto che detti diffusori d'aria sono disposti internamente a detto condotto di mandata.
Viene ora riportata, a titolo di esempio indicativo e non limitativo, la descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva di un'unita' di aerazione e miscelazione secondo l'invenzione, dimostrata negli uniti disegni, nei quali:
— la figura 1 mostra una vista innalzata laterale dell'unita' secondo l'invenzione in una prima posizione operativa;
— la figura 2 illustra una vista analoga a figura 1 evidenziente una seconda posizione operativa;
la figura 3 presenta una vista dall'alto dell’unita delle figure 1 e 2;
e
la figura 4 riporta un diagramma in cui sono confrontate le rese di trasferimento di ossigeno dell'unita' secondo l'invenzione con quelle della tecnica nota.
Con riferimento alle figure citate l'unita* di aerazione e miscelazione secondo l'invenzione e' globalmente indicata con il numero 1.
Essa comprende un miscelatore 2 in grado di produrre un flusso lungo la direzione assiale 2a e, ad esempio, costituito da una pompa sommergibile, di tipo convenzionale e di per se' nota, dotata di una girante ad elica 3.
Il miscelatore 2 e' impegnato scorrevolmente ad un supporto verticale 4 in modo da poter essere istallato su un fondo 5 di una vasca e rimosso da quest 'ultima con operazioni di agevole esecuzione. Originalmente al miscelatore 2 e' accoppiato un condotto di mandata 6 presentante una bocca d'ingresso 6a adiacente al miscelatore stesso ed una bocca di uscita 6b distanziata dalla bocca d'ingresso. Il condotto di mandata 6, di conformazione sostanzialmente cilindrica e' atto ad incanalare adeguatamente il flusso assiale generato dalla girante ad elica 3.
Vantaggiosamente il condotto di mandata 6 ed il miscelatore 2 sono disposti oltre che sostanzialmente orizzontali, anche con orientamento obliquo nel senso dell'allontanamento da una parete verticale 7 della vasca in cui sono immersi, in modo da creare, internamente a quest'ultima, un getto 8 che, per la sua direzione, possa migliorare l'azione di miscelazione del liquido.
Il condotto di mandata 8 presenta inferiormente un piede di appoggio 6c che ne consente il sostegno in cooperazione con porzioni di attacco 9 disposte in prossimità' della bocca di ingresso 6a e scorrevoli sulla carcassa esterna 2b del miscelatore 2.
In pratica, regolando la posizione del condotto di mandata 6, la girante ad elica 3 del miscelatore 2 può essere disposta internamente allo stesso condotto di mandata tra una prima posizione estrema prossima alla bocca di ingresso 6a (vedere figura 1) ed una seconda posizione estrema più interna al condotto di mandata 6 (vedere figura 2).
Internamente a quest’ultimo, e piu' precisamente in una porzione di esso collocata in una zona inferiore e prossima a detta bocca d'ingresso, sono disposti e fissati piu' diffusori tubolari d'aria 10, vantaggiosamente del tipo atto a formare bolle d'aria di grosse dimensioni, cioè' in pratica dotati di fori passanti di diametro di circa 4-10mm.
Tali diffusori tubolari 10 per bolle grosse ricevono aria compressa da un compressore (non illustrato nelle figure allegate) tramite una tubazione 11 che si inserisce in un collettore di alimentazione 12 degli stessi diffusori 10.
Il funzionamento di un’unita’ di aerazione e miscelazione sopra descritta in senso prevalentemente strutturale, e‘ il seguente. j L’acqua povera di ossigeno viene prelevata dal fondo 5 di una vasca, in cui e’ immersa l’unita’ 1, dalla girante 3 del miscelatore 2 e viene inviata ad una velocita’ compresa, ad esempio, tra 1,5 e 4,5 m/s nel condotto di mandata 6 dove accresce la sua turbolenza.
Le grosse bolle d’aria in uscita dai diffusori 10, disposti internamente al condotto di mandata 6, venendo a contatto con il forte flusso turbolento di liquido, vengono immediatamente frantumate in piccolissime particelle.
In pratica la dissoluzione di ossigeno nel liquido e' sostanzialmente completata all'interno del condotto di mandata 6 ed all’uscita da quest'ultimo il getto 8 viene diffuso nella massa d'acqua saturo d 'ossigeno .
A titolo esemplificativo, il rapporto in volume tra la portata d'acqua inviata dal miscelatore nel condotto di mandata e la portata d'aria immessa dai diffusori può variare tra cinque e dieci volte.
Da prove effettuate si e' rilevato che la resa di trasferimento di ossigeno e' risultata, per ogni m<3 >di aria immessa, inferiore, approssimativamente, solo del 5-20% rispetto a quella ottenibile con miscelatori e diffusori a bolle fini, per profondità' di immersione di circa 7m.
Variando opportunamente la posizione del condotto di mandata 6 rispetto alla girante ad elica 3 e' comunque possibile modificare, a seconda dell 'esigenze, tale resa di trasferimento.
In figura 4 e' stata indicata con A la curva di resa di trasferimento percentuale di ossigeno, in funzione della profondità' di immersione, per una posizione della girante prossima alla bocca d'ingresso 6a del condotto di mandata (vedere figura 1), con B la resa per una posizione della girante piu' interna al condotto di mandata (vedere figura 2) e con C la resa di un'unita’ di miscelazione, di tipo noto, immersa in prossimità' di diffusori a bolle fini.
Poiché’ la forte turbolenza e l'elevata velocita' del flusso di liquido all'interno del condotto di mandata risultano molto efficaci per frantumare in piccole particelle le grosse bolle immesse dai diffusori/ si e' constatato che sono possibili portate d'aria, per unita' di superficie di diffusione, da 20 a 500 volte superiori a quelle usate nella usuale tecnica di diffusione a bolle fini. In pratica non solo le rese leggermente inferiori di trasferimento di ossigeno sopra evidenziate sono ampiamente compensate dagli effetti dell'efficacia complessiva dell'aereazione a causa della maggiore quantità' d'aria introdotta nel liquido nell'unita' di tempo, ma anche le superfici occupate dai diffusori a bolle grosse possono essere molto ridotte, ad esempio inferiori al mz, e conseguentemente l’unita' secondo l'invenzione può' risultare fortemente compatta.
Inoltre, sempre da prove eseguite in acque di scarico civili ed industriali, e' stato evidenziato che il rapporto tra la capacita' di trasferimento d'ossigeno realizzata dall’unita' secondo l'invenzione in tali acque rispetto alla capacita’ di trasferimento in acque pulite ed in condizioni standard e' sempre compresa tra 0,9 e 1, superando gli analoghi rapporti riscontrabili nei migliori sistemi di diffusione a superficie estesa (tecnica nota) che risultano compresi invece tra 0,3 e 0,75. In pratica il getto ad alta velocita' e forte turbolenza generato dal miscelatore accoppiato al condotto di mandata risulta meno sensibile, rispetto ai sistemi di diffusione estesa a bolle fini, al tipo di acqua da trattare, contenuto di fanghi ed alle forme dei solidi sospesi.
L'invenzione consegue importanti vantaggi.
Innanzitutto l'unita’ dì aerazione e miscelazione secondo il trovato consente di evitare la distribuzione di diffusori d'aria compressa su tutto il fondo di una vasca o comunque su una vasta porzione di essa.
La compattezza dell'unita , il suo peso ridotto e la possibilità' di installazione in prossimità' delle pareti periferiche di una vasca ne consentono un agevole rimozione per eventuali operazioni di controllo e manutenzione, evitando di vuotare la vasca stessa.
Va sottolineato che l’unita* secondo l'invenzione permette di impiegare diffusori a bolle grosse notoriamente soggetti a minor pericolo di intasamento anche per tempi prolungati di funzionamento .
Infine c'e da aggiungere che e* possibile regolare il flusso d'aria a seconda dell'esigenza di processo senza modificare l’efficienza della miscelazione: e’ infatti sufficiente regolare la portata d’aria di entrata dei diffusori fino ad arrestarne completamente l’immissione per ottenere, ad esempio, cicli alternati di denitrif icazione/nitrif icazione sempre piu’ necessarie nella moderna tecnologia del trattamento delle acque di scarico.

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Unita di aerazione e miscelazione, particolarmente per acque di scarico, comprendente: un miscelatore a flusso assiale di tipo sommergibile, una pluralità1 di diffusori d’aria in bolle, ed un compressore per l’alimentazione di-aria in pressione in detti diffusori, caratterizzata dal fatto di comprendere un condotto di mandata presentante una bocca d'ingresso adiacente a detto miscelatore ed una bocca di uscita distanziata da detta bocca di ingresso, detto condotto di mandata essendo atto ad incanalare il flusso assiale generato dallo stesso miscelatore, e dal fatto che detti diffusori d’aria sono disposti internamente a detto condotto di mandata.
  2. 2) Unita’ secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti diffusori d’aria sono definiti da elementi tubolari atti a formare bolle di tipo grosso.
  3. 3) Unita’ secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti diffusori sono solidali a detto condotto di mandata e sono posizionati in una porzione dello stesso condotto prossima a detta bocca di ingresso.
  4. 4) Unita’ secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti diffusori sono posizionati in una zona inferiore di detto condotto di mandata.
  5. 5) Unita' secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto miscelatore comprende una girante ad elica e che detto condotto di mandata comprende in prossimità di detta bocca d’ingresso una porzione di attacco impegnata scorrevolmente a detto miscelatore in modo atto a consentire la variazione della posizione relativa di detta girante ad elica internamente allo stesso condotto di mandata.
  6. 6) Unita' secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto condotto di mandata presenta una conformazione sostanzialmente cilindrica .
IT96MI002501 1996-11-20 1996-11-29 Unita' di aerazione e miscelazione,particolarmente per acque di scarico IT1286014B1 (it)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT96MI002501 IT1286014B1 (it) 1996-11-29 1996-11-29 Unita' di aerazione e miscelazione,particolarmente per acque di scarico
NZ328846A NZ328846A (en) 1996-11-29 1997-09-25 Aeration unit for waste water tank: axial flow mixer discharges into jet ring containing aeration tubes
HU9701599A HU219474B (hu) 1996-11-29 1997-10-01 Berendezés főleg szennyvizek keverésére és levegőztetésére
NO974795A NO974795L (no) 1996-11-29 1997-10-17 Blande- og lufteenhet
KR1019970056807A KR19980041988A (ko) 1996-11-29 1997-10-31 혼합 및 폭기 장치
EP97850154A EP0845290A1 (en) 1996-11-29 1997-11-06 Aeration and mixing unit
MX9708751A MX9708751A (es) 1996-11-29 1997-11-13 Unidad de mezclado y de aeracion.
US08/970,863 US6076812A (en) 1996-11-20 1997-11-14 Mixing and aeration unit
JP32157797A JPH10156159A (ja) 1996-11-29 1997-11-21 混合及び曝気装置
BR9706516A BR9706516A (pt) 1996-11-29 1997-11-24 Unidade de misturação e ventilação
ARP970105545A AR008921A1 (es) 1996-11-29 1997-11-26 Una unidad de mezclado y aireacion.
CN97123030A CN1184783A (zh) 1996-11-29 1997-11-27 混合充气装置
PL32337597A PL323375A1 (en) 1996-11-29 1997-11-27 Method of agitating and aerating liquids, in particular waste waters
CA 2222394 CA2222394A1 (en) 1996-11-29 1997-11-27 A mixing and aeration unit
CZ973768A CZ376897A3 (cs) 1996-11-29 1997-11-27 Mísící a provzdušňovací zařízení
AU46762/97A AU716384B2 (en) 1996-11-29 1997-11-28 A mixing and aeration unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT96MI002501 IT1286014B1 (it) 1996-11-29 1996-11-29 Unita' di aerazione e miscelazione,particolarmente per acque di scarico
CA 2222394 CA2222394A1 (en) 1996-11-29 1997-11-27 A mixing and aeration unit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ITMI962501A0 ITMI962501A0 (it) 1996-11-29
ITMI962501A1 true ITMI962501A1 (it) 1998-05-29
IT1286014B1 IT1286014B1 (it) 1998-06-26

Family

ID=31716415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT96MI002501 IT1286014B1 (it) 1996-11-20 1996-11-29 Unita' di aerazione e miscelazione,particolarmente per acque di scarico

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6076812A (it)
EP (1) EP0845290A1 (it)
JP (1) JPH10156159A (it)
CN (1) CN1184783A (it)
AU (1) AU716384B2 (it)
BR (1) BR9706516A (it)
CA (1) CA2222394A1 (it)
CZ (1) CZ376897A3 (it)
HU (1) HU219474B (it)
IT (1) IT1286014B1 (it)
NO (1) NO974795L (it)
NZ (1) NZ328846A (it)
PL (1) PL323375A1 (it)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849697C2 (de) * 1998-10-28 2002-10-10 Frank Luelfing Verfahren und Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit
FR2809139B1 (fr) * 2000-05-16 2002-08-30 Jacques Fonkenell Installation hydraulique pouvant fonctionner en installation hydroelectrique ou en aerateur d'eau
US6676837B2 (en) 2001-02-07 2004-01-13 Jimmie A. Keeton, Jr. Solar aeration system
FR2823742B1 (fr) 2001-04-19 2004-03-12 Alain Boulant Dispositif pour brasser et aerer un liquide dans une cuve de traitement
US20050167858A1 (en) * 2004-02-04 2005-08-04 Jones Robert L. Aerator apparatus and method of use
US7377497B2 (en) * 2005-09-16 2008-05-27 Philadelphia Gear Corporation Aeration system and method
CN100537171C (zh) * 2006-05-26 2009-09-09 中国海洋石油总公司 一种固体粉末和液体混和的方法及其轴流式混合器
EP2125180B1 (de) * 2007-02-19 2011-01-19 INVENT Umwelt- und Verfahrenstechnik AG Horizontalrührwerk und einrichtung zum erzeugen einer strömung in einem klärbecken mit dem horizontalrührwerk
US8016273B1 (en) 2007-08-15 2011-09-13 Dartez James R Aerator
DE102010023831A1 (de) * 2010-06-10 2011-12-15 Sig Technology Ag Vorrichtung und Verfahren zur Befüllung von Produkten
ITTO20110365A1 (it) * 2011-04-27 2012-10-28 Marta Jakob Apparecchio per sanificazione dei liquidi, specificamente studiato per la sanificazione delle emulsioni lubri-refrigeranti di macchine utensili
CN105539805B (zh) * 2015-12-28 2019-03-19 北京临近空间飞艇技术开发有限公司 一种飞艇气囊地面快速安全充气装置
EP3636337B1 (en) * 2018-10-12 2023-08-16 Xylem Europe GmbH Propeller for a digestion tank mixer
IT202000006451A1 (it) * 2020-03-26 2021-09-26 Medicair Ind S R L Dispositivo a immersione per la dissoluzione di ossigeno in un liquido

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2772863A (en) * 1954-08-30 1956-12-04 Pacific Pumps Inc Mixing pump
BE756252A (fr) * 1969-09-17 1971-03-01 Procedes Sem Procede et appareil pour realiser le melange entre une phase gazeuse etune phase liquide
US3671022A (en) * 1969-10-06 1972-06-20 Air Reduction Method and apparatus for the microdispersion of oxygen in water
US3643403A (en) * 1970-04-29 1972-02-22 Richard E Speece Downflow bubble contact aeration apparatus and method
CH529073A (de) * 1971-09-02 1972-10-15 Kaelin J R Verfahren zur Eintragung und Umwälzung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas in eine zu klärende Flüssigkeit und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2852543A1 (de) * 1978-12-05 1980-06-12 Menzel Gmbh & Co Verfahren zur begasung von fluessigkeiten, insbesondere zum sauerstoffeintrag im belebungsbecken und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4512936A (en) * 1981-07-03 1985-04-23 Ebara Corporation Aeration apparatus
US4431597A (en) * 1982-09-29 1984-02-14 Air-O-Lator Corporation Horizontal mixing aerator
US4514343A (en) * 1982-09-29 1985-04-30 Air-O-Lator Corporation Aspirating horizontal mixer
DE3425791A1 (de) * 1984-07-13 1985-03-07 Kurt Leistner Geraet und verfahren zum verbessern von wasser, abwasser besonders ruhendem verschmutztem abwasser
US4581182A (en) * 1985-02-21 1986-04-08 Air-O-Lator Corporation Submersible mixer with air injection
JPS62289296A (ja) * 1986-06-06 1987-12-16 Hisao Sato 水中用気泡噴射機
US4710325A (en) * 1987-01-20 1987-12-01 Air-O-Lator Corporation Aspirating aeration and liquid mixing apparatus
JPS63256194A (ja) * 1987-04-10 1988-10-24 Shin Meiwa Ind Co Ltd 曝気撹拌装置
US5030362A (en) * 1989-08-21 1991-07-09 Exxon Chemical Patents Inc. Process for stripping liquid systems and sparger system useful therefor
SG54084A1 (en) * 1995-09-14 1998-11-16 Univ Singapore Recirculating mechanical aerator

Also Published As

Publication number Publication date
NO974795D0 (no) 1997-10-17
IT1286014B1 (it) 1998-06-26
CZ376897A3 (cs) 1999-05-12
EP0845290A1 (en) 1998-06-03
CN1184783A (zh) 1998-06-17
HUP9701599A1 (hu) 1998-12-28
PL323375A1 (en) 1998-06-08
BR9706516A (pt) 1999-05-11
ITMI962501A0 (it) 1996-11-29
AU716384B2 (en) 2000-02-24
HU9701599D0 (en) 1997-11-28
US6076812A (en) 2000-06-20
NZ328846A (en) 1997-12-19
JPH10156159A (ja) 1998-06-16
AU4676297A (en) 1998-06-04
NO974795L (no) 1998-06-02
HU219474B (hu) 2001-04-28
CA2222394A1 (en) 1999-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITMI962501A1 (it) Unita&#39; di aerazione e miscelazione particolarmente per acque di scarico
CN105833578B (zh) 水处理设备和系统
JP2018027543A (ja) 散気装置とその運転方法、及び水処理装置
EP0049154B2 (en) In place gas cleaning of diffusion elements
DK168091B1 (da) Fremgangsmaade og apparat til indfoersel af gas i fine bobler over et stort areal i vaesker
JPS5952525A (ja) 気体注入用反応器
US20200360873A1 (en) Combined coarse and fine bubble diffuser
USRE33177E (en) In place gas cleaning of diffusion elements
JPH09253685A (ja) 散気装置
JP2012024647A (ja) 浸漬型膜分離装置および微細気泡散気管
JP4374885B2 (ja) 膜分離装置
CN209178028U (zh) 一种全向流浮选装置
JP4819841B2 (ja) 膜分離装置
RU2645141C1 (ru) Керамический аэратор
CN108975439A (zh) 一种全向流浮选装置
RU2301775C1 (ru) Флотатор
JPS60193596A (ja) 汚水処理装置
RU2181343C2 (ru) Устройство для аэрации жидкости
KR20110058977A (ko) 산기관
CN208532365U (zh) 一种污水生物膜处理反应池
WO2003055808A1 (en) Waste treatment apparatus
CN210528623U (zh) 一种臻净一体机
KR200204968Y1 (ko) 용수의 정화와 산소 공급을 위한 교반장치
JPH0515890A (ja) 汚水処理槽
RU2179157C1 (ru) Установка для обработки сточных вод

Legal Events

Date Code Title Description
0001 Granted