DE19540945A1 - Flächenbelüfter mit Hebevorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flächenbelüfter für Klärbecken, bestehend aus einem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Verbund von Hohlkörpern, welche Perforationen für den Austritt von Gasblasen haben, wobei die Hohlkörper für die Zufuhr von unter Druck stehendem Gas, vorzugsweise Preßluft, ausgelegt sind und wobei der Verbund von Hohlkörpern sich über eine zu begasende Grundfläche des Klärbeckens erstreckt und über eine Hebeeinrichtung aus dem Klärbecken herausgehoben und abgesenkt werden kann.

Ein derartiger Flächenbelüfter ist aus dem praktischen Einsatz in Kläranlagen bekannt. Der Flachenbelüfter besteht typischerweise aus in einer regelmäßigen flächigen Anordnung verteilten Rohren, die eine Vielzahl von kleinen Perforationen ausweisen und deren Inneres mit einem ebenfalls hohlen Tragegestell verbunden ist, über welches den einzelnen Rohren Druckluft zugeführt wird, die in Form kleiner Gasblasen aus den Perforationen austritt. Derartige sogenannte Flächenbelüfter werden zur Sauerstoffversorgung von Klärbecken auf den Boden von Klärbecken abgesenkt und mit Druckluft gespeist, wobei die aufsteigenden Luftblasen eine fein verteilte Sauerstoffversorgung des Klärbeckeninhaltes bewirken, was für eine bestimmte Phase des Klärvorganges von erheblicher Bedeutung ist.

Die Flächenabschnitte, die durch einen Flächenbelüfter jeweils versorgt werden können, sind unterschiedlich groß und auch ihre Form ist auf die Form des Klärbeckens abgestimmt. Im Falle eines kreisrunden Klärbeckens beispielsweise werden derartige Flächenbelüfter entlang des Randes des Klärbeckens verteilt und erstrecken sich zentral zum Zentrum hin, wobei ihre Breite zum Zentrum hin kontinuierlich abnimmt. Die Vielzahl von Flächenbelüftern soll dabei einen wesentlichen Teil der Gesamtgrundfläche des Klärbeckens abdecken.

Der Betrieb unter sehr unterschiedlichen Bedingungen mit teilweise aggressiven Medien in den Klärbecken bringt es unvermeidlich mit sich, daß die Perforationen der Flächenbelüfter sich teilweise zusetzen, daß Undichtigkeiten an den Verbindungen zwischen den Rohren und den Versorgungsleitungen entstehen oder einzelne Rohre aus anderen Gründen blockiert sind. Es ist deshalb notwendig, die Flächenbelüfter von Zeit zu Zeit aus dem Klärbecken herauszuheben und zu reinigen und zu warten.

Hierzu sind zumeist an der Wand des Klärbeckens Schienen angebracht, an welchen die Flächenbelüfter heraufgefahren werden. Diese erstrecken sich jedoch von der Schiene einige Meter weit in das Klärbecken hinein und haben ein erhebliches Gewicht und beim Herausheben auch einen erheblichen Widerstand gegen Bewegung im Wasser. Dementsprechend muß der gesamte Flächenbelüfter relativ robust und stabil gebaut werden, einschließlich seiner Befestigung an der Hebeschiene.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde einen Flächenbelüfter mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher sich für Wartungsarbeiten wesentlich leichter aus dem Klärbecken herausheben läßt und welcher insgesamt auch weniger massiv und damit preiswerter hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Verbund von Hohlkörpern über ein Gelenk mit einem sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Führungsteil verbunden und aus seiner im wesentlichen horizontalen Erstreckung um in etwa 90° in vertikaler Richtung verschwenkbar ist, wobei das Gelenk mit dem daran befestigten und in eine vertikale Position verschwenkten Verbund von Hohlkörpern an dem Führungsteil oder dergleichen nach oben aus dem Becken heraus verfahrbar ist.

Die Einrichtung zum Anheben braucht damit nicht die großen Hebelkräfte aufzunehmen, die von dem sich weit in das Becken hinein erstreckenden Verbund von Hohlkörpern auf die Befestigungsteile ausgeübt werden. Statt dessen wird der gesamte Verbund zunächst in vertikale Richtung verschwenkt, so daß er insgesamt und auch mit seinem Schwerpunkt sehr nahe bei dem sich vertikal erstreckenden Führungsteil angeordnet ist. Erst in dieser Position wird der Flächenbelüfter aus dem Becken herausgehoben. Nachdem der Flächenbelüfter aus dem Becken herausgehoben ist, ist er vorzugsweise um die vertikale Achse des Führungsteiles verschwenkbar und kann dann gegebenenfalls auch wieder in seine horizontale Lage abgesenkt werden, wobei über dem Boden außerhalb des Beckens auch leicht entsprechende Hilfsvorrichtungen zum Absenken des Flächenbelüfters verwendet werden können. In dieser Position kann dann die Wartung vorgenommen werden, wobei der Flächenbelüfter zum Wiedereinsetzen in das Klärbecken zunächst wieder in seine vertikale Position angehoben, anschließend um die vertikale Achse der Führungsschiene verschwenkt, in das Becken abgesenkt und dann wieder horizontal nach unten geklappt wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Flächenbelüfter in der vertikalen oder in der horizontalen Position, vorzugsweise in beiden Positionen, arretierbar ist. Die Arretierung in der horizontalen Position ist vor allem dann notwendig, wenn das Gesamtvolumen der Hohlkörper so groß ist, daß der durch die darin befindliche Preßluft erzeugte Auftrieb das Gewicht der Rohre und ihrer Halterungselemente übersteigt, so daß der Flächenbelüfter allein aufgrund von Auftriebskräften nach oben verschwenken würde. In der vertikalen Position ist eine Arretiereinrichtung aus Sicherheits­ gründen zweckmäßig, damit der Flächenbelüfter in der herausgehobenen und gegebenenfalls weg von dem Klärbecken verschwenkten Position nicht unkontrolliert herabfallen und damit Personen verletzen oder Gegenstände beschädigen kann.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn das Führungsteil als ein an der Wand des Klärbeckens befestigtes Profilteil ausgebildet ist, an welchem der Flächenbelüfter geführt heraufgezogen werden kann. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Gelenk, um welches der Verbund von Hohlkörpern verschwenkbar ist, über ein Zwischenglied, welches an dem Profilteil geführt ist, mit diesem verbunden ist. Das Zwischenglied stellt einen gewissen Abstand von dem Profilteil und damit auch von der Beckenwand her, was bei Flächenbelüftern, die in horizontaler Richtung in der Nähe einer runden Beckenwand weit ausladen, notwendig ist, damit die einzelnen Elemente des Flächenbelüfters beim Hoch­ schwenken nicht an die Wand des Klärbeckens anstoßen. Dies kann man allerdings auch dadurch sicherstellen, daß das Gelenk bzw. die Gelenkachse in etwa mit den wandnächsten Teilen des Flächenbelüfters ausgerichtet ist.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Profilteil oder die Schiene, an welcher das Zwischenglied geführt wird, in vertikaler Richtung nach oben über den Beckenrand hinaus verlängert ist. Dies ermöglicht ein entsprechend weites Herausziehen und anschließend nochmals horizontales Drehen oder Verschwenken des Flächenbelüfters, so daß dieser außerhalb des Klärbeckens über festem Boden gewartet werden kann.

Vorzugsweise haben das Führungs- bzw. Profilteil oder das Zwischenglied mindestens in einem oberhalb des Beckenrandes gelegenen Abschnitt einen kreisförmigen Querschnitt, was das Verschwenken des Flächenbelüfters bzw. dem an dem Pfosten geführten Zwischengliedes um die horizontale Achse erleichtert. Weiterhin ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Zwischenglied als ein Fahrschlitten ausgebildet, der an dem Profilteil in vertikaler Richtung verschiebbar und mindestens im Bereich oberhalb des Beckenrandes horizontal um das Profilteil verschwenkbar ist.

Für das Heraufziehen des Flächenbelüfters bzw. des Schlittens, an welchem der Flächenbelüf­ ter angelenkt ist, ist vorzugsweise eine Seilzugvorrichtung vorgesehen. Ebenso ist in der bevorzugten Ausführungsform eine Seilzugvorrichtung für das Aufrichten des Verbundes von Hohlkörpern vorgesehen, wobei es wiederum bevorzugt ist, wenn das hierfür vorgesehene Seil sich vom oberen Bereich des Führungsteiles zu einem Teil des Flächenbelüfters erstreckt, welches einen relativ großen Abstand zu dem Gelenk hat, um welches der Flächenbelüfter in die vertikale Richtung verschwenkt wird. Dies bedingt, daß man relativ wenig Kraft für das Aufrichten des Flächenbelüfters benötigt.

Das Aufrichten des Flächenbelüfters kann man auch dadurch erleichtern, daß eine etwaige Arretierung, welche den Flächenbelüfter in der horizontalen Position hält, gelöst und der Flächenbelüfter mit Preßluft oder einem anderen Gas versorgt wird, weil dann nämlich das in dem Verbund von Hohlkörpern vorhandene Gas einen relativ großen Auftrieb erzeugt.

Eine Arretiervorrichtung ist vorzugsweise auch für die vertikale Position des Flächenbelüfters vorgesehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 einen Flächenbelüfter in einem Klärbecken in Arbeitsstellung

Fig. 2 den Flächenbelüfter in einer heraufgeklappten Stellung, in welcher er für das Heraus heben bereit ist und

Fig. 3 den Flächenbelüfter in vertikaler und herausgehobener Position.

In den Figuren ist der Verbund von Hohlkörpern 2 durchgängig mit 1 bezeichnet. Dieser Verbund 1 von Hohlkörpern besteht aus einer baumartigen Struktur von Rohren, mit einem Hauptrohr 9, welches sich in der Zeichenebene erstreckt und über eine Versorgungsleitung 5 mit Preßluft versorgt wird, sowie Querrohren 16, die mit dem Hauptrohr 9 verbunden sind und von denen wiederum eine Vielzahl von in etwa parallel zum Hauptrohr 9 verlaufender, ebenfalls rohrförmiger Hohlkörper 2 ausgehen, die kleine Perforationen aufweisen, aus denen die Preßluft in Form von kleinen Gasblasen austritt und damit den Inhalt des Klärbeckens 10 belüften. Dabei sind die Rohre 2 in solchen Abständen angeordnet, daß die austretenden Gasblasen das Volumen oberhalb des Flächenbelüfters im wesentlichen gleichmäßig durchsetzen.

Dabei wird der Flächenbelüfter relativ dicht über den Boden 13 eines entsprechenden Behälters angeordnet. Die genaue Geometrie des Verbundes 1 von Hohlkörpern 2, daß heißt ins­ besondere die Verteilung der einzelnen Hohlkörper 2, hängt auch von der Form des Klärbeckens 10 ab. In einem rechteckigen Klärbecken hat dieser Verbund in der Draufsicht auch eine im wesentlichen rechteckige Form, während in einem runden Klärbecken eine Kreissektorform bevorzugt ist. Typischerweise sind in einem Klärbecken 10 mehrere derartige Flächenbelüfter angeordnet, die gleichmäßig über den Boden des Klärbeckens 10 verteilt sind, so daß im wesentlichen das gesamte Volumen belüftet werden kann, es sei denn belüftete Zonen sollen mit den unbelüfteten Zonen abwechseln, so daß in einem solchen Fall nur ein Teil der Bodenfläche 13 des Klärbeckens 10 von derartigen Flächenbelüftern überdeckt wird. In geringem Abstand von einer Wand 11 des Klärbeckens 10 ist ein Pfosten 4 fest angeordnet, auf welchem ein Schlitten 5 vertikal verfahrbar ist. Der Schlitten 5 ist über ein Gelenk 3 mit dem Verbund 1 von Hohlkörpern 2 verbunden. Über einen Seilzug 7 kann der Verbund 1 von Hohlkörpern 2 um das Gelenk 3 in eine im wesentlichen vertikale Position verschwenkt werden. Anschließend wird über einen weiteren Seilzug 6 der Schlitten 5 zusammen mit dem vertikal hochgeschwenkten Verbund 1 von Hohlkörpern entlang des Pfostens 4 heraufgezogen. Die vertikale Position des Verbundes 1 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei im Falle der Fig. 2 der Schlitten 5 noch in seiner tiefsten Position ist, während im Beispiel der Fig. 3 der Schlitten 5 schon oberhalb des Abwasserniveaus in dem Klärbecken 10 angeordnet ist. Vorzugsweise kann jedoch der Schlitten 5 noch weiter herausgezogen werden, so daß er auch um den Pfosten 4 herum verschwenkt werden kann.

Ein Motor 8 ist für den Antrieb der Seilzüge 6 und 7 vorgesehen, wobei jeder der Seilzüge 6 und 7 gegebenenfalls auch einen getrennten Antriebsmotor aufweisen kann. Der Schlitten 5 kann entweder auf dem Pfosten 4 gleitbar angeordnet oder auch durch Rollen auf dem Pfosten 4 geführt sein. Der Pfosten 4 kann ein beliebiges Querschnittprofil haben. Alternativ zu dem Pfosten 4 könnte auch eine Führungsschiene in die Wand 11 des Klärbeckens 10 eingelassen sein, in welcher ein entsprechender Schlitten 5 verfahrbar ist. Um das Verschwenken des Schlittens 5 mit dem daran angeordneten Verbund 1 von Hohlkörpern 2 oberhalb des Beckenrandes 12 zu ermöglichen, kann der Schlitten 5 zum Beispiel aus einer vertikal am Pfosten 4 verfahrbaren Hülse bestehen, an welcher ein Scharnier mit einer vertikalen Achse befestigt ist, das wiederum das Gelenk 3 aufweist, oder die Hülse kann selbst von einer weiteren Hülse umfaßt werden, die gegenüber der inneren Hülse drehbar ist und an einem seitlichen Ansatz das Gelenk 3 aufweist. Ein Auflager 14 ist vorgesehen, um dem Verbund 1 von Hohlkörpern dicht oberhalb des Bodens 13 des Klärbeckens 10 eine Abstützung zu geben, da der Verbund 1 von Hohlkörpern 2 nicht mehr starr mit dem Pfosten 4 oder dem Schlitten 5 verbunden ist.

Wenn der Verbund 1 auf dem Auflager 14 aufliegt, kann auch der Seilzug 7 noch weiter entspannt werden und so in Richtung des Gelenkes 3 gezogen werden, daß er sich im wesentlichen L-förmig mit einem Abschnitt parallel zu dem Seilzug 6 und mit einem weiteren Abschnitt parallel zu dem Hauptrohr 9 bis zum Befestigungspunkt des Seilzuges 7 erstreckt.

Die Versorgungsleitung 15 ist bis zum Anschluß an das Hauptrohr 9 jenseits des Gelenkes 3 vorzugsweise als flexibler Schlauch ausgebildet, um die Verschwenkbewegung des Verbund es 1 von Hohlkörpern 2 beim Aufrichten und Wiederabsenken um das Gelenk 3 mitmachen zu können.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei welchem ein entsprechender Schlitten 5 und der Verbund 1 starr miteinander verbunden waren, brauchen bei dieser Ausgestaltung der Schlitten 5 und der Verbund 1 von Hohlkörpern 2 weit weniger stabil und massiv ausgebildet zu werden, ebensowenig wie der Pfosten 4, da im Gegensatz zum Stand der Technik der Verbund 1 von Hohlkörpern 2 beim Verfahren an dem Pfosten 4 vertikal hochgeschwenkt und damit mit seinem Schwerpunkt in der Nähe des Pfostens 4 angeordnet ist, so daß keine großen Hebelkräfte auf den Schlitten 5 und seine Verbindung mit dem Pfosten 4 wirken.

Nicht dargestellt sind in den Figuren Arretiermöglichkeiten sowohl für die horizontale sowie auch für die vertikale Endposition des Verbundes 1 von Hohlkörpern, die aber bei Bedarf ohne weiteres vorgesehen werden können. Das Gleiche gilt auch für Arretierungen des Schlittens 5 bezüglich einer Verschwenkung um den Pfosten 4 herum. Im Falle der Anordnung von Flächenbelüftern an der Wand von runden Klärbecken ist darauf zu achten, daß das Gelenk 3 einen genügenden Abstand von der Wand 11 des Klärbeckens hat, so daß die horizontal am weitesten ausladenden Rohre 16 oder die damit verbundenen Hohlkörper 2 beim Hoch­ schwenken des Verbundes 1 nicht an der Beckenwand 11 anschlagen.

Claims (10)

1. Flächenbelüfter für Klärbecken, bestehend aus einem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Verbund (1) von Hohlkörpern (2), welche Perforationen für den Austritt von Gasblasen haben, wobei die Hohlkörper (2) für die Zufuhr von unter Druck stehendem Gas, vorzugsweise Preßluft, ausgelegt sind und wobei der Verbund (1) von Hohlkörpern (2) sich über einen Teil einer zu begasenden Grundfläche des Klärbeckens (10) erstreckt und über eine Hebeeinrichtung aus dem Klärbecken (10) herausgehoben oder abgesenkt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund (1) von Hohlkörpern (2) über ein Gelenk (3) mit einem sich im wesentlichen vertikal er­ streckenden Führungsteil (4) verbunden und aus seiner im wesentlichen horizontalen Erstreckung um im wesentlichen 90° in die Vertikale verschwenkbar ist, wobei das Gelenk (3) mit dem daran angelenkten und in die vertikale Position verschwenkten Verbund (1) an dem Führungsteil (4) oder dergleichen nach oben aus dem Becken (10) heraus verfahrbar ist.

2. Flächenbelüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (4) ein an der Wand des Klärbeckens (10) befestigtes Profilteil ist.

3. Flächenbelüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (3) über ein Zwischenglied (5), welches an dem Profilteil (4) gelagert ist, mit diesem verbunden ist.

4. Flächenbelüfter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilteil in vertikaler Richtung nach oben über den Beckenrand hinaus verlängert ist.

5. Flächenbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil sich im Abstand zur Wand des Klärbeckens (10) in vertikaler Richtung erstreckt.

6. Flächenbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil als Schiene oder Pfosten ausgebildet ist, welcher mindestens in einem Anschnitt oberhalb des Beckenrandes eines kreisförmigen Querschnitt hat.

7. Flächenbelüfter nach Anspruch 3 oder einem der auf Anspruch 3 rückbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück als Fahrschlitten (5) ausgebildet ist, welcher in vertikaler Richtung am Profilteil verschiebbar und mindestens im Bereich oberhalb des Beckenrandes horizontal um das Profilteil verschwenkbar ist.

8. Flächenbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seilzugvorrichtung für das vertikale Verfahren des Zwischengliedes bzw. Fahrschlittens (5) vorgesehen ist.

9. Flächenbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seilzugvorrichtung zum Aufrichten des Verbundes (1) aus Hohlkörpern (2) vorgesehen ist, welche ein sich vom oberen Bereich des Führungsteiles zu einem Teil des Verbundes (1) aus Hohlkörpern erstreckendes Seil (7) aufweist, wobei der Angriffs­ punkt des Seiles an dem Verbund (1) von Hohlkörpern (2) im Abstand von dem Gelenk (3) vorgesehen ist.

10. Flächenbelüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörperverbund (1) mindestens in seiner vertikal hochgeklappten Position arretierbar ist.