CH387559A

CH387559A - Belüftungseinrichtung zur Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren

Info

Publication number: CH387559A
Application number: CH1156961A
Authority: CH
Inventors: Yonner Andre
Original assignee: Von Roll Ag
Priority date: 1959-08-18
Filing date: 1961-10-05
Publication date: 1965-01-31

Description

Belüftungseinrichtung zur Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren
Das Hauptpatent betrifft eine Belüftungseinrichtung zur Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren, mit mindestens einem nach unten geöffneten Behälter, dessen Innenraum an eine Luftzuführungsleitung angeschlossen ist, wobei mindestens annähernd senkrechte Strömungskanäle vorgesehen sind, die Luftdurchtrittsöffnungen besitzen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Verbesserung bzw. weitere Ausbildung dieser Belüftungseinrichtung, welcher die Aufgabe zugrunde liegt, die Herstellungskosten zu verringern und zugleich eine weitere Verringerung des als Strömungssperre wirkenden Querschnittes des Behälters und dadurch eine noch lebhaftere Wasserzirkulation im Abwasserreinigungsbecken zu erzielen. Hierbei sollen ausserdem durch besondere Anordnung der Einrichtung die laufenden Betriebskosten durch Verringerung des Lieferdruckes der zugeführten Luft verkleinert und gleichwohl ein örtlich bestimmter, stabiler und lebhafter Verlauf der Wasserzirkulation sicher gewährleistet werden.

Demgemäss betrifft die vorliegende Erfindung eine Belüftungseinrichtung zur Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren, mit mindestens einem nach unten geöffneten Behälter, dessen Innenraum an mindestens eine Luftzuführungsleitung angeschlossen ist, wobei mindestens annähernd senkrechte Strömungskanäle vorgesehen sind, die Luftdurchtritts öffnungen besitzen, welche Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Strömungskanäle des Behälters als rechteckige, oben und unten offene und mit stellenweise durchbrochenen Seitenwänden versehene Belüftungskästen ausgebildet und schachbrettartig angeordnet sind, und dass die Luftzuführungsleitung unmittelbar unterhalb der Deckplatte des Behälters ausmündet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Belüftungseinrichtung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Belüftungseinrichtung in einem Abwasserreinigungsbecken, in perspektivischer Darstellung, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 die Belüftungseinrichtung der Fig. 1 in einem Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Abwasserreinigungsbecken, welches z. B. aus Beton bestehen kann, mit 1 bezeichnet. Die an diesem Becken angeordneten Eintritts- und Austrittseinrichtungen für das Abwasser sind in Fig. 1 der Deutlichkeit wegen nicht eingezeichnet. Ausserdem sind in Fig. 1 Teile der Seitenwände des Beckens 1 weggelassen, damit die allgemein mit 2 bezeichnete Belüftungseinrichtung besser sichtbar wird. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem nach unten offenen Behälter 3, in dessen Aussenwand eine Reihe von Öffnungen 4 vorgesehen ist. In der Deckplatte 6 des Behälters 3 sind im Querschnitt rechteckige, nach oben und unten offene Belüftungskästen 7 eingebaut, welche als Strömungskanäle dienen. Die Belüftungskästen 7 sind bündig mit der Oberfläche der Deckplatte 6 und mit dem unteren Rand 3a des Behälters 3.

Die Belüftungskästen 7 sind schachbrettartig angeordnet und füllen weitgehend den Umriss des horizontalen Querschnittes des Behälters 3 aus.

Unterhalb der Deckplatte 6 ist in den Belüftungskästen 7 beispielsweise in jeder Seitenwand eine Reihe von Öffnungen 8 vorgesehen, welche z. B. gebohrt oder als gestanzte Löcher ausgebildet sein können. Die Öffnungen 4 und 8 liegen vorzugsweise in einer gemeinsamen horizontalen Ebene. Der Behälter 3 wird beispielsweise von einer einzigen Luftzuführungsleitung 9 gehalten.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass die Luftleitung 9 unmittelbar unterhalb der Deckplatte 6 des Behälters 3 ausmündet. Weiterhin ist eine Reihe von Belüftungskästen 7 mit den Bohrungen 8 in Fig. 2 sichtbar. In einem gewissen Abstand unterhalb der Ausmündung der Luftleitung 9 ist eine Prallplatte 10 angeordnet, die zur gleichmässigen Verteilung der Luft dient
Während des Betriebes wird nun unter Druck stehende Luft in Richtung des Pfeiles 11 über die Luftzuführungsleitung 9 in den Behälter 3 hineingeführt. Diese Luft verdrängt das in dem Behälter 3 befindliche Wasser beispielsweise bis zu der in Fig. 2 mit 12 bezeichneten, strichpunktierten Linie.

Hingegen befindet sich im Inneren der Belüftungskästen 7 nach wie vor das zu reinigende Abwasser, welches in dem Becken 1 beispielsweise bis zu der strichpunktierten Linie 14 (Fig. 1) steht, d. h. über der oberen Kante der Öffnungen 8 in den Belüftungskästen 7. Die Luft dringt nun während des Betriebes sowohl durch die öffnungen 8 in das Innere der Belüftungskästen 7 ein, als auch durch die Öffnungen 4 in die Umgebung des Behälters 3 aus und reichert dadurch das Abwasser mit Sauerstoff an. Durch die in den Belüftungskästen 7 aufsteigenden Luftblasen entsteht eine Differenz in der Dichte der Wassersäulen in den Belüftungskästen 7 und rings um den Behälter 3, wodurch eine Umwälzung des Abwassers im Becken 1 bewirkt wird, welche allgemein als sogenannte Mammuth-Pumpen-Wirkung bekannt ist.

Das Luftwassergemisch steigt in den Belüftungskästen 7 nach oben, so dass von unten weiteres Abwasser in diese Kästen nachströmt und in gleicher Weise belüftet wird. Auf diese Art wird der ganze Wasserinhalt des Beckens 1, wie es in Fig. 2 durch Richtungspfeile veranschaulicht ist, umgewälzt.

Dadurch, dass die Strömungskanäle 7 als rechteckige Belüftungskästen ausgebildet und schachbrettartig angeordnet sind, ergibt sich eine relativ einfache und billige Herstellung der Belüftungseinrichtung, da ausschliesslich Flachmaterial für die Herstellung des Behälters 3 und der Belüftungskästen 7 verwendet werden kann. Irgendwelche besonderen Verformungsvorgänge, welche die Herstellung erheblich verteuern, sind hier nicht erforderlich. Die Belüftungskästen 7 können vielmehr in einfacher Weise, wie auch der Behälter 3, z. B. durch Kantenverschweissung und/oder durch einfaches Umbiegen der entsprechend vorgeschnittenen Platten oder Bleche hergestellt werden.

Die Ausbildung der Strömungskanäle 7 als rechteckige Belüftungskästen hat aber andererseits in funktioneller Hinsicht noch den weiteren Vorteil, dass dadurch eine weitere Verringerung des als Strömungssperre wirkenden Querschnittes des Behälters 3 und somit eine intensivere Wasserzirkulation in Abwasserbecken 1 erzielt werden kann, weil bei rechteckiger Querschnittsform der Strömungskanäle, wie eine einfache geometrische Überlegung zwangsläufig ergibt, das Verhältnis des durchströmten, horizontalen Gesamtquerschnittes aller Belüftungskästen 7 zu dem als Strömungssperre wirkenden horizontalen Querschnitt des Behälters 3 gegenüber der Bisher vorgeschlagenen Anwendung von kreisförmigen Kanalquerschnitten erheblich vergrössert werden kann.

Da die Öffnungen 4 und 8 in den vertikalen Seitenwänden des Behälters 3 bzw. der Belüftungskästen 7 angeordnet sind und somit horizontal verlaufen, ist die Verstopfungsgefahr gering. Insbesondere die in den Seitenwänden der Belüftungskästen 7 angeordneten öffnungen 8 sind gegen Verstopfung durch Schlammteilchen gesichert, weil das in dem als Strömungskanal dienenden Belüftungskasten 7 aufsteigende Wasser eine besonders hohe, d. h. meist sogar die grösste Strömungsgeschwindigkeit im gesamten Becken 1 besitzt.

Der Behälter 3 füllt nur einen Teil des lichten Querschnittes des Beckens 1 aus. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, befindet sich hier der Behälter 3 in der einen Hälfte des Beckens 1, während in der anderen Beckenhälfte ein generell mit 15 bezeichneter Querschnittsteil freibleibt. Die in den Belüftungskästen 7 aufsteigenden und obens aus ihnen austretenden, mit Luft angereicherten Wasserteile bewegen sich im Querschnittsteil 15 des Beckens 1 wieder nach unten, so dass die Luft auch in die unterhalb des Behälters 3 gelegenen Zonen des Abwasserbeckens 1 getragen wird. Vorzugsweise beträgt der von dem Behälter 3 ausgefüllte Beckenteil höchstens die Hälfte der gesamten Querschnittsfläche des Beckens 1, jedoch wird dieser Beckenteil meist kleiner sein als die verbleibende, freie Querschnittsfläche 15 des Beckens 1.

Die Bemessung und Anordnung des Belüfterbehälters 3 bewirkt einen lebhaften, örtlich bestimmten und stabilen Umwälzkreislauf des Abwassers, welcher durch die in Fig. 2 eingezeichnete senkrechte Wand 16 noch unterstützt wird und eine intensive Abwasserreinigung in relativ kurzer Zeit gewährleistet.

Der Behälter 3 ist vorzugsweise im oberen Drittel des Beckens 1 angeordnet, was den Vorteil hat, dass die Luft über die Zuleitung 9 nur mit einem Druck zugeführt werden muss, welcher dem dritten Teil des hydrostatischen Druckes des Wassersäule an der Sohle des Beckens 1 entspricht.

Statt einer einzigen Luftzuführungsleitung können auch mehrere solcher Leitungen, gleichmässig auf den Behälterquerschnitt verteilt, vorgesehen sein, wobei diese Leitungsrohre ebenfalls zugleich als Tragelemente für den Behälter dienen können.

Die vorgeschlagene Ausführung der Belüftungseinrichtung hat den Vorteil, dass mit ihr eine lebhafte, örtlich bestimmte und stabile Abwasserumwälzung ohne die kostspielige Erzeugung von relativ hohem Luftdruck erzielt wird, wobei sie gleichwohl in sehr einfacher und billiger Weise hergestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH Belüftungseinrichtung zur Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren, mit mindestens einem nach unten geöffneten Behälter, dessen Innenraum an mindestens eine Luftzuführungsleitung angeschlossen ist, wobei mindestens annähernd senkrechte Strömungskanäle vorgesehen sind, die Luftdurchtritts öffnungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle des Behälters (3) als rechteckige, oben und unten offene und mit stellenweise durch brochenen Seitenwänden versehene Belüftungskästen (7) ausgebildet und schachbrettartig angeordnet sind, und dass die Luftzuführungsleitung unmittelbar unterhalb der Deckplatte (6) des Behälters ausmündet.

UNTERANSPRUCH Belüftungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Gesamtquerschnitt des Behälters (3) höchstens die Hälfte des horizontalen, lichten Querschnittes des Abwasserreinigungsbeckens (1) beträgt, wobei der Behälter im oberen Drittel des Beckens und in einer Hälfte desselben angeordnet ist.