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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser, mit einem Becken und einer Belüftungsvorrichtung zur Belüftung des im Becken befindlichen Wassers, die eine Mehrzahl von Belüftungskörpern aufweist, die mit einer Druckluftquelle in Verbindung stehen und die an einem starren, im wesentlichen ringförmigen Haltekörper befestigt sind, wobei entlang des Haltekörpers eine ebenfalls ringförmige Verteilungsleitung vorgesehen ist, an der die Belüftungskörper angeschlossen sind. Unter ringförmig wird Im Sinn der Erfindung ein in sich geschlossenes Gebilde verstanden, das jedoch nicht auf die Kreisform beschränkt ist. In einem rechteckigen Becken wird der Haltekörper z. B. in der Ansicht von oben ebenfalls rechteckig sein. und zwar mit oder ohne Abrundungen an den Ecken.
Biologische Kläranlagen weisen allgemein ein Becken auf, In dem das mechanisch vorgereinigte Abwasser mit Hilfe von Mikroorganismen gereinigt wird. Dabei ist es erforderlich, den für den Stoffwechsel der Mikroorganismen notwendigen Sauerstoff durch Einblasen von Luft zuzuführen. Ein wirksames Verfahren ist es, am Boden des entsprechenden Beckens Belüftungskörper vorzusehen, über die Luft eingeblasen wird. Die Belüftungskörper weisen allgemein luftdurchlässige Gummimembranen auf, die eine Verteilung der eingeblasenen Luft in der Form von kleinen Bläschen bewirken. Es ist wünschenswert, eine Überprüfung und Wartung der Belüftungskörper durchführen zu können, ohne das Becken entleeren zu müssen.
Aus der DE-A 37 42 977 ist eine Belüftungsvorrichtung für eine Kläranlage bekannt, bei der einzelne Tiefenlüfter jeweils über ein Gelenkrohr an einem Drehgestell befestigt sind. Das Gelenkrohr ermöglicht ein Hochschwenken der Belüftungskörper. Eine solche Vorrichtung ist sehr aufwendig, da jeder Belüftungskörper einzeln über ein eigenes Rohr versorgt werden muss. Weiters muss für jedes Rohr ein eigener Mechanismus zum Hochschwenken vorgesehen werden. Auf diese Weise ist nur eine beschränkte Anzahl von Betüftungskörpern möglich, so dass die Leistung der Belüftungsvorrichtung begrenzt ist. Dabei ist eine solche Vorrichtung nicht für Kompakt-Kläranlagen einsetzbar, bei der in der Mitte des Belüftungsbeckens ein Absetzbecken angeordnet ist.
Die DE-A 36 09 215 betrifft weiters eine Belebungsanlage zur biologischen Abwasserreinigung. Am Boden eines Beckens ist dabei ein Belüftungskörper vorgesehen, der aus einem im wesentlichen ringförmigen Verteilerrohr besteht, an dem einzelne Belüftungskörper angebracht sind. Um eine bessere Verteilung der zugeführten Luft zu bewirken, ist diese Anordnung drehbar ausgeführt. Mit einer solchen Anlage gelingt es tatsächlich, eine sehr gute Verteilung der zugeführten Luft sicherzustellen. Eine solche bekannte Anlage hat jedoch mit der oben beschriebenen Vorrichtung den Nachteil gemeinsam, dass eine Inspektion oder Wartung aufwendig ist. Es muss nämlich für diesen Zweck das entsprechende Becken leer gepumpt werden, was eine längere Stillstandszeit der Anlage bedingt.
Ferner sind Kläranlagen bekannt, bei denen Belüftungskörper fest am Boden eines Beckens angebracht sind. Bei solchen Kläranlagen muss bei einer Inspektion oder Wartung das entsprechende Becken leergepumpt werden, was nicht nur aufwendig ist, sondern auch die Anlage für längere Zeit stillegt. Weiters ist bei solchen Kläranlagen oberhalb des Wasserspiegels ein Verteiler vorgesehen, von dem die einzelnen Tiefenbelüfter über eigene Leitungen getrennt versorgt werden. Da eine möglichst gleichmässige Ausströmung wünschenswert ist, sind die einzelnen Anschlüsse am gemeinsamen Verteiler im allgemeinen regelbar ausgeführt. Diese Regelung ist jedoch schwierig, und es hat sich herausgestellt, dass eine wirklich gleichmässige Ausströmung nicht immer erreicht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist, die eine grosse Belüftungsleistung ermöglicht und die auch bei KompaktKläranlagen einsetzbar ist. Die Vorrichtung soll möglichst robust sein. um einen weitgehend störungsfreien Betrieb mit geringem Wartungsaufwand zu ermöglichen. Dabei soll eine möglichst gleichmässige Verteilung der einströmenden Luft sichergestellt sein, um die Bildung von anaeroben Bereichen im Becken möglichst zu verhindern.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Haltekörper in vertikaler Richtung beweglich angeordnet ist. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung werden die obigen Aufgaben in vorteilhafter Art gelöst. Der ringförmige Aufbau ermöglicht eine dichte und gleichmässige Anordnung der Belüftungskörper, stellt eine gleichmässige Versorgung mit Luft sicher und ist mechanisch äusserst robust. Die Versorgung der Belüftungskörper erfolgt über eine flexible Versorgungsleitung bis zum Haltekörper und dann entlang des Haltekörpers zu den einzelnen Belüftungskörpern.
Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, dass die einzelnen Belüftungskörper nicht jeweils über relativ lange Zufuhrleitungen mit einem gemeinsamen Verteiler verbunden sind, sondern dass sie direkt an einer Verteilungsleitung angeschlossen sind, die so dimensioniert ist, dass an allen Stellen der Druck innerhalb der Leitung gleich ist. Auf diese Weise wird eine weitgehend gleichmässige Luftverteilung gewährleistet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Haltekörper in vertikaler Richtung beweglich angeordnet ist. Damit ist eine Wartung der Belüftungskörper in besonders einfacher Weise möglich. Es werden mit Ausnahme der Versorgungsleitung und der
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wahlweise vorgesehenen Ketten keine mechanisch beweglichen Teile benötigt. Daraus ergibt sich ein besonders einfacher und störungsarmer Betneb der erfindungsgemässen Vorrichtung. lnsbesonders ist es günstig, wenn der Haltekörper als Verteilerrohr für die einzublasende Luft ausgebildet ist und somit gleichzeitig als Verteilungsleitung dient, wobei das Verteilerrohr über eine flexible Leitung mit der Druckluftquelle verbunden ist.
Somit kann der Haltekörper gleichzeitig die Funktion der Luftvertei- lung übernehmen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Haltekörper an Ketten von einer Abdeckung des Beckens abgehängt ist. Die Ketten dienen an sich der Führung, können aber in ihrer Länge so bemessen sein, dass die Belüftungsvorrichtung im abgesenkten Zustand an ihnen hängt. Alternativ dazu können am Haltekörper Stützelemente angebracht sein, auf denen er am Boden des Beckens abgestellt werden kann. Im Notfall, oder wenn sonst keine Massnahmen vorgesehen sind, kann die Belüftungsvorrichtung an den Ketten nach oben gezogen werden.
In einer besonders begünstigten Ausführungsvanante der Erfindung sind als Belüftungskörper rohrförmige Tiefenbelüfter vorgesehen. Dabei ist es bevorzugt, dass die Tiefenbelüfter unterhalb des Verteilerrohrs und quer zu seiner Tangentialrichtung angeordnet sind. Wenn jedoch beispielsweise tellerförmige Belüftungskörper eingesetzt werden sollen, ist eine Anordnung oberhalb des Verteilerrohrs günstig.
Eine besonders bedienungsfreundliche Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist gegeben, wenn die Belüftungsvorrichtung mit aufblasbaren Schwimmkörpern versehen ist, wobei das spezifische Gewicht der Belüftungsvorrichtung bei aufgeblasenen Schwimmkörpern kleiner ist als das des Abwassers, ansonsten jedoch grösser ist als das des Abwassers. Auf diese Weise wird bewirkt, dass durch das Aufblasen und das Entlüften der Schwimmkörper das Heben und das Absenken der Belüftungsvorrichtung erreicht werden kann. Die Einstellung des spezifischen Gewichts kann über Ballastkörper erfolgen, die am Haltekörper angebracht sind, oder durch die Ausbildung des ringförmigen Verteilerrohres als Edelstahlrohr mit entsprechender Wandstärke.
Es ist in vorteilhafter Weise möglich, schlauchförmige Schwimmkörper am Umfang von scheibenförmigen Ballastkörpern vorzusehen.
Um den Regelbereich der Luftzufuhr zu vergrössern, können mehrere getrennt ansteuerbare Belüftungsvorrichtungen vorgesehen sein. Diese sind dann etwa übereinander angeordnet, wobei die Belüftungskörper in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung Ist besonders für Kompakt-Kläranlagen geeignet, bei denen im mittleren Bereich des Beckens eine weiteres Becken vorgesehen ist, das beispielsweise als Absetzbecken ausgebildet ist.
In der Folge wird die Erfindung durch die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen :
Flg. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung im Längsschnitt ;
Fig. 2 einen Tiefenbelüfter ;
Fig. 3 einen Ballastkörper mit daran befestigten Schwimmkörper.
Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Im wesentlichen zylindrischen Becken 1, das aus einem Boden 2, einer Seitenwand 3 und einer Abdeckung 4 besteht. In der Abdeckung 4 sind Service-Öffnungen 5 vorgesehen. Konzentrisch innerhalb des Beckens 1 ist weiters ein kegelförmiges Absetzbecken 6 angeordnet, das mit seinem zulaufenden Ende auf dem Boden 2 aufsitzt. Ein Betonring 7 verankert das Absetzbecken 6.
Die erfindungsgemässe Belüftungsvorrichtung besteht aus einem ringförmigen Verteilerrohr 8, das an Ketten 9 von der Decke 4 abgehängt ist. An Verteilerrohr 8 sind in regelmässigen Abständen rohrförmige Tiefenbelüfter 10 vorgesehen, die sich unmittelbar unterhalb des Verteilerrohrs 8 erstrecken und die an diesem angeschlossen sind. Die Tiefenbelüfter 10 erstrecken sich rechtwinkelig zur Tangentialrichtung des Verteilerrohrs 8, also in radialer Richtung. Unmittelbar unterhalb der Tiefenbelüfter 10 sind Ballastkörper 11 angebracht, die im wesentlichen scheibenförmig sind. Die Ketten 9 sind so lang ausgeführt, dass in der abgesenkten Stellung der Belüftungsvorrichtung, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, die Ballastkörper 10 am Boden 2 aufsitzen und die Ketten 9 minimal durchhängen.
Die Ketten 9 dienen im wesentlichen zur Zentrierung der Belüftungsvorrichtung. Es können jedoch auch im Bereich der Seitenwand 3 des Beckens 1 zusätzliche Zentrierungen vorgesehen sein, die nicht dargestellt sind. Das Verteilerrohr 8 wird über eine flexible Leitung 12 mit Luft versorgt, die an einen Kompressor 13 angeschlossen ist, der in einem separaten Schacht 14 angeordnet ist.
Das Anheben der Belüftungsvorrichtung erfolgt, indem über eine weitere flexible Leitung 15 Luft in die Schwimmkörper 16 geblasen wird, die an den Ballastkörpern 11 angebracht sind. Die Ausbildung eines Ballastkörpers 11 mit einem Schwimmkörper 16 ist In der Fig. 3 detailliert dargestellt.
Fig. 2 zeigt detailliert die Ausbildung eines Tiefenbelüfters 10. Ein Grundkörper 17 ist mit einem Anschluss 18 versehen, in dem eine Zufuhrbohrung 19 angeordnet ist, durch die die Luft zugeführt wird. Der
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Anschluss 18 dient gleichzeitig dazu, den Tiefenbelüfter 10 am Verteilerrohr zu befestigen. An zwei zylindrischen Fortsätzen 20 sind Rohre 21 aufgesetzt, die mit Bohrungen 22 versehen sind. An ihren äusseren Enden sind die Rohre 21 mit Kappen 23 verschlossen. Über die Rohre 21 ist jeweils ein Schlauch 24 aus einem porösen Gummimaterial gezogen, der in der linken Hälfte von Fig. 2 abgehoben dargestellt ist. An semen axialen Enden wird der Schlauch 24 von Schlauchklemmen 25 gehalten. Der Schlauch 24 ist so ausgebildet, dass seine feinen Poren im wesentlichen verschlossen sind, wenn innerhalb des Rohres 21 kein Überdruck herrscht.
Wird jedoch Luft zugeführt, dann strömt Luft durch die Bohrungen 22 in den Raum zwischen dem Rohr 21 und dem Schlauch 24 und dehnt diesen aus. Dadurch öffnen sich die Poren und die Luft strömt feinst verteilt in kleinen Bläschen aus. Die Ausführung hat den Vorteil, dass sich die Poren des Schlauchs 24 bei Betriebsunterbrechungen nicht durch Schmutz oder Mikroorganismen zusetzen können.
An der Unterseite des Grundkörpers 17 ist eine Bohrung 26 vorgesehen, die zur Befestigung eines hier nicht dargestellten Ballastkörpers dient.
Die Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Ballastkörpers 11. Dieser besitzt im wesentlichen die Form einer Scheibe mit senkrechter Achse 27 An der Oberseite ist mittig ein Fortsatz 28 zur Befestigung vorgesehen.
Am Umfang ist eine Nut 29 gebildet, die einen Schwimmkörper 16 aufnimmt. Der Schwimmkörper 16 besitzt die Form eines Schlauchs und ist im aufgeblasenen Zustand im wesentlichen torusförmig. In der rechten Hälfte der Fig. 3 ist dieser Schwimmkörper 16 in aufgeblasenem Zustand dargestellt, während In der linken Hälfte der Fig. dieser Schwimmkörper 16 in entlüftetem Zustand dargestellt ist.
Die vorliegende Erfindung ist einfach im Aufbau und fast frei von beweglichen Teilen. Daher sind sowohl die Herstellungskosten als auch der Aufwand für die Instandhaltung relativ gering.