NO155237B - Innretning for gassbehandling av vaesker. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrorer et apparat for behand-ling av væskemedia ved hjelp av gass. En anvendelse av et slikt apparat er gassbehandling av væskemedia som inneholder organiske stoffer som nedbrytes ved virkning-en av gassen, f.eks. beluftning eller oksygenering av avlopsvann eller annet spillvann.

Britsk patent nr. 1.482.191 viser en innretning for gassbehandling av væsker, hvilken innretning omfatter en hul ringdel med en sentral væskekanal og et gassinnlop. En del av flaten som vender mot kanalen er forsynt med åpninger slik at ved drift passerer gassen fra hulrommet inn i væsken i kanalen. Tverrsnittet for væskekanalen oker progressivt bort fra området med åpninger.

I drift er denne innretning neddykket i en

væske slik at væskekanalen har sin lengdeakse i det vesentlige vertikalt. Gassen danner bobler når den passerer gjennom åpningene i væsken i kanalen, og bob-lene stiger gjennom væsken og induserer en strbm av væske oppover gjennom kanalen. Den induserte væske-strbmmen som passerer åpningene utover en skjærvirkning på gassboblene når de forlater ringelementet og derved tilveiebringes mindre gassbobler enn i de tidligere kjente innretninger og som folge derav en okning av det totale gass/væske-grenseflateområde for et gitt volum av gass og således bkes hastigheten for gassoverforing til væsken.

Slike innretninger er funnet å være meget effektive i praktisk bruk, særlig for beluftning av avlopsvann som inneholder aerobt nedbrytbart organisk stoff, f.eks. kloakk. Slike innretninger oppnår en hoy hastighet på gassoverforing til opplbsning ved lave energikrav og er også meget effektive ved oppbygging og opprettholdelse av et sterkt sirkulasjonsmbnster i væskélegemet som skal behandles. Dette er av betydning når væskemediet innbefatter en vesentlig del av suspen-derte faste stoffer som har en tilbbyelighet til å av-sette seg som en potensielt anaerob masse i hvilket som helst område av mediet som ikke utsettes for en god sirkulasjonsstrom.

Britisk mønster nr. 987.313 viser en spesiell form for en innretning som har vist seg effektiv i praktisk bruk. En praktisk utforelse er av plastmateriale med en høyde på ca. 40 cm og 40 cm diameter, og ved bruk opp-henges den med kjettinger i en behandlingsbeholder. Innretningen forsynes med vekter, hensiktsmessig ved inn-befatning av betong (f.eks. 30 - 40 kg) som innføres gjennom gassinnlopet og plasserer i den nedre del av den hule omhylling, for å oppnå en gjennomsnittlig tetthet for innretningen i luft storre enn vann og et hensiktsmessig lavt gravitasjonssenter. I denne form blir innretningen opphengt av enkelte kjettinger som direkte festes til diametralt motsatte punkter på et stålbelte som omgir midtpartiet av innretningen.

En annen utførelse av innretningen er beskrevet

i britisk publisert søknad nr. 2.039-762A som vedrorer en innretning for gassbehandling av væsker, omfattende en hul, ringformet del med et gassinnlop til hulrommet og en ytre flate som avgrenser en sentral væskestromskanal som utstrekker seg mellom et nedre innlop og et ovre utlop, hvilken kanal omfatter en lavere konvergent del, en mellomliggende innsnevring og en ovre divergent del, hvilken konvergente del ikke har noen åpninger som står i for-bindelse med hulrommet, og hvor den innsnevrende del har en rad av forste åpninger som strekker seg rundt en i det vesentlige horisontal omkrets, og hvor den divergente del har en rekke andre åpninger som utstrekker seg rundt en i det vesentlige horisontal omkrets, hvilke andre åpninger ikke har mer enn halve diameteren til de forste åpninger. I en utforelse kan en enkel rad av forste åpninger ha en diameter på 6 mm og en enkel rad av andre åpninger en diameter på 3 mm.

Som angitt ovenfor kan disse innretninger oppnå en hoy hastighet for gassoverforing og opprett-holde et sterkt sirkulasjonsmonster i væsken. Det er nå funnet at styrken for hvert monster såvel i seg selv som i forhold til plasseringen av andre innretninger som er anordnet og beholderens vegger utover betydelige krefter på innretningene. På grunn av at opphengningen foretas med kjettinger vil enhver kraft som ikke er direkte balansert av kjettingtrekket ha en tendens til å bevirke forskjellige bevegelser for den opphengte innretning såvel som sliting og gnissing ved opphengningshakene. Disse bevegelser kan inn-befatte bevegelser fra opphengingsstedet, svingebeveg-elser og vinkelsvingninger om hver av tre innbyrdes vinkelrette akser. Under visse betingelser vil noen av disse bevegelser være utsatt for forsterkninger av deres egen tilstedeværelse og dette kan fore til av-brytelse av det onskede sirkulasjonsmonsteret og at innretningene blir sammenfloket eller tvunnet i deres opphengingskjettinger og selv således kommer ut av deres riktige nivå.

Det ville være mulig i en viss grad å oke vekten på hver innretning for å dempe oscillasjonene, men dette ville ha ulemper ved håndteringen og storre gnissekrefter ved opphengingspunktene uten å lose hoved-problemet. Det ville også være mulig å benytte en tre-kjettings- eller flerkjettings-opphenging, men denne ville fremdeles være utsatt for gnissing og instabili-teter og dessuten ville det være vanskelig og uhensikts-messig å opphenge innretningen på det riktige nivå og på nivå med andre innretninger, særlig i opakt avlopsvann.

Videre ulemper ved de idag benyttede opphengingsanordninger er at de er besværlige og lite fleksible. Det er funnet at plasseringen av disse innretninger er viktig for optimal effektivitet, såvel med hensyn til neddykkingsdybden og til den horisontale avstand mellom innretningene og avstanden fra veggene til avlopsvann-behandlingsbeholderen. Videre kan gassbehandlingsinn-retningene i awannet kunne danne blokkeringen eller hindringer for gassinnfbringsåpningene. Det er derfor nbdvendig fra tid til annen å lbfte innretningene ut av avløpsvannet for å rengjbre dem eller skifte dem ut. Det er derfor viktig å tilbakefbre den rensede innretning eller plassere en utskiftningsinnretning på det opprinnelig riktige sted med hensyn til dybde og avstand. Denne nbyaktige, gjentatte plassering av innretningene på et bnsket sted i opakt avlopsvann utgjor et problem ved de idag benyttede opphengingsanordninger.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å unngå de ovenfor omtalte ulemper.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en innretning for gassbehandling av væsker, omfattende en hul, rørformet del som avgrenser en sentral væskestromningskanal, hvilken del har et gassinnløp i hulrommet og flere åpninger som omgir kanalen for å tillate innforing av gass fra hulrommet inn i væsken som under bruk strommer opp gjennom kanalen for dannelse av gassbobler i væsken, et vektmateriale forbundet med nevnte del for å gi innretningen en total tetthet storre enn tettheten til væsken, og en opphengningsinnretning tilpasset for å muliggjøre opphengning av innretningen i en væske,

og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at opphengnings-innretningen innbefatter et bånd som omslutter et ytre midtparti på den ringformede delen, et håndtak i 'let vesentlige stivt forbundet med båndet og ragende opp og over delen

fra et punkt på båndet til et punkt beliggende diamentralt motsatt, for tilveiebringelse av et effektivt opphengningspunkt beliggende over delen, og en fleksibel opphengings-anordning som utgjør den eneste anordning for fritt oppheng av innretningen i en bestemt dybde i væsken som skal gassbehandles, idet nevnte fleksible opphengningsanordning omfatter en fleksibel opphengningsline som passerer gjennom

nevnte effektive opphengningspunkt i håndtaket.

Ved plassering av det effektive opphengningspunkt over delen vil treghetspunktet for innretningen om en horisontal akse som forer gjennom opphengningspunktet, bli oket i stor grad, og derved reduseres tendensen for innretningen til å svinge i uonsket grad om vertikalaksen under bruk. Det effektive opphengings-

p tnkt er fortri uiaviff r ve-" "*»n Kule g-formede delen.

Opphengingsinnretningen har fortrinnsvis horisontalt avstandsplasserte forste og andre effektive opphengingspunkter hvorved det oppnås en reduk-sjon av tendensen for innretningen til å svinge i uonsket grad om en vertikal akse under bruk.

Opphengingsinnretningen omfatter fortrinnsvis et i det vesentlige horisontalt ror eller forste og andre horisontalt avstandsplasserte orer. Ved bruk vil en enkel opphengingsline, f.eks. en wire, kjetting eller tau, passere fritt gjennom roret eller orene og wiren festes ved to avstandsplasserte punkter over væskeflaten. Innretningen kan således tres på en wire over væskenivået, fores ned i væsken og tillates å finne sin egen korrekte dybde ved å gli ned langs wiren til det laveste punkt på wirelbkken. Da det effektive opphengingspunkt er plassert over delen, vil delen derved ha en tendes til automatisk å finne sitt riktige nivå.

Opphengingsinnretningen kan omfatte et bånd som omslutter det ytre midtparti av den ringformede del, og et håndtak som i det vesentlige er stivt forbundet med båndet og utstrekker seg opp og over delen fra et punkt på båndet til et punkt diametralt motsatt. Roret eller orene vil bli festet til eller utformet

i ett rned den ovre delen av håndtaket. Håndtaket kan

også tjene som et bærehåndtak for å få innretningen ut av vannet. I dette tilfelle kan håndtaket også være utstyrt med et klips for å stabilisere en gasstilforselsslange som er forbundet ved bruk til gassinnlbpet til hulrommet. Selv om båndet vanligvis er stivt, kan håndtaket ha en begrenset fleksibilitet i begrenset forstand for ytterligere å redusere slitekrefter ved bruk.

Oppfinnelsen skal i det fblgende nærmere for-klares under henvisning til et utforelseseksempel som

r fremstilt på tegningene, som viser:

Fig. 1 er et perspektivriss sett forfra og ovenfra av en gassbehandlingsinnretning uten dens opp-hengingsinnretning,

fig. 2 et vertikalsnitt langs linjen X-X på fig. 1, innbefattende en utforelse av opphengingsinnretningen,

fig. 3 et delriss av en modifisert oppheng-ingsinnretning, og

fig. 4 et delriss av en annen utforelse av opphengingsinnretningen.

Fig. 1 og 2 viser en gassbehandlingsinnretning som omfatter en hul ringformet del 10 som avgrenser en sentral væskekanal 11. Delen har et gassinn-

lop 12 inn til hulrommet 13 og en rekke åpninger 14

som omgir kanalen 11. Kanalen har et nedre innlbp 15

og et ovre utlbp 16 og omfatter en nedre konvergent del 17, en mellomliggende innsnevret del 18 og en ovre divergent del 19. Åpningene 14 er anordnet i det vesentlige sentralt i den innsnevrede del 18. Åpningene 14

er fortrinnsvis anordnet i en enkel rekke og er like og plassert i jevne avstander. De kan ha en diameter på 6 mm. For oket gassbehandling kan den divergerende del 19 i tillegg være utstyrt med mindre åpninger som beskrevet i britisk patentsoknad nr. 2.039.762A.

Delen 10 er hensiktsmessig stopt av plastmateriale, f.eks. polyetylen, og er utformet ut fra at den skal være lett å stope. Når innretningen er klar for installasjon, f.eks. anbragt på stedet, blir den delvis fylt med betong eller annet vektmateriale 20 med stor tetthet for å gi innretningen en gjennomsnittlig tetthet i luft som er vesentlig storre enn tettheten for vann. Vektmediet er fortrinnsvis en koldstopbar harpiks/ jernpartikkelblanding som har en tetthet i en kommer-sielt tilgjengelig form på ca. 5.500 kg/m is, som er til-nærmet 3 ganger tettheten på betong. Det generelle <p>;ravitas.jonssenter vektbelas r. *. ?tr o>* derved betydelig lavere >.-nn hvis det o& ..yttet betong som vektmedium. Delen 10 kan ha en hoyde på

ca. 30 cm og en diameter på 30 cm, hvis 20 kg eller også mindre vektmedium er tilstrekkelig.

Delen har et midtparti 29 som avgrenses av

et rundt omkretsen forlopende overheng 31 ved stedet for maksimal diameter beliggende ved ca. 2/3 av hbyden til delen. Den ytre flate av delen avskråner innover såvel ovenfor som nedenfor overhenget 31 for å lette stopingen i plastmaterialet. Overhenget avbrytes ved to diametralt motsatte spor 32. Innretningen er utstyrt med opphengingsinnretninger, som vist på fig. 2, omfattende et bånd 30 som omslutter og passer tett til midtpartiet 29 for å samvirke med omkretsen under overhenget 31.

Et håndtak 33 er stivt utformet sammen med båndet og rager opp og over delen fra punktet 34 på

båndet 30 til punktet 35 som ligger diametralt motsatt. Håndtaket 33 omfatter to brede strimler 36 som ved

deres nedre ender er plassert i de respektive innhakk 32. Båndet 30 og strimlen 36 er fortrinnsvis utformet av polypropylen og er sveiset sammen ved punktene 34

og 35. De ovre ender av strimlen 36 er forbundet med et stivt horisontalt polypropylenror 37 som utgjor et horisontalt utstrakt opphengingspunkt for den full-stendige innretning, i hvert fall type 20 cm over topp-flaten til den hule del 10. Båndet 30 har et stramt feste og strimlene 36 er plassert i innhakk 32 slik at opphengingsinnretningen er i det vesentlige stivt forbundet med delen. Strimlene 36 er også stive over deres bredde-vinkelrette plan på fig. 2, men tillater en lett fleksibilitet eller frihetsgrad i den begren-

sede horisontale retning i planet på fig. 2.

Ved bruk blir en enkelt opphengingsline, fortrinnsvis en plastdekket wire 38 fort fritt gjennom roret 37. Innretningen kan således tres på wiren 38

over vanhivå ved siden av behandlingsbeholderen, senkes ned i den og tillates å gli ned langs wiren 38 til det laveste punkt på wirelokken. Wiren vil på forhånd være tilmålt slik at innretningen finner sin korrekte dybde i avløpsvannet og automatisk vil tilpasse sitt nivå

til det hbyeste treghetsmoment om håndtaksroret 37.

De to wirelop divergerer hensiktsmessig mellom 45° og 60° for å redusere tendensen til vinkelsvingninger om en vertikal akse. Av samme grunn bor roret fortrinnsvis være minst 10 cm i lengde, f.eks. 15 cm. For uttaging av innretningen for inspeksjon eller utskiftning kan enten wiren trekkes opp eller ytterligere line festes til innretningen for å muliggjore at innretningen trekkes opp langs hengingswiren.

Den ovre del av den ovre divergente del 19 er avtrappet ved 40 over en begrenset bue. Et gjenget gassinnlop 12 inn til hulrommet er anordnet ved basisen til avtrapningen 40. Ved bruk vil et slangeadapter være anbragt i innlopet 12 og er forbundet til en fleksibel gasstilforselsslange 42. Plasseringen av gassinnlopet i avtrapningen 40 beskytter slangeforbindelsen for uonskede slag. Håndtaks strimmelen 36 kan være anordnet med en klips 43 for å stabilisere gasstilførsels-slangen til slangeforbindelsen.

Fig. 3 viser en modifisert håndtaksanordning.

Ved denne utforelse er håndtaksstrimlene 36' (svarende

til strimlene 36) festet til motsatte sidevegger på et stivt ror 37' (svarende til roret 37). Fig- 4 viser en ytterligere modifisert anordning hvor en enkelt håndtaks-strimmel 36" som danner en lokke over delen fra side til side, og et stivt ror 37" (svarende til roret 37) festes til toppsenteret under strimmelen 36". I en videre ikke vist utforelse kan roret 37 erstattes av to horisontalt avstandsplasserte opphengningsorer for å tilveiebringe en tilsvarende teknisk effekt. I hver av disse modifiserte anordninger får innretningen de samme tekniske trekk som ved anordningen på fig..1 og 2, nemlig ett effektivt opphengningspunkt beliggende over delen 10, hvor det effektive opphengningspunkt er horisontalt utstrakt, gravitasjonssenteret ligger lavt, og innretningen kan gli ned langs en opphengningswire automatisk til det riktige nivå og finne sin ønskede dybde.

Claims (5)

1. Innretning for gassbehandling av væsker, omfattende en hul, rørformet del (10) som avgrenser en sentral væskestrømningskanal (11) , hvilken del har et gassinnløp (12) i hulrommet (13) og flere åpninger (14) som omgir kanalen for å tillate innføring av gass fra hulrommet inn i væsken som under bruk strømmer opp gjennom kanalen for dannelse av gassbobler i væsken, et vektmateriale (20) forbundet med nevnte del (10) for å gi innretningen en total tetthet større enn tettheten til væsken, og en opphengningsinnretning (30, 33, 37) tilpasset for å muliggjøre opphengning av innretningen i en væske, karakterisert ved at opp-hengningsinnretningen (30, 33, 37) innbefatter et bånd (30) som omslutter et ytre midtparti (29) på den ringformede delen (10), og et håndtak (33, 37) i det vesentlige stivt forbundet med båndet og ragende opp og over delen fra et punkt (34) på båndet til et punkt (35) beliggende diametralt motsatt, for tilveiebringelse av et effektivt opphengningspunkt (37) beliggende over delen (10) , og en fleksibel opphengningsanordning (38) som utgjør den eneste anordning for fritt oppheng av innretningen i en bestemt dybde i væsken som skal gassbehandles, idet nevnte fleksible opp-hengingsanordning omfatter en fleksibel opphengningsline (38) som passerer gjennom nevnte effektive opphengningspunkt (37) i håndtaket (33, 37).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at håndtaket (33, 37) omfatter et i det vesentlige horisontalt rør (37), idet den fleksible opp-hengningslinen (38) passerer fritt gjennom røret.

3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at båndet (30) er anordnet i omkrets-kontakt med undersiden av et fremspring (31) som forløper langs omkretsen på delen (10).

4. Innretning ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at håndtaket (33, 37) er utstyrt med et klips (43) tilpasset for å understøtte forbindelsen for en gass-tilførselsslange (42) til gassinnløpet (12) .

5. Innretning ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at det effektive opphengningspunktet (37) er beliggende i det vesentlige så langt over topp-platen til delen (10) som høyden til selve delen.