DE2429410A1

DE2429410A1 - Rotierender mehrrohr-biokontakter zur abwasserreinigung

Info

Publication number: DE2429410A1
Application number: DE2429410A
Authority: DE
Inventors: Masashi Kato
Original assignee: DAITO
Current assignee: DAITO
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1974-06-19
Publication date: 1975-01-23
Also published as: FR2234232B1; NL7407808A; IT1013434B; AU6978374A; FR2234232A1; GB1457468A

Description

Patentanwälte DIpI. - Ing. E. Eder

Dipl.-Ing. K. Schieschkö _ _Λ ,, _n

8M0nchen13.Elisabethstra8e34 242941 U

.Masashi Xato, Itsuko Kato, Shouichi Kato, Yasushi Kato, Takashi Kato, Osaka-fu / Japan

Rotierender Mehrrohr-Biek-ontakter zur Abwasserreinigung

Die Erfindung betrifft einen rotierenden Mehrrohr-Biokontakter zur Abwasserreinigung und dergl., der aus einer Anzahl von Rohren bestimmter Länge und Breite besteht. Die Rohre sind zwischen zwei Ringen oder Scheiben gebündelt oder in einem zylindrischen Teil enthalten. Der so zusammengefaßte Körper mit den Rohren ist in der Mitte in Längsrichtung an einer Achse befestigt, die oben an den beiden Seitenwänden eines· mit Abwasser gefüllten Troges drehbar gelagert ist.

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Die Achse und damit der Mehrrohr-Biokontakter wird durch einen damit verbundenen Motor gedreht, so daß jeweils fast die Hälfte in das im Trog enthaltene Abwasser taucht.

Bekanntlich entwickeln sich auf festen Körpern im Abwasser aerobe Mikroorganismen, die die organischen Verunreinigungen im Abwasser in Kohlendioxyd, Wasser und mikroorganische Zellen zerlegen, wenn sie abwechselnd mit Luft und Wasser in Berührung kommen. Außerdem vermehren sich die Mikroorganismen während dieses Vorganges.

Bekannte Methoden zur Abwasserreinigung, die von dieser Eigenart der Mikroorganismen Gebrauch machen, sind: 1. Riesel- oder Biofilter, 2. rotierende Scheiben-Biokontakter und 3. Honigwaben-Mehrrohr-Biokon takter.

Diese bekannten Methoden weisen jedoch verschiedene Nachteile

Zu 1: Die Anlage muß sehr groß sein und führt zu Gesundheitsproblemen.

Zu 2: Man benötigt eine sehr große und schwere Scheibe, die meist nicht unterzubringen ist, die eine Überdachung erfordert und so zu hohen Herstellungskosten führt.

Zu 3ϊ Bei der Reinigung von Abwasser ist der Wirkungsgrad gering, so daß nur eine Behandlung von schwach verschmutztem Wasser in Betracht kommt. Die Anlage hat außerdem einen hohen Energieverbrauch.

Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen dadurch vermieden, daß man eine Anzahl von Rohren um eine drehbare Achse, aber nicht parallel zu dieser, befestigt. Die Rohre tauchen so nacheinander in das Schmutzwasser ein und treten aus diesem wieder aus, wodurch sich die aeroben Mikroorganismen auf der Innen- und Außenseite der Rohre

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schnell entwickeln und eine erstaunliche Abwasserreinigung bewirken.

Die Erfindung gestattet somit eine wirksamere biologische Behandlung von Abwasser als bekannte Einrichtungen dieser Art. Durch die Zusammenfassung einer Gruppe dünnwandiger Rohre von bestimmter Länge und Breite wird Lebensraum für die aeroben Mikroorganismen geschaffen. Die ganze Anlage zur Abwasserreinigung weist nur ein relativ geringes Gewicht und eine relativ kleine Größe auf, sie ist sehr haltbar, hat nur einen geringen Energieverbrauch und ist im Vergleich zu bekannten Anlagen mit geringen Kosten Herzustellen. Außerdem ist die erfihdungsgemäße Abwasserreinigungsanlage auch als wirksamer Kontakter auf einer Kühleinrichtung installierbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und mit ihr erzielte Vorteile werden im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert· In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht zu Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht dieser Ausführungsform,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene und perspektivische. Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein Drahtrohr für den erfindungsgemäßen Mehrrohr-Biokontakter,

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer siebten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 11 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht hierzu.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Trog 21 , der bis zu einer bestimmten Höhe mit Abwasser gefüllt ist. In Lagern 23 oben an den beiden Seitenwänden des Troges 21 ist eine Achse 24 drehbar gelagert, die sich etwas über der Wasseroberfläche befindet und mit einem (nicht gezeigten) Motor verbunden ist. Die so drehbare Achse geht durch die Mitte eines Mehrrohr-Bio·*· kontakters 26, der etwa zur Hälfte in das im Trog 21 enthaltene Abwasser taucht. Der Biokontakter 26 enthält eine Anzahl von Rohren 27 von bestimmter Länge und Breite, die durch Schweißen oder dergl. miteinander verbunden sind. Der durch Schweißen und dergl. aus den Rohren 27 zusammengefaßte Mehrrohr-Biokontakter 26 liegt somit zentrisch um die Achse, wobei jedoch die Rohre nicht parallel zu dieser sind. Die Achse 24 dreht sich mit einer Drehzahl von nur wenigen Umdrehungen pro Minute, wodurch die Biokontakterteile nacheinander in das Schmutzwasser tauchen.

Die Rohre 27 werden aus synthetischen Kunstharzen hergestellt, wie z.B. Vinylchlorid, Polyäthylen und dergl. Sie sind auch bei Schmutzwasser korrosionsfest. Außerdem sind sie leicht und einfach herstellbar.

Für die Rohre 27 genügt bereits eine Wandstärke von ca. 1 mm oder weniger.

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Die Rohre 27 nach den Fig. 1 und 2 bieten an der Innen- und Außenseite ausreichend Lebensraum zur Entwicklung der aeroben Mikroorganismen.

Gemäß Fig. 3 befinden sich zwischen den Rohren 27 Rohre mit einem kurzen, zylindrischen Überzug 29 an einem Ende. Der Überzug 29 bewirkt einen Abstand, zu den benachbarten Rohren und erhöht die Kontaktfläche der Rohre an der Außenseite.

Die Fig. 4 bis 11 zeigen Ausführungsbeispiele für die Ausführung des Mehrrohr-Biokontakters 26. In Fig. 6 sind in eine durchbrochene Scheibe 30 mit Polen 31 Rohre 27 an beiden Enden eingesetzt, so daß sie, wie bereits erwähnt, im Winkel zu der Drehachse 24 liegen. -

In Fig. 5 sind die Rohre 27 durch einen Ring 32 zusammengebündelt. Der Ring 32kann an den Rohren 27 durch Schweißen oder dergl. befestigt sein. Ebenso kann man die Rohre 27 auf die gleiche Weise parallel aneinander befestigen. Eine Anzahl von Bündeln mit Rohren 27 werden vereinigt und im geeigneten Winkel entsprechend den vorhergehenden Ausführungsbeispielen an der Drehachse 24 festgemacht.

In Fig. 6 enthält ein zylindrisches -Teil 33 die Kontaktrohre 27 auf die oben genannte Weise zusammengefaßt, mehrere zylindrische Teile 33, wobei die Rohre 27 mit zwei oder mehr Ringen 34 gebündelt sind. Die zylindrischen Teile 33 sind miteinander und mit dem Ring 34 auf die genannte Weise verbunden und liegen im geeigneten Winkel zur Achse 24, die ebenso ausgestattet und positioniert ist wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.

Fig. 7 zeigt verschiedene Querschnittsformen für den Fluiddurchlaß in einem zylindrischen Teil beispielsweise nach Fig. 6. Man erkennt trapezförmige Teile 36, 37 und 38,-hexagonale

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Teile 38 und dreieckige Teile 39. Die Mischung 27 der Rohre bestimmter Länge und Breite stimmt mit der" Länge des zylindrischen Teiles.33 überein. Kürzere Rohre, aber mit gleichem Durchmesser, bilden freie Stellen zur Vergrößerung der Kontakte. Die kürzeren Rohre können auch entfallen.

Als Baumaterial können bei jeder Querschnittsform der Kontaktrohre dünne Wände aus synthetischem Kunststoff verwendet werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Drahtrohr 40 anstelle der zuvor erwähnten Kontaktrohre 27 für den Mehrrohr-Biokontakter 26. Die Rohre 40 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 2-7 cm, sind 2 - 3 mm dick, weisen Maschen von 3 - 15 mm auf und sind aus synthetischem Kunststoff hergestellt, der elastisch und robust ist und sich einfach formen läßt. Die Drahtrohre 40 können ebenso zu dem Mehrrohr-Biokontakter 26 zusammengefaßt werden wie die Rohre 27.

Die Drahtrohre 40 werden von den aeroben Mikroorganismen gestaffelt oder verstopft, so daß sie aussehen, als ob sie von den Mikroorganismen selbst gebildet wurden, wodurch jedoch ihre Wasserreinigungskapazität nicht verringert wird.

Zur Reinigung von weniger verschmutztem Wasser, z.B. zur Filtrierung der Wasserversorgung von Städten, macht man die Drähte der Rohre dünner und die Maschen haben eine Breite von 5 mm oder weniger.

Durch die Maschen kann ein Mehrrohr-Biokontakter 26 mit den Drahtrohren '40 ausreichend Licht an jeder Stelle der Innenseite der Drahtrohre absorbieren, während sich der Kontakter dreht, wodurch sich unter Lichteinfluß aufgebaute Mikroorganismen vermehren, die sich zur Beseitigung von Phosphor- und Stickstoffanteilen aus dem verschmutzten Wasser eignen. Außerdem

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ist der Biokontakter 26 mit den Drahtrohren 40 zur Wasserkühlung geeignet, da die Maschen der aus dem Wasser austretenden Drahtrohre 40 mit einem Wasserfilm überzogen sind und vorübergehend ununterbrochene Wasserrohre bilden. Wenn ein Luftstrom eines Gebläses 41 durch diese Wasserrohre geblasen wird, verdunstet der Wasserfilm teilweise, wodurch Wärme abgestrahlt wird und durch Wiederholung des Vorganges das Wasser abgekühlt wird.

In den Fig. 10 und 11 bildet ein kreisförmiges Teil 42 den Hauptlcörper des rotierenden Biokontakters 26. Dieses kreisförmige Teil 42 bildet kreisförmige Trennwände 45 und diametrale Trennwände 44. Die diametralen Trennwände 44 bilden in Längsrichtung einen Winkel mit der Achse 24· Eine Verzahnung der Nabe 43 des kreisförmigen Teiles 42 stellt eine Verbindung her und gestattet die Drehung des kreisförmigen Teiles 42 mit der Achse 24. Die Trennwände 44 und 45 spielen hier die Rolle der oben erwähnten Kontaktrohre.

Im Betrieb des erfindungsgemäßen Mehrrohr-Biokontakters 26 dreht sich die Achse 24 knapp über der Wasserfläche. Die Rohre 27 oder die Trennwände nach Fig. 10, im entsprechenden Winkel gegen die Achse 24 geneigt, tauchen in das im Trog enthaltene Wasser ein und treten wieder aus, wobei sie das Wasser am oberen Ende aufnehmen und am unteren Ende mit geeigneter Geschwindigkeit wieder auslassen. Wenn ein Kontaktrohr 27 ganz in das Wasser eintaucht bzw. ganz in Luft steht, ist es ganz mit Wasser bzw. mit Luft gefüllt. Diese Arbeitsweise gilt für sämtliche Kontaktrohre 27 nach den vorhergehenden Ausführungsformen und auch für die Trennwände gemäß Fig. und 11.-.

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Infolge dieser Funktion fließen bei jeder Umdrehung Luft und Abwasser durch die Kontaktrohre 27 oder die Trennrohre 48, wodurch auf der Innen- oder Außenseite der Kontaktrohre 27 oder der Trennwände 48 aerobe Mikroorganismen entstehen. Diese aeroben Mikroorganismen nehmen Sauerstoff und Nährstoffe aus der Luft bzw. dem Abwasser auf und bewirken dadurch die Abwasserreinigung.

Wenn mit der Vermehrung der aeroben Mikroorganismen die Stärke der biologischen Schicht an der Innen- oder Außenseite der Rohre 27 oder der Trennwände 48 zunimmt und die Luftzufuhr einschränkt, so werden die überschüssigen Mikroorganismen durch die Wasserströmung auf natürliche Weise wieder beseitigt.

Gemäß der Erfindung fließt das Abwasser im Trog in zwei Richtungen, einmal aus den Kontaktrohren 27 oder den Trennwänden 48 diagonal und zum anderen in Drehrichtung durch die Rotation des Biokontakters 26, so daß man auch bei der niedrigen Drehzahl von nur wenigen Umdrehungen pro Minute eine ausreichende Kontaktwirkung erhält.

PaWwltt

DIpI. - Ing. E. Eder DIpJ.-Ing. K. Schieschke

8 München 13, EllsabethstraBe 34

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Claims

P a tent a ns ρ r ü c h e :

Rotierender Mehrrohr-Biokontakter zur Abwasserreinigung, dadurch gekennzeichnet_f daß Rohre von bestimmter Länge und Breite, die durch Schweißen und dergl. untereinander und mit einer Achse im Schnittzentrum verbunden sind, wobei die Rohre in einem Winkel zur Achse liegen, zu einem säulenförmigen Bündel zusammengefaßt sind, daß die Achse oben an den beiden Seitenwänden eines Troges in der Nähe des Wasserspiegels gelagert ist und daß zur Drehung der Achse ein Motor angeschlossen ist, so daß die Bi'okontakterteile nacheinander in das im Trog enthaltene Wasser tauchen.
2.. Biokontakter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Drahtrohre von vorgegebener Länge und Breite bzw. Durchmesser.
3. Biokontakter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktrohre mit geringem Abstand miteinander verbunden sind.
4. Biokontakter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Bündel zylindrischer Teile, die jeweils aus einer festen Gruppe mehrerer Rohre bestehen, und durch die Anordnung der zylindrischen Teile um die Achse, aber nicht parallel zu dieser.
5. Biokontakter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Bündel zylindrischer Teile, wobei die Rohre aus Trennwänden gebildet sind.
6. Biokontakter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rohre beispielsweise hexagonal, dreieckig oder anders geformt ist und daß im Schnitt zwischen den Rohren Leerstellen vorhanden sind.

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7. Biokontakter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre durch Trennwände gebildet sind, die aus zyklischen und in Längsrichtung diametralen Wänden bestehen, die im Winkel zur Drehachse stehen, wobei die Achse über eine Verzahnung mit der Nabe des zylindrischen Teiles verbunden ist, so daß die Achse und das zylindrische Teil zusammen drehbar sind.

Dfpl.-DIpI.-Ing. 8 München 13,

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