DE102010023631B4 - Statischer Mischer und Mischverfahren - Google Patents

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Abstract

Statischer Mischer (1) zum Zumischen eines Additivs in eine strömende Flüssigkeit, insbesondere zum Zumischen eines Fällmittels in Abwasser, mit einem im Wesentlichen rohrförmigen Grundkörper (2), der ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist und mit einer Zufuhreinrichtung (6, 7) für das Additiv, die ggf. über eine Leitung (5) mit einer Vorrats- und/oder Dosiereinrichtung (4) verbunden ist, wobei die Zufuhreinrichtung (6, 7) eine Lanze (6) aufweist, die mit einem Ende in das Innere des rohrförmigen Grundkörpers (2) ragt, wobei der rohrförmige Grundkörper (2) an seinem stromaufwärtigen Ende einen im Wesentlichen trichterförmigen Ansatz (3) aufweist, dessen Querschnittsfläche sich in Strömungsrichtung zu dem rohrförmigen Grundkörper (2) hin verringert, wobei die Zufuhreinrichtung (6, 7) und wenigstens ein statisches Mischelement (8) zur Erzeugung von Turbulenzen in der durch den Grundkörper (2) strömenden Flüssigkeit auf der Innenseite des rohrförmigen Grundkörpers (2) außerhalb des trichterförmigen Ansatzes (3) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer (1) eine Einbaulänge von 3 bis 5 Rohrdurchmessern aufweist und dass die Lanze (6) gegenüber dem rohrförmigen Grundkörper (2) verschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen statischen Mischer zum Zumischen eines Additivs in eine strömende Flüssigkeit, insbesondere zum Zumischen eines Fällmittels in Abwasser. Ein solcher Mischer hat bspw. einen im Wesentlichen rohrförmigen Grundkörper, der ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist, über eine Zufuhreinrichtung, die ggf. über eine Leitung mit einer Vorrats- und Dosiereinrichtung verbunden ist, das Additiv in den Grundkörper eingebracht werden kann. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Mischen eines Additivs in ein strömendes, flüssiges Medium mittels eines statischen Mischers.
  • Mischer der eingangs genannten Art sind an sich bekannt. So beschreibt die DE 29 43 870 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Abwässern, insbesondere zur Phosphatfällung und zur Nachreinigung von Abwässern in Becken oder Teichen. Dabei erfolgt die Zugabe eines Fällungsmittels im Bereich eines Belüfters, um durch die dort erzeugten Strömungen und Turbulenzen die Vermischung von Fällungsmittel und Abwasser zu verbessern. So wird das Abwasser durch den Eintrag von Luft oder Sauerstoff aktiv in eine Umlaufströmung versetzt, um es anschließend mit dem Fällungsmittel zu vermischen.
  • Weiterhin ist es aus der DE 1 190 437 , der DE 199 15 808 B4 und der DE 143 757 bekannt, mechanisch und/oder elektrisch betriebene Rührer, Rührwerke oder Pumpen einzusetzen, um das zuzumischende Additiv besser einzumischen. In der DE 199 15 808 B4 ist einer Mischpumpe ein Rohr mit einem Trichter vorgeschaltet, in welchem eine Vorvermischung des in den Trichter eingebrachten Wassers mit einer ebenfalls innerhalb des Trichters zugeführten chemischen Substanz erfolgen soll.
  • Allen diesen Mischern liegt das Prinzip zugrunde, dass zur Verbesserung der Vermischung von Additiven und Abwässern zusätzliche Bauelemente (z.B. Rührer, Rührwerke) vorgesehen sind und Fremdenergie für das Rühren oder zur Erzeugung von Strömungen zugeführt werden muss. Dies erhöht sowohl die Kosten für die Anlage wie auch für deren Betrieb.
  • Dokument US 2010/0032354 A1 offenbart ein System zur Sterilisierung des Ballastwassers eines Schiffes mit einem Inline-Mischer. Der Inline-Mischer ist ein Rohr, der aus einem Hauptrohrteil und einem Nebenrohrteil mit einem kleineren Durchmesser besteht. Ein Schaufelsitz ist im Hauptrohrteil eingesetzt. Im Zentrum des Schaufelsitzes sind eine Durchgangsöffnung und ein sich verjüngender Abschnitt vorgesehen. In der Durchgangsöffnung wiederum sind Leitschaufeln befestigt, die für einen Wirbelfluss sorgen. Zudem sind muschelförmige Vorsprünge an der Innenseite des Nebenrohrteils befestigt. Ein Ende eines Gas-Flüssigkeitseinspritzrohrs öffnet sich hin zu dem Nebenrohrteil und bringt Ozon oder Wasserstoffperoxid ein. Der Wirbelfluss kollidiert mit den muschelförmigen Vorsprüngen, das Ballastwasser wird in superfeine Partikel zerschmettert und mit dem Ozon oder Wasserstoffperoxid vermischt.
  • Dokument US 6,730,214 B2 beschreibt eine Vorrichtung zur beschleunigten Lösung von Gas in einer Flüssigkeit mit einem Injektor. Ein Körper des Injektors hat axial in der Mitte einen runden Durchgang von einem Einlass- bis zu einem Auslassende. Einem Einlassbereich folgen stromabwärts ein konvergierender Bereich, ein zylindrischer Halsbereich und ein sich aufweitender Bereich. Ein Kanal mit einem Versorgungsanschluss geht in eine ringförmige Nut über, durch die Behandlungsgas in den Halsbereich eingebracht wird. In dem konvergierenden Bereich sind Verwirbelungsschaufeln geformt, die einen leichten, ringförmigen Drall in einer Randschicht einer Strömung erzeugen. In dem sich aufweitenden Bereich sind Begradigungsschaufeln geformt, welche einen Anteil dieses Dralls wieder entfernen.
  • Dokument WO 2010/031067 A2 zeigt eine Düse mit einem Venturi-Bauteil, welches eine Venturi-Düse und einen Venturi-Diffusor aufweist. Ein erstes Ende der Venturi-Düse dient dazu, dass Wasser von einer Wassereinlassöffnung zu einer Verengung in dem Venturi-Diffusor strömt. Ein zweites Ende der Venturi-Düse ist derart gestaltet, dass es in ein erstes Ende des Venturi-Diffusors passt und sich daran anfügt, sodass dazwischen Ozon-Einlässe verlaufen. Dazu weist die Venturi-Düse a ihrer Außenseite Nuten zwischen ihrem ersten Ende und zweiten Ende auf. Stromabwärts des Venturi-Bauteils ist eine Mischvorrichtung mit einem Helix-Mischer angeordnet.
  • Ein Belebungsbecken einer Kleinkläranlage mit einer Abwasserumwälzleitung und einer Schlammrückführleitung ist in Dokument DE 10 2006 060 588 A1 offenbart. Über eine Umwälzpumpe und die Abwasserumwälzleitung wird ein in dem Belebungsbecken befindliches Abwasser umgewälzt. Ein Strahlenpumpeneffekt wird zur dosierten Einführung von Flüssigkeit aus einem Behälter eingesetzt. Auf diese Weise wird eine besonders gute Vermischung der zuzusetzenden Substanz mit dem Abwasser sichergestellt.
  • Druckschrift US 2005 / 0 263 914 A1 offenbart eine Belüftungsvorrichtung mit einem zylindrischen Durchgangsrohr, in dessen unteren Teil ein Raumabschnitt sowie eine Flüssigkeits-Eintrittsabschnitt vorgesehen sind und in dessen oberen Teil ein statischer Mischer angeordnet ist. Ein zylindrisches Gaszuführrohr ragt mit einem Auslass-abschnitt in den Raumabschnitt. Ein unterer Abschnitt des zylindrischen Durchgangsrohrs ist konisch geformt und verjüngt sich nach oben hin.
  • Die Druckschrift US 3 852 384 A zeigt eine Belüftungsanordnung mit einer automatischen Längeneinstellung. Eine rohrförmige Säule besteht aus einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt, wobei letzterer einen größeren Durchmesser aufweist und wobei sich beide Abschnitte in Abhängigkeit von einem Flüssigkeitsstand in einem Bassin automatisch aus- und ineinanderschieben.
  • Ein Jaucherührer des Dokuments GB 2 249 969 A umfasst eine rohrförmige Säule, die auf einem Ständer ruht und Öffnungen in ihrer Seitenwand aufweist, durch welche die Jauche aus einem Tank in die Säule gelangt. Eine Luftleitung öffnet sich in einen Fuß der Säule. Durch diese Luftleitung wird ein Innenraum der Säule mit Luft versorgt. Im Innenraum der Säule erstreckt sich ein spiralförmiges Leitblech.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen statischen Mischer bereitzustellen, der eine schnelle und intensive Durchmischung von Additiven und einer strömenden Flüssigkeit bei gleichzeitig ökonomischer Betriebsweise ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem statischen Mischer der eingangs genannten Art, bei welchem der rohrförmige Grundkörper an seinem stromaufwärtigen Ende einen im Wesentlichen trichterförmigen Ansatz aufweist, dessen Querschnittsfläche sich in Strömungsrichtung zu dem rohrförmigen Grundkörper hin verringert, dadurch gelöst, dass die Zufuhreinrichtung und wenigstens ein statisches Mischelement zur Erzeugung von Turbulenzen in der durch den Grundkörper strömenden Flüssigkeit im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers außerhalb des trichterförmigen Ansatzes vorgesehen sind.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die strömende Flüssigkeit durch die Anordnung der vorliegenden Erfindung in dem trichterförmigen Ansatz nicht nur deutlich beschleunigt wird, sondern sich in dem anschließenden rohrförmigen Grundkörper durch das Vorhandensein des wenigstens einen statischen Mischelements auch intensiv mit dem Additiv durchmischt. Hierdurch wird eine rasche und gleichmäßige Verteilung des zuzumischenden Additivs erreicht, was zu einer deutlichen Verringerung des Additivverbrauchs, bspw. um bis zu 30 % führt.
  • Durch das Anordnen der Zufuhreinrichtung für das Additiv an der im Wesentlichen engsten Stelle des statischen Mischers kann der so genannte Venturi-Effekt für die Zufuhr des Additivs ausgenutzt werden. Beim Venturi-Effekt sinkt mit steigender Strömungsgeschwindigkeit der Druck in der Zufuhreinrichtung, so dass das Additiv aus einem Vorratsbehälter eingesogen werden kann, ohne dass zusätzliche Fremdenergie in Form von Pumpleistung erforderlich ist.
  • Der erfindungsgemäße statische Mischer zeichnet sich auch durch eine relativ kurze Einbaulänge von 3 bis 5 Rohrdurchmessern aus. Der trichterförmige Ansatz ist dabei insbesondere kegelstumpfförmig. Je nach Anforderung kann der trichterförmige Ansatz jedoch auch nach innen oder außen gebogene Wände aufweisen. Der rohrförmige Grundkörper ist in der Regel im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt, kann aber auch, abgestimmt auf die Einbausituation, im Querschnitt quadratisch, rechteckig oder mehreckig bzw. elliptisch ausgestaltet sein.
  • Da das wenigstens eine statische Mischelement in dem rohrförmigen Grundkörper nicht beweglich angebracht ist, ist es im Wesentlichen verschleißfrei und wartungsarm. Je nach den Anforderungen des Einsatzes kann das wenigstens eine statische Mischelement auch abnehmbar vorgesehen sein, um für unterschiedliche strömende Flüssigkeiten verschiedene statische Mischelemente in den statischen Mischer einzubringen. Verschiedene statische Mischelemente können ggf. auch in Kombination miteinander eingesetzt werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das wenigstens eine statische Mischelement wenigstens eine Mischwendel, eine Schnecke und/oder ein Ablenkelement aufweist.
  • Die statischen Mischelemente sind verstopfungsfrei ausgeführt, d.h., auch feststoffhaltige Flüssigkeiten, Schlämme sowie faser- und/oder flockenhaltiges Abwasser können mit dem erfindungsgemäßen statischen Mischer behandelt werden, ohne zur Verstopfung und damit zum Ausfall der gesamten Anlage zu führen.
  • Bevorzugt ist die Zufuhreinrichtung für das Additiv am Übergang von dem trichterförmigen Ansatz zu dem rohrförmigen Grundkörper angeordnet. Erfindungsgemäß weist die Zufuhreinrichtung für das Additiv eine Lanze auf, die mit einem Ende in das Innere des rohrförmigen Grundkörpers ragt. Zusätzlich kann die Zufuhreinrichtung für das Additiv eine voreinstellbare Düse aufweisen, die im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers angeordnet ist.
  • Die Lanze ist gegenüber dem rohrförmigen Grundkörper verschiebbar vorgesehen, um die Aufgabestelle für das Additiv variieren zu können. Die voreinstellbare Düse an dem im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers befindlichen Ende der Lanze dient zur optimalen Dosierung des Additivs, indem je nach Strömungsgeschwindigkeit und Art des Additivs unterschiedliche Düsenöffnungen eingestellt werden können. Unter anderem ist es dabei möglich, verschiedene Additive (beispielsweise unterschiedlicher Viskosität) zur Vermischung in die strömende Flüssigkeit einzubringen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch ein Verfahren zum Mischen eines Additivs in ein strömendes, flüssiges Medium mittels eines statischen Mischers gelöst, nämlich durch ein Verfahren zum Mischen eines Fällmittels mit Abwasser unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Mischers. Das Verfahren zeichnet sich durch die Schritte aus:
    1. a) passives Beschleunigen des strömenden, flüssigen Mediums durch einen im Wesentlichen trichterförmigen Ansatz in einen im Wesentlichen rohrförmigen Grundkörper des Mischers hinein,
    2. b) Einbringen des Additivs in das beschleunigt strömende, flüssige Medium durch eine Zufuhreinrichtung, und
    3. c) passives turbulentes Vermischen des beschleunigt strömenden, flüssigen Mediums mit dem Additiv durch wenigstens ein statisches Mischelement des Mischers in dem rohrförmigen Grundkörper.
  • Unter einem passiven Beschleunigen und einem passiven Vermischen wird ein Beschleunigen bzw. Vermischen ohne zusätzliche Zufuhr externer Energie, bspw. durch einen motorgetriebenen Mischer oder eine Pumpe, verstanden. So ist es insbesondere beabsichtigt, dass in Schritt a) das Beschleunigen des strömenden, flüssigen Mediums durch die Verringerung des Strömungsquerschnitts bei gleichbleibender Durchflussmenge ohne den Einsatz zusätzlicher Fremdenergie bewirkt wird, und/oder dass in Schritt b) das Aufgeben des Additivs aus der Zufuhreinrichtung durch einen verringerten Druck bewirkt wird, der sich aus dem Beschleunigen des strömenden, flüssigen Mediums an dem verringerten Strömungsquerschnitt ergibt.
  • Vorteilhafterweise wird der vorstehend bereits erwähnte Venturi-Effekt zur Beschleunigung des strömenden flüssigen Mediums ausgenutzt, so dass keine zusätzliche Pumpleistung nötig ist. Durch die Ausnutzung bestehender Stoffströme in dem erfindungsgemäßen Verfahren muss keine Fremdenergie zur Vermischung von Additiv und strömendem flüssigen Medium eingesetzt werden.
  • In vorteilhafter Weise wird das Verfahren so geführt, dass der rohrförmige Grundkörper derart über einem aktiv belüfteten Feld einer Belebungsstufe angeordnet wird, dass die Strömung des flüssigen Mediums durch die Belüftung der Belebungsstufe erzeugt wird.
  • In dieser Ausgestaltung wird der Energiebedarf weiter gesenkt, da auch für die Strömung des flüssigen Mediums keine Pumpleistung nötig ist, weil diese durch die Belüftung der Belegungsstufe erzeugt wird. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Mischers und Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens über einem aktiv belüfteten Feld einer Belegungsstufe hat es sich als nicht notwendig herausgestellt, dass der gesamte Strom des flüssigen Mediums durch den statischen Mischer geführt werden muss, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Das Durchleiten eines Teilstroms des flüssigen Mediums reicht in der Regel aus, um beispielsweise eine Phosphatfällung durchzuführen.
  • Alternativ hierzu kann der rohrförmige Grundkörper derart in einem Zulaufverteilerschacht angeordnet sein, dass die Strömung des flüssigen Mediums durch dessen Zulauf erzeugt wird. Nach einer weiteren Ausführungsform kann der rohrförmige Grundkörper derart in einer Rücklaufschlammleitung angeordnet sein, dass die Strömung des flüssigen Mediums durch den Zulauf zu der Rücklaufschlammleitung erzeugt wird. In beiden Fällen wird keine Fremdenergie für die Vermischung benötigt.
  • Das Verfahren eignet sich nicht nur für die Zugabe von Additiven wie Flockungsmitteln oder Desinfektionsmitteln, es ist auch eine Regelung des pH-Werts des flüssigen Mediums sowie der Eintrag von Gasen (z.B. Luft, Sauerstoff, Ozon) möglich.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen schematisch:
    • 1 eine erste Ausführungsform des statischen Mischers,
    • 2 eine teilweise Schnittansicht des in 1 gezeigten statischen Mischers,
    • 3 einen Einsatz des statischen Mischers in einem Quelltopf, und
    • 4 einen Einsatz des statischen Mischers über einem Belüfterfeld.
  • Der in 1 gezeigte statische Mischer 1 hat einen im Wesentlichen rohrförmigen Grundkörper 2 mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Ende. In 1 ist mit den Pfeilen S die Strömungsrichtung durch den statischen Mischer 1 dargestellt. Am stromaufwärtigen Ende des rohrförmigen Grundkörpers 2 ist ein im Wesentlichen trichterförmiger Ansatz 3 angeordnet, der in der in 1 dargestellten Ausführungsform mit geraden, kegelstumpfförmigen Trichterwänden gezeigt wird. Am Übergang zwischen dem trichterförmigen Ansatz 3 und dem rohrförmigen Grundkörper 2 ist eine Zufuhreinrichtung für ein Additiv, beispielsweise ein Fällungsmittel vorgesehen, welche eine Vorrats- und/oder Dosiereinrichtung 4 aufweist, die durch eine Zufuhrleitung 5 mit einer Lanze 6 verbunden ist. Im vorliegenden Beispiel wird ein Fällungsmittel (z.B. Eisenchloride, Eisensulfat) auf Abwasser in einer Abwasserbehandlungsanlage aufgegeben.
  • Wie in 2 gezeigt, ist an dem im Inneren des rohrförmigen Körpers 2 angeordneten Ende der Lanze 6 eine voreinstellbare Düse 7 vorgesehen, durch welche das zuzugebende Additiv in die den statischen Mischer 1 durchströmende Flüssigkeit eingebracht wird. Die Lanze 6 kann in dem rohrförmigen Grundkörper 1 verschiebbar angeordnet sein, so dass das Additiv an verschiedenen Stellen des Strömungsquerschnitts eingedüst werden kann.
  • Weiter ist in dem rohrförmigen Grundkörper 2 wenigstens ein statisches Mischelement 8 zur Erzeugung von Turbulenzen in der strömenden Flüssigkeit vorgesehen. 2 zeigt vereinfacht eine Anzahl von Ablenkelementen. Das statische Mischelement 8 kann jedoch jede für die Erzeugung von Turbulenzen geeignete geometrische Form einschließlich einer Wendel, einer Schnecke oder ähnlichem annehmen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird eine strömende Flüssigkeit durch die Verengung des trichterförmigen Ansatzes 3 passiv beschleunigt. Hierbei wird der sogenannte Venturi-Effekt ausgenutzt, bei dem sich die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zu dem sich verändernden Strömungsquerschnitt umgekehrt proportional verhält. Am kleinsten Strömungsquerschnitt, d.h. am Übergang von trichterförmigen Ansatz 3 zu rohrförmigen Grundkörper 2, ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit am größten, während der herrschende Druck am niedrigsten ist.
  • In einer Abwandlung der Ausführungsform kann sich die Querschnittsfläche des rohrförmigen Grundkörpers zum stromabwärtigen Ende hin wieder vergrößern. Hierdurch wird zum einen der vorstehend bereits genannte Venturi-Effekt verstärkt, zum anderen bewirkt die Vergrößerung der Querschnittsfläche eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit, so dass es in der strömenden Flüssigkeit zu Verwirbelungen kommt, die zusammen mit den Mischelementen für eine noch bessere Vermischung von strömender Flüssigkeit und Additiv sorgen.
  • Der Venturi-Effekt kann dazu genutzt werden, das der strömenden Flüssigkeit zuzugebende Additiv passiv aus der Zufuhreinrichtung durch die Zufuhrleitung 5 und die Lanze 6 einzudüsen. Durch die Ausnutzung der vorhandenen Strömungsdynamik ist somit keine Fremdenergie zur Aufgabe des Additivs, beispielsweise durch eine Dosierpumpe oder ähnliches, notwendig. Die strömende Flüssigkeit mit dem zugegebenen Additiv trifft in dem rohrförmigen Grundkörper 2 auf statische Mischelemente 8, wodurch Flüssigkeit und Additiv intensiv vermischt werden.
  • 3 stellt einen Einsatz des statischen Mischers 1 in einem Verteilerbauwerk 9, beispielsweise einem Quelltopf, dar. Der statische Mischer 1 ist in dieser Ausführungsform mit einem Flansch 10 an seinem stromabwärtigen Ende versehen, an welchem sich Halteeinrichtungen 11 anschließen, mit denen der statische Mischer 1 in/an dem Verteilerbauwerk 9 gehalten wird. Wie 3 zu entnehmen ist, befindet sich die Vorrats- und/oder Dosiereinrichtung 4 der Zufuhreinrichtung für das Additiv außerhalb des Verteilerbauwerks 9. Die Zufuhrleitung 5 führt zu der in den statischen Mischer 1 hineinragende Lanze 6. Im unteren Bereich des Verteilerbauwerks 9 befindet sich der Abwasserzulauf 12, so dass die sich aus dem Zulauf ergebende Strömung in der in 3 gezeigten Ausführungsform aufwärts verläuft und so in den statischen Mischer 1 hineinläuft.
  • In 4 ist eine weitere Einsatzmöglichkeit des statischen Mischers 1 schematisch dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der statische Mischer 1 über einem Belüfterfeld 13 angebracht. In der Darstellung der 4 ist der statische Mischer 1 über den Flansch 10 und die Halteeinrichtung 11 an einer Seitenwand 14 eines Bauwerks angebracht. Die notwendige Strömung der Flüssigkeit wird durch die Belüftung des Abwassers erreicht, welches aufwärts in den statischen Mischer 1 einströmt. Bei der in 4 dargestellten Anordnung des statischen Mischers 1 über einem Belüfterfeld 13 ist es ausreichend, einen Teilstrom des aus dem Belüfterfeld 13 aufsteigenden Abwassers zu behandeln, um das gewünschte Ergebnis, beispielsweise eine Phosphatfällung, zu erzielen. Im Falle des in 4 dargestellten Belüfterfeldes 13 kann in einer konkreten Ausführungsform beispielsweise zweiwertiges Eisen ohne einen Energieverlust durch Oxidation zur Fällung in das Abwasser eingemischt werden.
  • Die in 3 und 4 dargestellten Anordnungen zeigen den statischen Mischer in einer senkrechten Anordnung mit einer von unten nach oben verlaufenden Strömungsrichtung. Je nach Einsatzfeld kann der statische Mischer 1 jedoch auch mit einer umgekehrten Strömungsrichtung von oben nach unten oder mit einer horizontalen Strömungsrichtung betrieben werden. Ein Beispiel für eine horizontale oder geneigte Strömungsrichtung ist eine Rücklaufschlammleitung einer Abwasseraufbereitung.
  • Neben dem Einbau des erfindungsgemäßen statischen Mischers 1 in Leitungen wie Rücklaufschlammleitungen, Verteilerbauwerke 9 oder über Belüfterfelder 13 ist es möglich, diesen mit einer entsprechenden Geometrie auch in ein durchströmtes offenes Becken oder einen Kanal mit ausreichender Strömung einzubauen.
  • Geeignete Materialien für den statischen Mischer 1 richten sich nach dessen konkretem Einsatzzweck, bestehen aber in der Regel aus (rostfreiem) Stahl, Polypropylen, Polyvinylidenfluorid, (hochdichtem) Polyethylen, Polyvinylchlorid, glasfaserverstärktem Kunststoff oder dergleichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    statischer Mischer
    2
    rohrförmiger Grundkörper
    3
    trichterförmiger Ansatz
    4
    Vorrats- und/oder Dosiereinrichtung
    5
    Zufuhrleitung
    6
    Lanze
    7
    voreinstellbare Düse
    8
    statisches Mischelement
    9
    Verteilerbauwerk
    10
    Flansch
    11
    Haltevorrichtung
    12
    Abwasserzulauf
    13
    Belüfterfeld
    14
    Seitenwand
    S
    Strömungsrichtung

Claims (9)

  1. Statischer Mischer (1) zum Zumischen eines Additivs in eine strömende Flüssigkeit, insbesondere zum Zumischen eines Fällmittels in Abwasser, mit einem im Wesentlichen rohrförmigen Grundkörper (2), der ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist und mit einer Zufuhreinrichtung (6, 7) für das Additiv, die ggf. über eine Leitung (5) mit einer Vorrats- und/oder Dosiereinrichtung (4) verbunden ist, wobei die Zufuhreinrichtung (6, 7) eine Lanze (6) aufweist, die mit einem Ende in das Innere des rohrförmigen Grundkörpers (2) ragt, wobei der rohrförmige Grundkörper (2) an seinem stromaufwärtigen Ende einen im Wesentlichen trichterförmigen Ansatz (3) aufweist, dessen Querschnittsfläche sich in Strömungsrichtung zu dem rohrförmigen Grundkörper (2) hin verringert, wobei die Zufuhreinrichtung (6, 7) und wenigstens ein statisches Mischelement (8) zur Erzeugung von Turbulenzen in der durch den Grundkörper (2) strömenden Flüssigkeit auf der Innenseite des rohrförmigen Grundkörpers (2) außerhalb des trichterförmigen Ansatzes (3) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer (1) eine Einbaulänge von 3 bis 5 Rohrdurchmessern aufweist und dass die Lanze (6) gegenüber dem rohrförmigen Grundkörper (2) verschiebbar ist.
  2. Statischer Mischer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine statische Mischelement (8) eine Mischwendel, eine Schnecke und/oder ein Ablenkelement aufweist.
  3. Statischer Mischer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (6, 7) für das Additiv am Übergang von dem trichterförmigen Ansatz (3) zu dem rohrförmigen Grundkörper (2) angeordnet ist.
  4. Statischer Mischer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (6, 7) für das Additiv eine insbesondere voreinstellbare Düse (7) aufweist, die im Inneren des rohrförmigen Grundkörpers (2) angeordnet ist.
  5. Verfahren zum Mischen eines Fällmittels in ein strömendes, flüssiges Abwasser mittels eines statischen Mischers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte a) passives Beschleunigen des strömenden, flüssigen Abwassers durch einen im Wesentlichen trichterförmigen Ansatz (3) in einen im Wesentlichen rohrförmigen Grundkörper (2) des statischen Mischers (1) hinein, b) Einbringen des Fällmittels in das beschleunigt strömende, flüssige Abwasser durch eine Zufuhreinrichtung (6, 7), und c) passives turbulentes Vermischen des beschleunigt strömenden, flüssigen Abwassers mit dem Fällmittel durch wenigstens ein statisches Mischelement (8) des statischen Mischers (1) in dem rohrförmigen Grundkörper (2).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) das Beschleunigen des strömenden, flüssigen Abwassers durch die Verringerung des Strömungsquerschnitts bei gleichbleibender Durchflussmenge ohne den Einsatz zusätzlicher Fremdenergie bewirkt wird, und/oder in Schritt b) das Aufgeben des Fällmittels aus der Zufuhreinrichtung (6, 7) durch einen verringerten Druck bewirkt wird, der sich aus dem Beschleunigen des strömenden, flüssigen Abwassers an dem verringerten Strömungsquerschnitt ergibt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer (1) derart über einem aktiv belüfteten Feld (13) einer Belebungsstufe angeordnet ist, dass die Strömung des flüssigen Abwassers durch die Belüftung der Belebungsstufe erzeugt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer (1) derart in einem Verteilerbauwerk (9) angeordnet ist, dass die Strömung des flüssigen Abwassers durch dessen Abwasserzulauf (12) erzeugt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer (1) derart in einer Rücklaufschlammleitung angeordnet ist, dass die Strömung des flüssigen Abwassers durch den Zulauf zu der Rücklaufschlammleitung erzeugt wird.
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