NL8001181A - Inrichting voor het begassen van vloeistoffen. - Google Patents

Description

-1 803IO vA/mm

Korte aanduiding s Inrichting voor het begassen van vloeistoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de behandeling van vloeibare media door begassing.

Een toepassing van een dergelijke inrichting is op het begassen van vloeibare media die organische stoffen bevat-5 ten welke kunnen worden afgebroken door de werking van gassen op deze stoffen, zoals bijvoorbeeld het beluchten of met zuurstof in aanraking brengen van rioolwater of ander afvalwater.

In het Britse octrooischrift 1*482.191 is een 10 inrichting beschreven voor het begassen van vloeistoffen, welke is voorzien van een hol ringorgaan met een centraal vloeistofkanaal en een gasinlaat. Een deel van het oppervlak dat naar het kanaal is toegekeerd is zodanig van openingen voorzien, dat tijdens de werking het gas vanuit de holte 15 overgaat naar de vloeistof in het kanaal. De dwarsdoorsnede van het vloeistofkanaal neemt geleidelijk toe in de richting die zich verwijdert van het van openingen voorziene gebied.

Tijdens de werking wordt de inrichting zodanig in een vloeistof ondergedompeld, dat de lengte-as van het 20 vloeistofkanaal in hoofdzaak vertikaal staat. Het gas vormt bellen tijdens het via de openingen overgaan in de vloeistof in het kanaal, welke bellen door de vloeistof opstijgen voor het induceren van een bovenwaartse vloeistofstroom door het kanaal. De langs de openingen voorbijstromende, ge-25 induceerde vloeistofstroom oefent een afschuifeffect uit op de gasbellen wanneer deze het ringorgaan verlaten, waardoor er kleinere gasbellen ontstaan dan bij de bekende inrichting en hierdoor het totale oppervlak wordt vergroot van het raakvlak tussen gas en vloeistof voor een bepaald 8001181 -*. — 2— gasvolume, en hierdoor de coefficient van de overdracht van gas naar de vloeistof eveneens wordt vergroot.

Er is gebleken dat dergelijke inrichtingen tijdens het praktische gebruik zeer doeltreffend zijn, in het bij-5 zonder voor het beluchten van afvalwater dat aerobisch afbreekbare, organische stoffen bevat, zoals bijvoorbeeld rioolwater. Dergelijke inrichtingen bereiken met een laag energieverbruik een hoge coëfficiënt van de gasoverdracht in de oplossing, terwijl deze inrichtingen eveneens zeer 10 doeltreffend zijn bij het tot stand brengen en handhaven van een sterk circulatiepatroon in de behandelde vloeistof-hoeveelheid. Dit laatste is van belang, indien het vloeistof medium een aanzienlijke verhouding van gesuspendeerde vaste stoffen bevat, die de neiging hebben tot het bezinken 15 in een potentieel anerobische massa in elk gebied van het medium waarin geen goede circulatiestroom heerst.

In het Britse gebruiksmodel no. 987*313 van aanvraagster is een bepaalde uitvoeringsvorm van de inrichting weergegeven, die tijdens het praktische gebruik doeltreffend 20 is gebleken. Een praktische vorm bestaat uit kunststof en heeft een hoogte en een diameter van omstreeks 40 cm, terwijl de inrichting tijdens het gebruik met behulp van kettingen in een behandelingsvat is opgehangen. De inrichting is verzwaard, doelmatig door het opnemen van beton (bijvoor-2^ beeld 3° tot 4o kg), dat door de gasinlaat is ingebracht teneinde in het ondergedeelte van de holle ruimte te rusten, waardoor de inrichting in lucht een gemiddeld soortelijk gewicht verkrijgt dat groter is dan het soortelijk gewicht van water, terwijl tevens een redelijk laag zwaartepunt wordt 30 verkregen. In die vorm is de inrichting opgehangen aan afzonderlijke kettingen, die met schakels rechtstreeks zijn bevestigd aan diametraal tegenovergestelde punten van een stalen band welke de gordel van de inrichting omgeeft.

In de Britse octrooiaanvrage no. 7901809 van aan-35 vraagster is een andere vorm van inrichting beschreven, welke aanvrage betrekking heeft op "een inrichting voor het be-gassen van vloeistoffen, welke is voorzien van een hol ringvormig kanaal met een gasinlaat naar de holte en een buitenoppervlak dat een centraal kanaal voor vloeistofstroming be- 800 1 1 81 -3- A * grenst, dat zich. uitstrekt tussen een onderste inlaat en een bovenste uitlaat, welk kanaal een onderste convergerend gedeelte omvat, een tussenliggend keelgedeelte, en een bovenliggend divergerend gedeelte, waarbij het convergerend 5 gedeelte geen openingen daarin heeft die in verbinding staan met de holte, terwijl het keelgedeelte een rij eerste openingen heeft die zich uitstrekken rondom een in hoofdzaak horizontale omtrek daarvan, en het divergerende gedeelte een rij tweede openingen heeft die zich uitstrekken rondom 10 een in hoofdzaak horizontale omtrek daarvan, welke tweede openingen niet meer dan de helft van de diameter van de eerste openingen bezitten'*. Bij een uitvoeringsvorm kan er een enkele rij eerste openingen zijn van 6 mm diameter en een enkele rij tweede openingen van 3 mm diameter.

15 Zoals hierboven werd vermeld kunnen deze inrichtingen een hoge coëfficiënt van gas-overdracht bereiken en in de vloeistofhoeveelheid een sterk circulatie patroon handhaven. Er is nu gevonden, dat de sterkte van dit patroon, zowel met betrekking tot zichzelf als met betrekking tot de plaats 20 van de andere aanwezige inrichtingen en de wanden van het vat op de inrichtingen aanzienlijke krachten uitoefent.

Doordat de ophanging plaatsvindt met kettingen, zullen al deze krachten die niet rechtstreeks in evenwicht worden gehouden door de kettingspanning de neiging hebben tot het 25 veroorzaken van verschillende bewegingen van de opgehangen inrichting, evenals het schavielen van en het rukken aan de schakels* Deze bewegingen kunnen het in zijn geheel van zijn plaats bewegen, in zijn geheel zwaaien en hoekslingeringen om elk van drie onderling loodrechte aslijnen omvatten.

30 Onder bepaalde omstandigheden kunnen enkele van deze bewegingen door hun eigen optreden worden versterkt, wat kan leiden tot verstoring van de gewenste circulatiepatronen, terwijl de inrichtingen in hun ophangkettingen verward of verdraaid kunnen raken en hierdoor uit hun juiste hoogte 35 bewegen.

Het is mogelijk om het gewicht van elke inrichting enigszins te vergroten, teneinde de slingeringen'te dempen, maar dit heeft weer als bezwaren dat het hanteren van de inrichtingen wordt bemoeilijkt terwijl de schavielkrachten ann1181 -4- op de ophangpunten worden vergroot zonderdat de basisproblemen worden opgelost. Een andere mogelijkheid bestaat uit het verschaffen van een drie of meer kettingsophanging, maar ook deze ophanging zal nog steeds schavielen en onstabili-5 teiten vertonen, terwijl het bovendien moeilijk en onhandig is om de inrichting zelf horizontaal en op gelijke hoogte met andere inrichtingen op te hangen, in het bijzonder in praktisch ondoorzichtig afvalwater.

Verdere bezwaren van de huidige ophangconstructie 10 zijn onhandigheid en gebrek aan aanpassingsvermogen. Er is gebleken, dat de plaatsing van deze inrichtingen van belang is voor een optimale doeltreffendheid, zowel wat betreft de diepte van onderdompeling als de horizontale afstand tussen de inrichtingen en tot de wanden van een vat voor de behan-15 deling van afvalwater. Bovendien vertonen begassingsinrich-tingen in afvalwater de neiging tot verstoppen of versperren van de gasinvoeropeningen. Het is daardoor noodzakelijk om van tijd tot tijd de inrichtingen voor reiniging of vervanging uit het afvalwater op te hijsen. Het is dan van be-20 lang om de gereinigde inrichting terug te brengen op, of de vervangingsinrichting aan te brengen op, de originele juiste plaats wat betreft diepte en afstand. Deze exacte, reproduceerbare plaatsing van de inrichtingen op een gewenste plaats in ondoorzichtig afvalwater vormt bij de huidige 25 ophanginrichtingen een vraagstuk.

Volgens de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het begassen van vloeistoffen, voorzien van een hol ringvormig orgaan dat een centraal vloeistofstromingskanaal begrenst, welk orgaan een gasinlaat heeft naar de holte ter-30 wijl een aantal openingen het kanaal omgeven teneinde de inbrenging van gas vanuit de holte in de vloeistof mogelijk te maken die tijdens het gebruik bovenwaarts door het kanaal stroomt voor het vormen van gasbellen in de vloeistof, terwijl het orgaan van gewichtsmateriaal is voorzien teneinde 35 de inrichting een totaal soortelijk gewicht te geven dat groter is dan dat van de vloeistof, waarbij ophangmiddelen bestemd zijn om mogelijk te maken dat de inrichting in een vloeistofhoeveelheid kan worden opgehangen, welke ophanginrichtingen in hoofdzaak stijf met het· orgaan zijn verbonden 800 1 1 81 * -5- en een boven dit orgaan geplaatst, werkzaam opgangpunt bezitten.

Door de aanbrenging van bet werkzame ophangpunt boven het orgaan wordt het traagheidsmoment van de inrichting 5 om een horizontale, door het ophangpunt gaande aslijn sterk vergroot, waardoor het gevaar wordt verkleind dat de inrichting tijdens het gebruik slingeringen tot een ongewenste grootte om een vertikale aslijn uitvoert.

De ophangmiddelen omvatten bij voorkeur een in 10 hoofdzaak horizontale buis of eerste en tweede, horizontaal gescheiden ogen. Tijdens het gebruik verloopt een enkele ophanglijn, zoals bijvoorbeeld een cbaadkabel, ketting of touw vrij door de buis of de ogen en is de draadkabel op twee gescheiden punten boven het oppervlak van de vloeistof-Ί5 hoeveelheid bevestigd. De inrichting kan hierdoor boven de vloeistofspiegel aan een draadkabel worden geschoren, vervolgens in de vloeistof worden afgezonken en op zijn juiste diepte worden geplaatst door langs de draadkabel naar beneden te glijden tot het laagste punt van de draadkabellus.

20 Daar het werkzame ophangpunt boven het orgaan is geplaatst zal het orgaan zich daardoor automatisch horizontaal plaatsen.

De ophangmiddelen kunnen een band omvatten die een uitwendige gordel van het ringvormige orgaan omsluit, en 25 een handgreep die in hoofdzaak vast met de band is verbonden en zich uitstrekt boven en over het orgaan vanaf een punt van de band tot een punt dat diametraal tegenovergesteld is. De buis of de ogen worden bevestigd aan of uit één stuk gevormd met het bovengedeelte van de handgreep. De handgreep 30 kan eveneens dienst doen als draaghandgreep voor het uit het water verwijderen van de inrichting. In dit geval kan de handgreep ook zijn voorzien van een klem voor het op zijn plaatshouden van een gastoevoerslang welke tijdens het gebruik is aangesloten op de gasinlaat naar de holle ruimte.

35 Hoewel de handgreep in hoofdzaak vast met de band is verbonden, kan de handgreep toch een begrensde buigzaamheid in beperkte zin hebben voor het verder verminderen van de tijdens het gebruik optredende schavielkrachten.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan en λ 1 1 -6- de hemd van de bijgaande tekening van een uitvoeringsvoorbeeld*

Figuur 1 is een perspectivisch, vooraanzicht van bovenaf van een begas sings inrichting zonder zijn ophangmid-5 delen·

Figuur 2 is een vertikale doorsnede over de lijn X-X in figuur 1 en omvat een vorm van ophangmiddelen.

Figuur 3 is een gedeeltelijk aanzicht van gewijzigde ophangmiddelen.

10 Figuur 4 is een gedeeltelijk aanzicht vein andere ge wijzigde ophangmiddelen·

In de figuren 1 en 2 is een begassingsinrichting weergegeven, voorzien van een hol ringvormig orgaan 10 dat een centraal vloeistofkanaal 11 begrenst· Het orgaan heeft 15 een gasinlaat 12 naar de holle ruimte 13 en een rij ope-ningen 14 die het kanaal 11 omgeven. Het kanaal heeft een onderste inlaat 15 en een bovenste uitlaat 16, en omvat een onderste convergerend gedeelte 17» een tussenliggend keel-gedeelte 18 en een bovenste divergeergedeelte 19· De ope-20 ningen 14 kunnen in hoofdzaak in het midden van het keelge-deelte 18 zijn aangebracht· De openingen 14 zijn bij voorkeur aangebracht in een enkele rij, zijn soortgelijk aan elkaar en hebben regelmatige tussenafstanden· De openingen 14 kunnen een diameter van 6 mm hebben. Voor een versterkte be-25 luchting kan het divergerende gedeelte 19 zijn voorzien van bijkomende, kleinere openingen, zoals werd beschreven in de bovengenoemde Britse octrooiaanvrage no, 7901809 van aanvraagster.

Het orgaan 10 is doelmatig gevormd uit kunststof, 30 bijvoorbeeld polyethyleen, en is zodanig ontworpen dat de vorming gemakkelijk plaatsvindt. Vanneer de inrichting voor installatie gereed is, zoals bijvoorbeeld op een bouwplaats, wordt de inrichting gedeeltelijk opgevuld met beton of een ander zwaar wegend materiaal 20 teneinde de inrichting een 35 gemiddeld soortelijk gewicht in lucht te geven dat in hoofdzaak groter is dan dat van water. Het verzwaringsmedium is bij voorkeur een koud gietbaar mengsel van hars en ijzer-schroot dat bij een in de handel verkrijgbare vorm een soor-telijk gewicht heeft van omstreeks 5500 kg/m , wat omstreeks 800 1 1 81 -7- driemaal het soortelijk gewicht van beton is. Het totale zwaartepunt van de verzwaarde inrichting ligt daardoor belangrijk lager dan wanneer als verzwaringsmedium beton werd gebruikt. Het orgaan 10 kan een hoogte en diameter van ora-5 streeks 30 cm bezitten, waarbij 20 kg of minder van het verzwaringsmedium voldoende kan zijn.

Het orgaan heeft een gordel 29 die begrensd wordt door een langs de omtrek verlopend overstek 31 op het punt van maximum diameter bij omstreeks 2/3 van de hoogte van 10 het orgaan. Het buitenoppervlak van het orgaan loopt zowel boven als beneden het overstek 31 binnenwaarts taps toe ten-' einde het vormen in kunststof te vergemakkelijken. Het overstek is onderbroken bij twee diametraal tegenovergestelde uitsparingen 32« De inrichting is voorzien van ophang-15 middelen, die 'zoals in figuur 2 zijn weergegeven een band 30 omvatten welke de gordel 29 omgeeft en nauw omsluit teneinde langs de omtrek onder het overstek 31 te grijpen.

Aan de band 30 is een handgreep 33 vastverbonden, welke handgreep zich vanaf het punt 3^· aan de band 30 boven-20 waarts en over het orgaan heen uitstrekt tot het diametraal tegenovergestelde punt 35» De handgreep 33 omvat twee brede stroken 36 die aan hun ondereinden zijn aangebracht in de respectieve uitsparingen 32. De band 30 en de strook 36 zijn bij voorkeur gevormd uit polypropyleen en zijn aan el-25 kaar gelast op de punten 3k en 35· De boveneinden van de strook 36 zijn met elkaar verbonden door een stijve, horizontale, polypropyleen buis 37 Hie ©au horizontaal verlopend ophangpunt verschaft voor de gehele inrichting dat tenminste 20 cm ligt boven het bovenoppervlak van het holle orgaan 10. 30 De band 30 is nauw passend en de stroken 36 zijn in de uitsparingen 32 aangebracht, zodat de ophangmiddelen in hoofdzaak vast met het orgaan zijn verbonden. De stroken 36 zijn eveneens doeltreffend vastbevestigd over him breedte loodrecht op het vlak van figuur 2, maar maken een geringe buig-35 zaamheid of vrijheidsgraad mogelijk in de beperkte horizontale richting in het vlak van figuur 2.

Tijdens het gebruik wordt een enkele ophanglijn, bij voorkeur een met kunststof bedekte draadkabel 38 vrij door de buis 37 geleid. De inrichting kan hierdoor worden gescho- 800 1 1 81 -8- ren op de draadkabel 38 boven de waterspiegel aan de zijkant van bet behandelingsvat, worden afgezonken en langs de draadkabel 38 naar beneden gebracht tot bet laagste punt van de draadlus* De draadkabel is tevoren zodanig af-5 gemeten, dat de inrichting zijn juiste diepte in het afvalwater vindt en zich als gevolg van zijn grote traagheids-moment om de handgreepbuis 37 automatisch horizontaal plaatst. De twee parten van de draadkabel divergeren doelmatig bij 45° tot 60° voor het verminderen van het gevaar 10 van hoekslingeringen om een vertikale aslijn. Om dezelfde reden dient de buis bij voorkeur tenminste 10 cm lang te zijn, zoals bijvoorbeeld 15 cm· Voor het opvissen van de inrichting voor inspectie of vervanging kan de draadkabel of wel worden opgehaald of kan een andere lijn aan de in-15 richting zijn bevestigd, waardoor de inrichting langs de ophangdraad omhoog kan worden getrokken.

Het bovengedeelte van het bovenste divergerende gedeelte 19 is bij 4θ over een beperkte hoek uitgespaard·

Een van schroefdraad voorziene gasinlaat 12 in de holle 20 ruimte is aangebracht in de bodem van de uitsparing 4θ.

Tijdens het gebruik is een slangverloopstuk opgenomen in de inlaat 12 en is aangesloten op een buigzame gastoevoer-slang 42. De plaatsing van de gasinlaat in de uitsparing 40 beschermt de slangkoppeling tegen toevallige stoten. De 25 handgreepstrook 36 kan zijn voorzien van een beugel 43 voor het op zijn plaatshouden van de gastoevoerslang aangrenzend van de slangkoppeling.

Figuur 3 toont een gewijzigde handgreepconstructie. Bij deze uitvoeringsvorm zijn er handgreepstroken 36’ (soort-30 gelijk aan de stroken 36) bevestigd aan de tegenovergestelde zijwanden van een stijve buis 37* (soortgelijk aan buis 37)* Figuur 4 toont een andere gewijzigde uitvoeringsvorm waarbij een enkele handgreepstrook 3^n van de ene naar de andere zijde over het orgaan verloopt, terwijl een stijve buis 37” 35 (soortgelijk aan de buis 37) is bevestigd aan de onderzijde van het bovenste midden van de strook 36". Bij een weer andere (niet weergegeven) uitvoeringsvorm kan de buis 37 zijn vervangen door twee horizontaal gescheiden ophangogen teneinde een soortgelijk technisch effect te verschaffen. Bij 800 1 1 81 • c -Si- elk van deze gewijzigde uitvoeringsvormen verschaft de inrichting dezelfde technische kenmerken als de constructie volgens de figuren 1 en 2: namelijk het werkzame ophangpunt bevindt zich boven het orgaan 10, het werkzame ophangpunt 5 heeft een horizontale afmeting, het zwaartepunt is laag, terwijl men de inrichting langs een ophangdraad naar beneden kan laten glijden om zich automatisch horizontaal te plaatsen en zijn gewenste diepte te vinden,

De uitvinding is niet beperkt tot de weergegeven 10 en beschreven uitvoeringsvorm maar strekt zich uit tot alle varianten daarvan.

800 1 1 81

Claims (9)

1, Inrichting voor het begassen -van vloeistoffen, voorzien van een hol ringvormig orgaan dat een centraal vloeistofstromingskanaal begrenst, welk kanaal een gasin-laat heeft in de holle ruimte en een aantal openingen die 5 het kanaal begrenzen teneinde de invoer van gas vanuit de holle ruimte in de vloeistof mogelijk te maken die tijdens het gebruik door het kanaal omhoog stroomt, waardoor in de vloeistof gasbellen worden gevormd, terwijl het orgaan is voorzien van verzwaringsmateriaal teneinde de inrichting 10 een totaal soortelijk gewicht te geven dat groter is dan dat van de vloeistof, en ophangmiddelen bestemd zijn om mogelijk te maken dat de inrichting in een hoeveelheid vloeistof kan worden opgehangen, met het kenmerk, dat de ophangmiddelen (30, 33, 37) in hoofdzaak vast zijn verbonden met het or-15 gaan (10) en een werkzaam ophangpunt (37) hebben dat boven het orgaan (lO) is geplaatst.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ophangmiddelen (30, 33» 37) bestemd zijn voor het vrij verschuivend opnemen van een ophanglijn (38) door het 20 werkzame ophangpunt.

3» Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ophangmiddelen (37) horizontaal gescheiden eerste en tweede werkzame ophangpunten verschaffen.

4. Inrichting volgens conclusie 3» met het kenmerk. 25 dat de ophangmiddelen een in hoofdzaak horizontale buis (37) omvatten die bestemd is voor het daardoor vrij laten passeren van een ophanglijn (38)*

5* Inrichting volgens één of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de ophangmiddelen een band (30) 30 omvatten die een uitwendige gordel (29) omsluit van het ringvormige orgaan (10), en een handgreep (33) die in hoofdzaak vast is verbonden met de band en zich uitstrekt boven en over het orgaan vanaf een punt (34) van de band tot een diametraal tegenovergesteld punt (35)·

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de band (30) in omtreksrichting grijpt onder een in om-treksrichting verlopend overstek (31) dat aan het orgaan (10) is gevormd. 800 1 1 81 -41—

7· Inrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk. dat de handgreep (33) ©en beperkte buigzaamheid in een begrensde zin heeft.

8* Inrichting volgens één of meer van de conclusies 5 1-7» met het kenmerk, dat de handgreep (33) is voorzien van een klem (43) die bestemd is voor de onder steunende verbinding met een gas toe voer slang (42) naar de gasinlaat (12).

9· Inrichting -volgens één of meer van de conclusies 10 1-8, met het kenmerk, dat het doeltreffende ophangpunt (37) dn hoofdzaak even ver boven het bovenoppervlak van het orgaan (10) ligt als de hoogte van het orgaan zelf. 800 1 1 81