NL7811242A - Beluchtingsinrichting. - Google Patents

Description

**x ^ Octrooibureau Lux ^

DrsoJ.H.Mommaerta Den Haag

Aanvrager : Landustrie Sneek Machinefabriek Elektrotechniek B.V., te Sneek

Titel : Beluchtingsinrichting·

Hit NL-C 131 ^23 is een inrichting voor het beluchten van een vloeistof, i.h.b. voor het biologisch reinigen van afvalwater, bekend, welke inrichting een bak omvat, waarin een scheidingswand zodanig is aangebracht, dat ’een gesloten rondvoerbaan voor 5 de vloeistof ontstaat· Aan een einde van dese scheidingswand is een oppervlaksbeluchter opgesteld, waarvan de vertikale as althans ongeveer in het vlak van de scheidingswand ligt. Bij draaiing van deze beluchter wordt het vloeistofoppervlak verstoord, waardoor lucht in de vloeistof wordt ingevoead en daarmede wordt gemengd, ter-10 wijl tevens de vloeistof in beweging wordt gebracht, zodat deze door de gesloten rondvoerbaan gaat stromen· De ingevoerde lucht dient bij biologische reinging voor het in stand houden van de werking van het actieve slib, terwijl door de stroming van de vloeistof afzetting van bezinkbare stoffen op de bodem wordt voorkomen· De hoeveel-15 heid ingebrachte lucht kan worden geregeld door verandering van de indompeldiepte of van de draaisnelheid van de beluchter·

Een bezwaar van deze bekende inrichting is, dat de aandrijving van de vloeistof in de rondvoerrichting afhankelijk is van de indompeldiepte of van de draaisnelheid van de beluchter, hetgeen 20 nadelig is, wanneer bij geringe belasting minder luchtinvoer vereist is, daar dan ook de rondvoersnelheid zal afnemen, en voor het in suspensie houden van het slib onvoldoende kan worden· Het kan dan nodig zijn meer energie te gebruiken dan voor de luchtbehoefte nodig is· 25 Een ander bezwaar van deze bekende inrichting is het tamelijk ongunstige voortstuwingseffect van de oppervlaksbeluchter, ’ daar de aandrijving voornamelijk aan het oppervlak plaatsvindt, terwijl bovendien het toestromende water door het door de beluchter weggeworpen water vrij sterk kan worden afgeremd, Ben verder nadeel 30 is, dat het spattende afvalwater de omgeving van de beluchter vervuilt, en dat het door de beluchter voortgebrachte geluid hinderlijk kan zijn* Maatregelen om dezè^bezwaren op te heffen zijn zeer kostbaar· Een bezwaar van dergelijke oppervlaksbeluchtere is ten 7 3 1 1 2 ^ l ' 2 .

slotte, dat deze in verhouding tot de luchtinvoer- en voortstuwings-werking vrij veel energie verbruiken#

Uit NL-A 7510 116 van de onderhavige aanvrager is een soortgelijke inrichting als de voornoemde^bekend, waarbij de beluch-5 tings- en voortstuwingswerking is verbeterd door het aanbrengen van bijkomende oppervlaksbeluchters in de rondvoerbaan# Hoewel daardoor een betere aanpassing van de beluchting aan de belasting kan f worden verkregen, blijven al de overige bezwaren van het gebruik van oppervlaksbeluchters bestaan· 10 Er zijn ook beluchtingsinrichtingen bekend, bijv. uit NL-A 7711017 van de onderhavige aanvrager, waarbij de luchtinvoer en de voortstuwing van elkaar zijn gescheiden, en wel doordat de lucht door middel van in de vloeistof ondergedompelde mondstukken, en in het bijzonder door zich over althans nagenoeg de gehele breed-15 te van de bodem uitstrekkende bodemroosters, onder druk in de vloeistof wordt ingebracht, terwijl de voortstuwing met behulp van een of meer afzonderlijke aandrijfschroeven plaatsvindt· Daarmede kan een doeltreffende beluchting van de vloeistof plaatsvinden, waarbij de luchtinvoer en de voortstuwing onafhankelijk van elkaar regelbaar 20 zijn. Daarbij zijn echter in de vloeistof geplaatste aandrijfschroeven ’ met vloeistofdichte aandrijfmiddelen vereist, terwijl een aandrijf-schroef slechts over een beperkt doorsnedegebied een gelijkmatige vloeistofverplaatsing kan bewerkstelligen, en voorts een beperkt nuttig effect heeft· 25 De uitvinding beoogt een beluchtingsinrichting te ver schaffen, die de voornoemde bezwaren niet bezit, en die daartoe als kenmerk heeft, dat een draaibaar aandrijfmiddel in de vorm van ten minste een schoepenrad met vertikale draaiingsas wordt gebruikt, dat van zich over ten minste een deel van de hoogte van de vloeistof 30 uitstrekkende schoepen is voordien, welke draaiingsas althans onge- y veer in het vlak van een de rondvoerbaan begrenzende wand is gelegen, terwijl de beluchtingsmiddelen worden gevormd door in de door deze schoepen verplaatste vloeistof uitmondende luchtinvoeropeningen of « · -mondstukken. Een dergelijk schoepenrad kan betrekkelijk langzaam 35 worden rondgedraaid om een doeltreffende vloeistofverplaatsing met de in de regel vereiste geringe snelheid te verkrijgen, waarbij 7811242 - 4 4 ,ΐΝ * 3 * het nuttig aandrijfeffect groot is,terwijl wegens de geringe snelheid geen spatten van vloeistof zal plaatsvinden· Daardoor wordt vervuiling yan de omgeving, en in het bijzonder van de boven het vloeistofoppervlak geplaatste aandrijfmiddelen, vermeden· Door het 5 geringe aandrijfvermogen en het ontbreken van het geluid van spat tende vloeistof is geluidshinder aanzienlijk kleiner· Daar de aandrijf-middelen boven het vloeistofoppervlak kunnen worden opgesteld, 9 zijn bijzondere dichtingen niet nodig, en is het onderhoud eenvoudig. Deze aandrijfoiddelen kunnen verder op een .betrekkelijk 10 lichte brug worden bevestigd· In het bijzonder kan het schoepenrad in een bodemlager worden ondersteund· Doordat de vloeistof ook nabij de bodem kan worden voortgestuwd, is het mogelijk met diepere bakken te werken·

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toe-15 gelicht aan de hand van een tekening; hierin toonts fig. 1 een schematische afbeelding in perspectief met weggebroken gedeelten van een beluchtingsinrichting volgens de uitvinding; ' fig· 2 een overeenkomstige afbeelding van een deel van 20 een gewijzigde uitvoeringsvorm van deze inrichting; fig.3 een vereenvoudigd bovenaanzicht op kleinere schaal van de inrichting volgens fig· 1 met een gewijzigde vorm van de bak daarvan; fig.^A^.C doorsneden volgens de lijn IV- IV van fig„1 25 met anders uitgevoerde schoepenraderen; en fig.5 een met fig· 3 overeenkomend bovenaanzicht van een gewijzigde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens fig.1 met een meervoudige rondvoerbaan·

In fig.1 is een langwerpLge bak 1 met rechte zijwanden 30 2 en gebogen eindwanden 3 afgebeeld, in het langsmiddenvlak waarvan een scheidingswand 4 is aangebracht, die zich slechts over een deel van de lengte van de bak uitstrekt, zodat een gesloten rondvoerbaan 5 ontstaat. In een van de wanden 3 mondt een doeistoftoevoer 6 uit, terwijl in een zijwand 2 nabij deze eindwand een overloop 7 is aan-35 gebracht, waarop een afvoerkamer 8 met een afvoerleiding 9 aansluit·

Het is de bedoeling, dat de bij 6 toegevoerde vloeistof in de met 7811242 * «τ'* k pijlen aangeduide zin door de rondvoerbaan 3 stroomt, en na ten minste êên omloop over de overloop 7 afvloeit· De vloeistof verblijft dan gedurende een minimale omlooptijd in de baan 3% die wordt bepaald door de afstand tussen de punten 6 en 7 en" door de rondvoersnelheid 5 van de vloeistofo ^

Voor het bewerkstelligen van een biologische reiniging met behulp van mdkro-organismen (actief slib) wordt aan de rondgevoerde vloeistof zuurstof, meestal in de vorm van lucht, toegevoerd, bijv· met behulp van bodemroosters 10 volgens NL-A 7711017, of door 10 middel van gelijkwaardige mondstukken, waarbij gasbellen 11 in een , gelijkmatige stroom over althans negenoeg de gehele breedte en de gehele hoogte van de vloeistof omhoog stagen, waardoor deze»mede door de voorwaartse snelheid van de vloeistof, langdurig en innig daarmede in aanraking worden gebracht, zodat de zuurstof doeltref-^ fend in de vloestof wordt opgelost· Het is uiteraard ook mogelijk zuivere zuurstof in te voeren, waarbij dan de bak ten minste gedeeltelijk moet worden afgedekt, om het verloren gaan van de uit de vloeistof tredende zuivere zuurstof tegen te gaan·

Voor het rondvoeren van de vloeistof wordt een schoepen-20 rad 12 met een vertikale as 13 gebruikt, welke &a in het vlak van de scheidingswand h is gelegen, terwijl de schoepen ervan op een geringe afstand 15 van de eindrand van de wand ^ blijven0 Boven het vloeistofoppervlak bevindt zich een aandrijfeenheid 16, die uit een elektrische motor en een vertragende overbrenging bestaat, waarmede 25 de schoepen met een snelheid kunnen worden aangedreven, die voldoende is om de vloeistof in de aangeduide zin en met de vereiste snelheid in de rondvoerbaan 5 rond te voeren·

Deze draaisnelheid is betrekkelijk gering, zodat de vloeistof niet wordt opgespat, en de aandrijfeenheid 16 en de omge-30 ving daarvan niet aan de aantastende en vervuilende werking van de vloeistof zijn blootgesteld· De ondersteuning van de aandrijfeenheid 16, die niet nader is aangeduid, kan betrekkelijk licht zijn, waarbij in het bijzonder het schoepenrad 12 nog in een bodemlager 17 kan zijn ondersteunde De afstand 15 dient daarbij zo klein moge-35 lijk te zijn, ten einde een plaatselijke kringstroom rond het schoepenrad zo veel mogelijk te beperken* 7811242 • 5 ' ΐ· i

De ill fig· 1 afgeheelde schoepen 11* strekken zich over de gehele hoogte Tan de vloeistof uit, zodat de vloeistof ook over de gehele hoogte gelijkmatig wordt aangedreven, en dien— wordt gebracht, terwijl ook het gesuspendeerde slib gelijkmatig 5 wordt meegevoexd·

Wanneer de bak 1 lang is, kan het gunstig zijn meer dan een schoepenrad 12 te gebruiken om een gelijkmatige stroming ; in stand te houden· Een tweede schoepenrad kan bijv. aan het andere \ einde van de wand 4 worden opgesteld, terwijl het ook mogelijk is 10 | 0p de wijze van fig.2 de scheidingswand k tussen de uiteinden te onderbreken, en aldaar een schoepenrad op te stellen, dat op de beide takken van de baan 5 dezelfde uitwerking heeft· Het is op dezelfde wijze mogelijk een zijwand 2 te onderbreken en van een aangepaste uitstulping te voorzien, waarin een schoepenrad wordt op-15 gesteld, waarbij dan de as 13 ongeveer in het vlak van deze wand dient te liggen·

Om een gelijkmatige ombuiging van de stroom te verkrijgen, kan het gunstig zijn op de in fig. 1 aangegeven wijze een in het bijzonder halfcilindervormig gebogen leischot 18 aan te brengen· 20 Ook aan het andere einde kan het aanbrengen van een dergelijk leischot gunstig zijn. Fig. 3 toont een vereenvoudigd bovenaanzicht van een bak 1 volgens fig.1, dat echter rechte eindwanden 3* bezit, waarbij eveneens dergelijke leischotten 18 zijn aangebracht· Uiteraard kunnen ook twee of meer leischotten worden gebruikt· Het is daarbij 25 niet nodig, zoals afgebeeld, de leischotten coaxiaal met de schoepenraderen op te stellen· Wanneerfeen coaxiaal leischot 18 wordt gewerkt, dat op een zeer geringe afstand van de uiteinden van de schoepen is gelegen, kan de werking van het schoepenrad soms worden verbeterd· 30 Fig.1* toont enige andere uitvoeringsvormen van de schoe pen 1*f van een dergelijk schoepenrad 12. Bij A strekken de schoepen zich vanaf de bodem van de bak 1 slechts over een deel van de hoogte uit, zodat de vloeistof alleen aan de benedenzijde wordt voortgestuwd· Hierdoor wordt ter plaatse van de luchtinblazing een grotere vloei- 7811242 c- 6 stofsnelheid dan de gemiddelde stroomsnelheid verkregen* waardoor de aanraking tussen lucht en vloestof en daardoor het luchtinvoer-effect kan worden verbeterd. De scheidingswand 4 is boven de schoepen 14 tot aan de as 13 verlengd, zodat overal een smalle tussenruimte 1 5 15 aanwezig is. κ

Bij B zijn trapeziuavormige schoepen 14 gebruikt, waarbij de werking in hoofdzaak met die van de schoepen volgens A overeenkomt, doch waarbij ook de bovenlaag van de vloestof, zij het in geringere mate, wordt voorgestuwd, zodat een gelijkmatige van beneden naar 10 boven afnemende voortstuwing wordt verkregen. De eindrand van de wand 4 is dienovereenkomstig afgeschuind. Het is ook mogelijk een getrapt schoepenrad te gebruiken, waarbij een vergelijkbaar verloop van de voortstuwing wordt verkregen.

Het bij C getoonde schoepenrad heeft enigszins schroef-15 vlakvormig gekromde schoepen 14, waarmede bij draaiing de bovenliggende vloeistoflagen naar beneden of naar boven worden gedreven, zodat de menging wordt verbeterd. De schoepen kunnen ook naar een uiteinde versmallend of verbredend worden uitgevoerd. De eindrand van de wand 4 dient uiteraard aan de vorm van het door de schoepenran-20 den beschreven cilinder- of kegeloppervlak te zijn aangepaste

De 4n fig*1 en 4A en 4b weergegeven schoepen liggen in een asvlak· Het is echter ook mogelijk de schoepen ongeveer rakend aan de as 13 aan te brengen. In plaats van vlakke schoepen kunnen ook gekromde schoepen worden gebruikt.

25 Fig. 5 toont een meervoudige rondvoerbaan, die door het aanbrengen van een bijkomende U-vormige scheidingswand 4* wordt verkregen, waarbij de ene eindwand uit twee gebogen wandge-deelten 3” bestaat. Hierbij zijn twee schoepenraden 12 nabij deze wanden 3” opgesteld, terwijl zo nodig nabij het andere einde van 30 de tussenwand 4 nog een derde schoepenrad kan worden geplaatst, zoals aet onderbroken lijnen is aangeduid. Voorts zijn twee beluch-tingsroosters 10 weergegeven, doch het zal duidelijk zijn, dat ook met minder of meer roosters kan worden gewerkt. Voorts kan het aantal bochten in de rondvoerbaan willekeurig worden uitgebreid.

33 Behalve met behulp van de afgebeelde bodemroosters of daarmede gelijkwaardige invoermondstukken kan de luchtinvoer 7811242

Claims (6)

1. Inrichting voor het beluchten van een vloeistof, in het bijzon der biologisch te reinigen afvalwater, bestaande uit een langwerpige bak met een toevoer voor de te behandelen vloeistof en een afvosr voor de behandelde vloeistof, tn welke bak een scheidingswand is aangebracht, die zich evenwijdig aan de lange zijden van de bak 10 tot op enige afstand van de uiteinden ervan uitstrekt, zodat een gesloten rondvoerbaan ontstaat, terwijl een draaibaar aandrijfmid-del zo danig is opgesteld en zodanig kan worden aangedreven, dat de vloeistof ia de gesloten baan wordt rondgevoerd, terwijl voorts middelen voor het in de vloeistof invoeren van lucht of zuurstof 15 aanwezig zijn, met het kenmerk, dat het aaudrijfmiddel wordt gevormd door ten minste een schoepenrad met althans nagenoeg verti-kale draaiingas, dat van zich over ten minste een deel van de vloei-stofhocgte uitstrekkende schoepen is voorzien, welke draaiingsas althans ongeveer in het vlak van een de rondvoerbaan begrenzende 20 wand is gelegen, terwijl de beluchtingsmiddelen worden gevormd door in de door deze schoepen verplaatste vloeistof uitmondende luchtinvoeropeningen of -mondstukken·

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de draaiingas in het vlak van de scheidingswand is gelegen# 25 3· Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de schoepen een dwarsafmeting hebben, die in de hoogterichting in overeenstemming met de ter plaatse gewenste voortstuwingssnel-heid van de vloeistof verandert· Inrichting volgens een van de conclusies 1...3» met het ken-30 merk, dat de schoepen schroefvlakvormig gekromd zijn. 3* Inrichting volgens een van de conclusies 1..·^, met het kenmerk, dat de schoepen ten opzichte van een asvlak gekromd zijn.

6. Inrichting volgens een van de conclusies 1..5, met het ken- 7811242 Η merk, dat de aangrenzende begrenzingswand zich tot zeer dicht bij het door de einranden van de schoepen beschreven oppervlak en event* tot aan de as van het schoepenrad uitstrekt· "S

7· Inrichting volgens een van de conclusies 1...6, met het ken-5 merk, dat de begrenzingswand zich ter weerszijden van het schoepenrad uitstrekt· » <*

8· Inrichting volgens een van de conclusies 1...7* met het kenmerk, dat een gebogen leischot voorbij een of elk uiteinde en buiten de omtrek van een event· aanwezig schoepenrad is aangebracht.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het leischot op een kleine afstand van de eindranden van de schoepen is gelegen. 78 1 1 2 4 2