BE1011246A5

BE1011246A5 - Inrichting voor het mengen en beluchten van vloeistoffen.

Info

Publication number: BE1011246A5
Application number: BE9700564A
Authority: BE
Inventors: Johny Hector Haegeman
Original assignee: Aquasystems Int Nv
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-06-01
Also published as: ES2169526T3; WO1999001386A1; EP0993420A1; PT993420E; DE69802689T2; EP0993420B1; DE69802689D1; AU7900098A; US6227525B1

Abstract

De uitvinding beschrijft een inrichting voor het behandelen van vloeistoffen, in het bijzonder afvalwater waarbij de inrichting zowel het water kan beluchten als mengen. Deze inrichting bestaat uit een beluchter en omvat een structuur waarop een menger bevestigd is. Het geheel kan op een vlot bevestigd worden of boven de vloeistof opgehangen worden. Bij voorkeur zal de menger verplaatsbaar op de structuur bevestigd worden. De structuur kan aan de beluchter of op het vlot bevestigd worden.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  BESCHRIJVING   Inrichting   voor het Mengen en   Beluchten   van Vloeistoffen 
De uitvinding betreft een inrichting voor het behandelen van vloeistoffen, in het bijzonder afvalwater, welke een oppervlaktebeluchter en ook een menger omvat. 



   Voor het behandelen van afvalwater zijn beluchters en mengers wel bekend. Zo beschrijft het Belgisch octrooi BE 893. 687 een beluchter of menger bestaande uit een krachtbron, op een vlotter bevestigd, die een as aandrijft waarop een schroefpomp bevestigd is. 



  Bij beluchters van dit type is de schroefpomp meestal omgeven door 
 EMI1.1 
 een watergeleidingsbuis (pomphuis) waarin het water naar het c ZD wateroppervlak gestuwd wordt en over dit oppervlak verspreid wordt Onder de schroefpomp kan het pomphuis bijvoorbeeld verder 
 EMI1.2 
 omgevormd zijn tot aanzuigkonus teneinde de wateraanzuiging c c 1 ing te bevorderen. 



   Bij de behandeling van afvalwater kan het voordelig zijn het water   afwisselend   te   beluchten   (door inbrengen van zuurstof) en te mengen (zonder inbreng van zuurstof). Hierdoor bereikt men alternerende processen van nitrificatie en denitrificatie die naar believen kunnen worden gestuurd. In sommige gevallen kan het ook aangewezen zijn gelijktijdig te   beluchten   en te mengen. 



   In diepe bekkens kan men ook aparte zones van beluchting (nitrificatie) bovenaan en menging (denitrificatie) onderaan gelijktijdig doen samenwerken Plaatst men meer dan   een   toestel in een bekken dan kan men verschillende beluchtingszones en mengzones creeren die volgens de eisen van het procédé kunnen gedimensioneerd en gestuurd worden 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Daarom wordt er in het bekken al wel eens een menger vast opgesteld, bijvoorbeeld op de bodem van het bekken of op een zijwand, waardoor beide organen als onafhankelijk geheel aanwezig zijn. 



   De vaste opstelling van een menger in een bekken is echter geen ideale oplossing en zulk een menger, indien op de bodem geplaatst, is moeilijk te behandelen, te verplaatsen of te onderhouden. 



  Zo dient er bij elke behandeling telkens extra materiaal (brug en hefkraan) ingezet. Bij een opstelling van de menger aan de zijwand van het bekken is het mengen dikwijls beperkt tot een bepaalde zone en krijgt men niet het gewenste meng-effekt. Specifiek in diepe bekkens werd opgemerkt dat men met deze opstelling geen voldoende mengpatroon kan bekomen. 



   Er werd ook reeds een toestel voor dubbel gebruik voorgesteld. Zo beschrijft het Europees octrooi 366 644 een toestel dat als beluchter en als menger kan gebruikt worden en dat een dubbel vlot omvat, waarbij het toestel als beluchter werkt wanneer het onderste vlot geactiveerd is en een schroefpomp water oppompt en waarbij het toestel als menger kan gebruikt worden wanneer het onderste vlot ondergedompeld is en de schroefpomp in tegengestelde richting draait en water naar beneden stuwt. 



   De uitvinding heeft tot doel een apparaat, inrichting of toestel, voor te stellen dat zowel een menger als een beluchter omvat die hetzij apart hetzij tezamen kunnen werken en aldus meer mogelijkheden biedt dan het toestel voor dubbel gebruik dat enkel alternatief kan   beluchten   of mengen in hetzelfde bekken of bekkenzone. 



   De inrichting volgens de uitvinding omvat een oppervlaktebeluchter die vloeistof aanzuigt en over het vloeistofoppervlak verspreidt alsmede een structuur die zich onder het vloeistofoppervlak uitstrekt en waarop tenminste   een   menger bevestigd is
Men bekomt aldus een oppervlakte-beluchter en een menger die een geheel vormen en als geheel eenvoudig kunnen verplaatst worden maar waarvan beide organen onafhankelijk kunnen werken. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Zulk een inrichting maakt het mogelijk een mengpatroon te bekomen dat aangepast is aan het bekkenvolume, de bekkengeometrie en de eisen van het   behandelingsproces.   



   Men kan dus eveneens met zulk een inrichting in eenzelfde bekken tegelijkertijd nitrificeren en denitrificeren, wanneer men de watercirculatie van de beluchter en de menger zodanig regelt dat beide stromingen   elkaar   weinig of niet   beïnvloeden.   



   De inrichting volgens de uitvinding laat dus toe alleen aan oppervlaktebeluchting of alleen aan menging te doen of beide functies gezamenlijk   te gebruiken Door lucht of zuurstof in   de nabijheid van de menger te brengen kan men tevens aan   bodembeluchting doen.   



   Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de inrichting op een vlotter geplaatst worden, waarbij de beluchter op de vlotter bevestigd is en waarbij de vlotter of een van de onderdelen van de beluchter de structuur omvat waarop de menger bevestigd is De vtotter kan uit   een   of meerdere vlotters zijn   samengesteld.   



   Volgens een verdere uitvoeringsvorm kan men het apparaat op een vaste of verplaatsbare wijze boven het bekken bevestigen. 



   Volgens een voorkeuruitvoeringsvorm wordt de menger verplaatsbaar op de structuur bevestigd, zodat de menger in hoogte kan verplaatst worden Men kan ook de orientate van het mengorgaan van de menger veranderbaar maken zodat een mengpatroon in alle mogelijke richtingen kan bekomen worden. 



   Men kan ook de menger excentrisch plaatsen ten overstaan van de beluchter In deze   opstellingsvorm zijn   bovendien alle posities   mogelijk     zoals hoogteverstelling   en verandering van orientate Wordt 
 EMI3.1 
 in dit gevat de inrichtlng op een vlotter geplaatst dan moet de vlotter c 1. D m steeds gedimensioneerd worden om de stabiliteit in alle uitvoeringsvormen te waarborgen. 



   De uitvinding wordt hierna meer in detail beschreven met behulp van een reeks niet beperkende voorbeelden onder verwijzing naar bijgaande tekeningen, waarbij   fi   figuur 1 een schema van een vooraanzicht toont van een beluchter op een vlotter gemonteerd, waarbij de beluchter een structuur omvat waarop een menger bevestigd is met mengorgaan naar de bodem van 
 EMI3.2 
 het bekken gericht, m 

 <Desc/Clms Page number 4> 

   *   figuur 2 een variante van figuur 1 toont, maar met het mengorgaan naar het wateroppervlak gericht ;

     *   figuur 3 een variante van figuur 1 toont, waar de structuur met menger door de vlotter gedragen wordt en waar de menger onder een hoek ten overstaan van het wateroppervlak gericht is.   fi,   figuur 4 een variante van figuur 1 toont, maar waar de beluchter aan een vast ophangsysteem is bevestigd in plaats van op een vlotter ; figuur 5 een variante van figuur 1 toont, waarbij het vlot uit verschillende delen bestaat ; figuur 5a toont een schematisch 
 EMI4.1 
 en figuur 5b een schematisch bovenaanzicht. vooraanzic c 
Teneinde de beschrijving eenvoudig te houden tonen alle figuren hetzelfde type van oppervlakte-beluchter en hetzelfde type van menger en worden op de verschillende figuren dezelfde elementen met dezelfde referentiecijfers aangeduid.

   Het is uiteraard   mogelijk   volgens de uitvinding elk ander type beluchter en elk ander type menger te gebruiken
De in de voorbeelden beschreven oppervlakte-beluchter is van het type met   schroefcentrifugaalwaaier   en het beschreven roerelement van de menger is schroefvormig. Dit type is vooral bekend om het goed meng-en betuchtingspatroon dat met een schroefvormig orgaan bekomen wordt in vergelijking met bijvoorbeeld een propeller. 



   Het apparaat volgens de voorbeelden van figuren 1 tot 3 bestaat uit een beluchter welke een krachtbron of motor 1 omvat, die op een vlotter 2 gemonteerd is. Het wateroppervlak is aangegeven door het referentiecijfer 12. Via een   ftenstussenstuk   3 drijft de as 4 van de motor   I   een schroefcentrifugaalwaaier 5 aan Deze waaier 5 is omgeven door een   watergeleidingsbuis   of pomphuis 6 Dit pomphuis 6 is verlengd door een aanzuigkonus 7. De beweging van het water voortgebracht door de beluchter is aangegeven door de pijlen met referentiecijfer 9. 



   Het toestel volgens figuur 4 bestaat uit dezelfde beluchter maar is niet gemonteerd op een   vlotter   maar aan een vast ophangsysteem 42 bevestigd. 



   Onder verwijzing naar figuur 1 deze toont vier structuurbuizen 10 (waarvan drie zichtbaar op de tekening) die aan de binnenwand van de aanzuigkonus 7 bevestigd zijn Deze 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 structuurbuizen 10 ondersteunen een structuurelement 11 waarop een menger 13 is De motor bevestigdvia   aandrijfkabet   8 en de as van de motor drijft een schroef 15 aan. 



   De beweging van het water voortgebracht door de schroef 15 is door de   pijlen   met referentiecijfer 16 aangegeven. 



   Het apparaat is dus een combinatie van beluchter en menger, waar zowel de beluchter als de menger onafhankelijk kunnen werken, maar waarbij het geheel verplaatsbaar is in het bekken, eenvoudig te onderhouden is en waarbij de menger op elk niveau in het bekken kan werken. 



   Referentiecijfer 14 toont een leiding waardoor lucht of eventueel zuurstof naar de zone in de omgeving van schroef 15 van de menger kan gestuurd worden. 



   Figuur 2 toont een variante van het toestel volgens figuur   1,   waarbij de schroef 15 van de menger 13 naar het wateroppervlak gericht is, men   krijgt   aldus een omgekeerd bewegingspatroon van het 
 EMI5.2 
 water zoals weergegeven door de pijlen met referentiecijfer 26 Dit m ZD i patroon kan verder   bemvloed   worden door het aanbrengen boven de schroef 15 van een   trompetvormig diffusie-element   20, dat bijvoorbeeld bevestigd wordt aan de structuurbuizen 10. 



   Het   kan voordelig zijn   eveneens een diffusie-element 21 te voorzien, waarbij het bewegingspatroon 9 van het water nabij de   schroefcentrifugaalwaaier   kan verbeterd worden. Dit is bijvoorbeeld nuttig wanneer aan de beluchter onder de aanzuigkonus 7 een   stabilisatiekruis   22 bevestigd is, waardoor een breking van de rotatie van het water in de aanzuigkonus 7 bekomen wordt. 



   Figuur 3 toont een variante van het toestel volgens figuur   1,   waarbij de vlotter 2 structuurelementen   30   (31, 32,33, 34,35) draagt die de menger 13 ondersteunen. De menger is voigens deze uitvoeringsvorm zo opgesteld dat de schroef 15 zijdelings georienteerd is, het bewegingspatroon van het water weergegeven door de pijlen met referentiecijfer   36   is hierdoor ook verschillend Wanneer de menger 13 in diepte moet verstelbaar zijn, is het volgens deze uitvoeringsvorm   eenvoudig structuurelementen   30 zo te voorzien dat zij veranderbaar op de vlotter zijn aangebracht.

   Zij kunnen bijvoorbeeld uitsteekbaar zijn 
 EMI5.3 
 of worden uitgevoerd In een bijzondere uitvoeringsvorm c m 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 telescopischzal men er voor zorgen dat structuursteun 35 instelbaar, verplaatsbaar of uitwisselbaar is, zodat zowel de hoogte van de menger als zijn oriëntatie eenvoudig kan aangepast worden aan het bekken   en/of het   te behandelen afvalwater. 



   In deze opstelling veroorzaakt de menger een voortstuwende beweging. Daarom zal het in de meeste gevallen aangewezen zijn het vlot te stabiliseren, bijvoorbeeld met kabels of door middel van een stabilisatievlot. Het is eveneens mogelijk de voortstuwende beweging van de menger te gebruiken om de inrichting in het bekken te laten bewegen,   bijvoorbeeld   rond een vast punt
Figuur 4 toont het toestel volgens figuur 1, waarbij de vlotter 2 vervangen is door een ophangsysteem 42 dat rust op een vaste constructie   41.   



   Figuren 5 tonen het toestel volgens figuur   I,   maar waar de vlotter de structuurelementen draagt (zoals in figuur 3) die de menger ondersteunen. Volgens dit voorbeeld bestaat de vlotter uit drie   loskoppelbare delen (5 I,   52 en 53). Delen 51 en 52 omvatten elk twee   verbindingselementen   54, die aan deel 53 kunnen bevestigd worden. De beluchter wordt gedragen door vlotterelement 53 en de structuur die de menger ondersteund wordt gedragen door vlotterelementen 51 en 52. 



  Men bekomt aldus een geheel beluchter- menger waarbij de menger van de beluchter kan gescheiden worden en twee   onafhankelijke vlottende   toestellen worden. 



   Het is duidelijk dat   leiding   14 in figuur   I   getoond eveneens kan aangebracht worden in de uitvoeringsvormen volgens de andere voorbeelden eh dat lucht of zuurstof naar de omgeving van de menger kan gestuurd worden onder druk   ofdoor zetfaanzuiging.   



   Het wordt met het toestellen zoals beschreven ook mogelijk de rotatiebeweging van het water verder te   bemvloeden   door de draaibeweging van het mengorgaan 15 en van de schroef-   centrifllgaalwaaier   5 specifiek op elkaar af te stellen
Bovenstaande voorbeelden maken duidelijk dat met een inrichting volgens de uitvinding de menger op elke geschikte plaats in het bekken   kan geplaatst   worden. Zo kan niet alleen de geografische plaats in het bekken geregeld worden, maar kan ook de diepte op 
 EMI6.1 
 dewelke de menger moet werken aangepast worden Het is duidelijk c c 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 dat de structuurelementen die de menger ondersteunen zo kunnen uitgevoerd worden dat de menger op verschillende niveaus kan geplaatst worden.

   Eveneens is het mogelijk het mengpatroon van de menger te bepalen in functie van de   vloeistof en/of de   geometrie van het bekken. Door de schroef van de menger onder elke mogelijke hoek ten opzichte van het wateroppervlak of van een willekeurig verticaal vlak in het bekken te plaatsen, naar boven, naar onder of zijdelings of in welke richting ook kan men steeds het optimaal bewegingspatroon van het water bekomen. Zonodig zal de ophangstructuur van de menger zo worden uitgevoerd dat zij in hoogte veranderbaar is. 



   Het spreekt vanzelf dat men volgens de uitvinding op de structuur onder water meer dan   een   menger kan aanbrengen en zodanig eveneens het bewegingspatroon van het water kan beïnvloeden. 



   Verder is het mogelijk in grote bekkens verschillende inrichtingen te plaatsen en deze geheel of gedeeltelijk te laten samenwerken Zo kan men bijvoorbeeld een speciaal effect bekomen door van bepaalde inrichtingen alleen de beluchters te laten werken en van andere alleen de mengers. Door zulk een manier van samenwerken kan men een specifiek en/of optimaal bewegingspatroon van het water bekomen, waarbij door de samenwerking tevens energiebesparend kan opgetreden worden. 



   Het is eveneens duidelijk dat het mengorgaan van de menger niet noodzakelijk een schroef moet zijn maar dat elke ander type van roerorgaan, zoals bijvoorbeeld een rad, een schotel, een propeller, enz.. volgens de uitvinding kunnen gebruikt worden. 



     Ook   het type van beluchter beschreven in de voorbeelden kan, volgens de uitvinding, vervangen worden door elk ander type van beluchter. 



   Het is tenslotte eveneens mogelijk de inrichting te dragen op meer dan   een   vlot,   waarbij de verschillende vlotten eventueel   kunnen samenwerken voor de stabiliteit van het geheel te verzekeren.

Claims

CONCLUSIES 1. Inrichting voor het behandelen van vloeistoffen, welke een oppervlakte-beluchter omvat die vloeistof aanzuigt en over het vloeistofoppervlak verspreidt met het kenmerk dat de inrichting een structuur omvat die zieh onder het vloeistofoppervlak uitstrekt en waarop tenminste een menger bevestigd is, die onafhankelijk van de beluchter functioneert. EMI8.1
2. Inrichting volgens conclusie l, met het kenmerk dat de c structuur bevestigd is aan de beluchter.
3. Inrichting volgens conclusie l, met het kenmerk dat de c beluchter op een vlot geplaatst is en dat de structuur met menger bevestigd is aan het vlot.
4. Inrichting volgens een of meerdere conclusies l tot 3, met het kenmerk dat de menger verplaatsbaar op de structuur is aangebracht.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de menger in hoogte verplaatsbaar op de structuur is aangebracht.
6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk dat de menger een roerorgaan omvat waarvan de oriëntatie veranderbaar is.
7. Inrichting volgens conclusie l, met het kenmerk dat het EMI8.2 geheel bevestigd is aan een ophangsysteem dat boven de te behandelen c vloeistof geplaatst is.
8. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de beluchter een pomphuis met aanzuigkonus omvat en dat de structuur met menger bevestigd is aan de aanzuigkonus. <Desc/Clms Page number 9>
9. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het vlot bestaat uit twee of meer loskoppelbare delen en dat de beluchter en de structuur niet op hetzelfde vlot-deel bevestigd zijn.
10. Inrichting volgens een of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de structuur een diffusie-element omvat voor aanpassen van het bewegingspatroon van de vloeistof.