DE2126821A1 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/26—Activated sludge processes using pure oxygen or oxygen-rich gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/14—Activated sludge processes using surface aeration
- C02F3/145—Protection against aerosols
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Description
Einrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit einem Gas.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen. Die Einrichtung ist besonders
dazu geeignet, Abwässer bzw. Schmutzwasser mit sauerstoffhaltigen Gasen zu behandeln.
Die aerobische Behandlung von Schmutzwasser beruht darauf,
das Wasser mit biologischen Mikro-Organismen in Berührung zu bringen, um die im Wasser enthaltenen organischen Bestandteile
zu oxydieren. Sauerstoff muß den Mikro-Organismen zugeführt werden, um sie am Leben zu halten. Es sind zahlreiche
Arten von Tankanlagen - meist ortsfester, unveränderlicher Bauart - vorgeschlagen worden, in denen das
Schmutzwasser der aerobischen Behandlung ausgesetzt wird; es sind die verschiedenartigsten Mittel bekannt, um sauerstoffhaltige
Gase während des Klärverfahrens dem Wasser zuzuführen.
Die erhöhte Aufmerksamkeit, die neuerdings dem Problem der Behandlung immer größer werdender Mengen von Abwässern zugewandt
wird, und die bedenklichen Folgen des Entzuges von Sauerstoff aus dem Frischwasser führen notwendigerweise
dazu, nach neuartigen Behandlungsmethoden zu suchen. Die bekannten ortsfesten Kläranlagen sind teuer, haben nur
eine beschränkte Kapazität und lassen sich nicht den stark
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schwankenden Mengen des zu behandelnden Wassers und den
wechselnden Anforderungen an den biologischen Sauerstoff anpassen. Improvisierte Anlagen, bzw. lagunen- oder teichartige
Behandlungsbehälter haben den Nachteil, daß Wasserverluste
durch Absickern und unerträglicher Gestank entstehen können. -
Diese und andere Nachteile bekannter Lösungsversuche des geschilderten Problems sind bei der Einrichtung nach der Erfindung
vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Behandlung . des Schmutzwassers eine relativ einfache Einrichtung zu
schaffen, die. leicht hergerichtet und billig betrieben werden kann und so eine leicht transportable Anlage zur aerobischen
Behandlung von Abwässern bildet.
Die Behandlung der Flüssigkeit mit einem Gas, d.h. beispielsweise
ihre Durchlüftung bzw. Säuerstoffanreicherung, erfolgt
erfindungsgemäß mit Hilfe eines biegsamen bzw. zusammenlegbaren, gasundurchlässigen ballonartigen Domes, der an seinem Umfangsrand festgespannt und durch den Druck des Gases
in aufgeblähtem Zustand gehalten wird. Diese ballon- oder domartige Hülle kann z.B. an dem oberen Rand eines ortsfesten
Tanks befestigt sein oder aber auch auf der Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit schwimmen. Es sind besondere
Mittel vorgesehen, um die,domartige Hülle an ihrem unteren Umfangsrand abzudichten, das Gas in den Dom einzuleiten und
die von dem Dom überdeckte Flüssigkeit in Bewegung zu versetzen,
d.h. aufzurühren.
Hierfür findet erfindungsgemäß eine Einrichtung Anwendung,
die aus einem luftundurchlässigen ballonartigen Dom aus elastischem Material besteht, der an seinem Umfang festgespannt
und oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche durch Gas-
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druck aufgebläht wird. Ein Entweichen des eingeführten Gases
wird durch Abdichtung des Domes an seiner Peripherie verhindert. Die Einrichtung ist mit Vorrichtungen zum Aufrühren
der Flüssigkeit und zum Einführen von unter Druck stehenden Gas unter die Domhülle versehen.
Der Dom kann auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmend gehalten werden, und zwar unter Verwendung eines Spanngliedes,
das die Form des Domes aufrechterhält. Der Umfangsrand des
Domes taucht dann in die Flüssigkeit ein, so daß der Dom an seinem Umfang abgedichtet ist. Zur Begrenzung der Schwimmbewegung
des Domes können geeignete Verankerungsmittel vorgesehen sein.
Bei einer anderen Ausfuhrungsform kann ein tankartiger Behälter
zur Anwendung kommen, an dessen oberem Umfangsrand die domartige Hülle mit geeigneten Klemmitteln festgespannt
ist. Bei Anwendung eines solchen Tanks sind Ein- und Ausflußleitungen für die zu behandelnde Flüssigkeit vorgesehen.
Der Behälter selbst kann aus biegsamem undurchlässigem Stoff bestehen, der durch eine feste tankartige Wandung
gestützt wird. In diesen Fällen ist die biegsame Auskleidung des Behälters mit der ballonartigen Domhülle mit Hilfe von
Klemmgliedern gasdicht verbunden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger auf der Zeichnung
veranschaulichter Ausführungsformen der Einrichtung nach
der Erfindung hervor.
Fig. 1 zeigt in senkrechtem Schnitt eine als ortsfester Tank ausgebildete Einrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt durch
den oberen Rand des Tanks nach Fig. 1.
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Fig.. 3 zeigt schematisch die Anordnung mehrere hintereinander
geschalteter Tanks nach Fig.' 1.
Fig. 4 zeigt eine schwimmend gelagerte domartige Einrichtung.
Fig. 5 zeigt im Grundriß die Anwendung zweier schwimmender
Dome auf einem Teich.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Ausbildung eines tankartigen
Behälters 10 besteht aus einer Fundamentwandung 11,
die den unteren Teil 12 des aus undurchlässigem stoffartigen Material gebildeten Tanks stützt. Mit (in der Zeichnung
nicht veranschaulichten) Ventilen versehene Leitungen 13 und 14 dienen zur Zuführung bzw. Ableitung des Schmutzwassers
15 und regeln dessen Niveau im Tank. Ein Ventila-' tor oder Rührwerk mit Motor 16 ist in geeigneter Weise im
Innern der domartigen Hülle so angeordnet, daß er das Wasser in Bewegung zu setzen vermag. Der Dom 17 ist am Umfang
des unteren Tanks 12 mittels einer Klemmvorrichtung 181 befestigt. Eine durch die domartige Hülle 17 hindurchführende
Einlaßvorrichtung 19 gestattet die Zuführung
eines sauerstoffhaltxgen Gases aus einem Vorratszylinder 20. Die Gaszufuhr kann mittels eines in der Zeichnung
nicht dargestellten Ventils geregelt werden.
In Fig. 2 ist die Klemmvorrichtung 18 näher dargestellt.
Ein Haltebolzen 21 ist in eine Hülse 22 eingeschraubt, die
in der Fundamentwandung 11 verankert ist. Mit Hilfe einer Preßplatte 23 werden das Hüllenmaterial des Domes 17 und
die untere Tankhülle 12 gasdicht zusammengehalten.
Fig. 3 zeigt eine Reihe von drei Behandlungsbehältern 10,
die hintereinander geschaltet sind.
Die Fundanientwahdung 11 besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel
aus ortsfest gebundenem Material z.B. Stahlbeton; sie kann aber aueh aus einer Erdaufschüttung
bestehen, wenn eine Daueranlage nicht gewünscht wird oder unvorteilhaft sein sollte. Das biegsame Material, aus dem
der untere Behälterabschnitt 12 und die domartige Hülle 17
bestehen, ist zweckmäßig ein undurchlässiges Gewebe. Ein vorzüglich geeignetes Material hierfür ist ein mit Neopren
beschichtetes Nylongewebe. Dieses Nylongewebe ist leicht
im Gewicht und hat zugleich eine hohe Festigkeit. Die
Neoprenschieht macht das Material wetterbeständig und zugleich
luft- und gasundurchlässig. Natürlich können auch andere Stoffe bzw. Materialien verwendet werden, sofern
sie im Gewicht leicht und doch bei genügender Biegsamkeit undurchlässig für Gase und Flüssigkeiten sind. So können
z.B. Gewebe aus Kunstseide, Baumwolle, Polyester odgl.. verwendet
werden, wenn sie mit Butylkautschuk, einem Polyurethan-Elastomer odgl. beschichtet sind, um das Gewebe
undurchlässig zu machen. Auch eine schwere elastomere Folie, wie z.B. eine Folie aus Polyäthylen, kann Verwendung finden.
Die in Fig. 2 veranschaulichte Klemmverbindung ist besonders
bei solchen Anlagen mit Vorteil zu verwenden, die ein
Betonfundament haben. Findet als Fundament ein Erdwall odgl. Anwendung, so lassen sich die Hüllenteile entweder
zusammenschweißen oder mit einem geeigneten Bindemittel
zusammenkleben.
Der Dom 17 wird in seiner Form durch leichten unter der
Hülle herrschenden Druck aufrechterhalten. Dieser Druck braucht nicht allzu groß zu sein, da das Gewicht des Domes
klein ist und der Druck auf seine gesamte Innenfläche einwirkt. Das verwendete sauerstoffhaltige Gas kann Luft sein,
jedoch ist handelsüblicher Sauerstoff vorzuziehen, da mit ihm eine größere Sauerstoffkonzentration im Wasser zu
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erreichen ist. Bei der Ausführungsform nach Pig. I wird
das Gas durch die domartige Hülle zugeführt; es kann aber auch durch den unteren Abschnitt des Tanks eingeleitet
werden. Wird das Gas unterhalb der Wasseroberfläche zugeführt, so wird es das Wasser in Bewegung versetzen.
Es braucht dann unter Umständen kein besonderes Rührwerk bzw. kein Ventilator vorgesehen zu sein. Vorteilhafter
aber ist es, die Wasserbewegung in der in Pig. I dargestellten Weise mittels eines motorgetriebenen Propellers
zu erzeugen. Die Vorrichtung zur Erzeugung der Wasserbewegung kann entweder - wie dargestellt - oberhalb
der Wasseroberfläche angeordnet sein oder kann durch Schwimmer auf der Wasseroberfläche getragen werden und
durch Drähte oder. Seile am Tankumfang verankert sein.
Fig. 4 zeigt die Anordnung eines schwimmenden Domes in
senkrechtem Schnitt. Die domartige Hülle 3Ö wird von
dem inneren Gasdruck getragen und in aufgespannter Stellung
durch einen Spannring. 31 gesichert, den- das Hüllengewjebe
umschlingt. Hält es ei Ie odgl. 36 sichern ein Rührwerk
33 in seiner richtigen Stellung unter dem Dom. Das Rührwerk 33 wird von Schwimmern 34 getragen und von einem
Motor 32 angetrieben. Ein Schlauch 35 dient zur Zuführung
von Sauerstoff oder Druckluft, die innerhalb der domartigen Hülle austreten. Druckanzeiger und Regelorgane können
zur Anwendung kommen, um den Druck im Innern des Domes auf der gewünschten Höhe zu halten.
Bei der in Fig. 5 im Grundriß veranschaulichten Installation
der Einrichtung auf bzw. über einem Teich sind ein kreis-•förmiger
Dom 42 und ein rechteckiger Dom 4l auf der Wasseroberfläche eines Teiches 40 angeordnet. Diese Dome werden
durch Halteseile 43 in ihren Lägen gesichert. Nicht dargestellte Leitungen und Kabel führen Gas und Strom den Domen
zu. Eine Leitung 44 dient dem Zulauf von Schmutzifasser aus
einer auf der Zeichnung nicht veranschaulichten primären Behandlungsanlage. Eine Auslaßleitung 45 führt das behandelte
Wasser einem (nicht angedeuteten) Bach oder Fluß zu.
Die äußere Form des Domes ist ohne wesentliche Bedeutung,
wenn auch im Grundriß kreisförmige Dome mancherlei konstruktive Vorteile bieten. Bei schwimmenden Domen findet
als Spannglied amjunteren Rand des Domes zweckmäßig ein Rohr oder Schlauch Anwendung. Dieser Schlauch kann gegebenenfalls
mit Wasser gefüllt sein und an Stelle der HalteseiIe oder auch zusätzlich zu ihnen können Anker
zur Sicherung der Stellung des Domes indem Teich Verwendung finden.
Wird eine Einrichtung mit schwimmendem Dom verwendet, so muß der Rand des Domes natürlich so abgedichtet sein, daß
kein Gas entweichen kann. Diese Abdichtung ist leicht in der Weise zu erreichen, daß sichergestellt ists daß sich
der Rand des Domes auf seinem ganzen Umfang ständig unterhalb der Wasseroberfläche befindet.
Patentansprüche:
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Claims (9)
1. Einrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit einem Gas j gekennzeichnet durch eine domartige, aus
biegsamem, undurchlässigem Baustoff bestehende Hülle (17,30,41,,42), die an. ihrem Umfang unter Spannung
und Abdichtung sowie oberhalb der Flüssigkeit durch
den Druck des eingeführten Gases in aufgeblasener Form gehalten wird, wobei im Innern des Domes ein
Rührwerk oder Ventilator (16,33) zum Aufrühren der
Flüssigkeit vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dom (17) mittels eines an seinem Umfang angreifenden Haltegliedes (18) unter Spannung gehalten wird
und die Vorrichtung zur Verhinderung des Entweichens von Gas am Umfang des Domes aus einem unter die Flüssigkeitsoberfläche
reichenden Abschnitt der domartigen Hülle besteht.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die Verstellbewegung des Domes auf der Flüssigkeit begrenzende
Verankerungsvorrichtung (43).
4. Einrichtung nach Anspruch I3 gekennzeichnet durch einen
tankartigen Behälter (11) zur Aufnahme der Flüssigkeit
mit Ein- und Auslaßleitungen (13,l4) und einem oberen Behälterrand (18), an dem der Dom (17) mit seinem Umfang
befestigt ist, wobei am Umfang des Domes als Klemmglieder £l bis 23) ausgebildete Dichtungsmittel vorgesehen
sind, die ein Entweichen von Gas aus dem Dom verhindern*.
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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der tankartige Behälter aus einer undurchlässigen
biegsamen Auskleidung (12) besteht, die von einer
Pundamentwandung (11) getragen wird und durch Klemmglieder (21 bis 23) gasdicht mit dem Dom (17) verbunden ist.
Pundamentwandung (11) getragen wird und durch Klemmglieder (21 bis 23) gasdicht mit dem Dom (17) verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die domartige Hülle (17,30,41,42) aus einem mit
einem Elastomeren beschichteten Gewebe besteht.
einem Elastomeren beschichteten Gewebe besteht.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus Nylon und das Elastomere/aus Neopren
besteht.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk aus einem motorgetriebenen Propeller
besteht.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Gaszuführungsleitung (35) unterhalb
der Flüssigkeitsoberfläche liegt.
109883/1658
AO
Leerseif e
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