DE2501356A1

DE2501356A1 - Einrichtung zur belueftung von belebtschlamm-klaeranlagen

Info

Publication number: DE2501356A1
Application number: DE19752501356
Authority: DE
Inventors: Walter Wagenhuber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1976-07-22

Description

Einrichtung zur Belüftung von Belebtschlamm-Kläranlagen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Belüftung von Belebtschlamm-Kläranlagen, bei der in der Nähe des Bodens eines Klärbeckens Luft in die zu klärende Flüssigkeit eingeblasen wird. Hauptzweck der Luftzuführung bei solchen Anlagen ist es, das Bakterienwachstum in der zu klärenden Flüssigkeit zu fördern.
Zur Erfüllung dieses Zweckes kommt es darauf an, daß die Luft über die Flüssigkeit verteilt wird und nicht als eine einzige große oder zumindest als mehrere große Blasen aufsteigen kann. Um eine Verteilung der Luft zu erzielen, ordnet man bei bekannten Anlagen in der Nähe des Klärbeckenbodens ein Rohr an, dessen Austrittsöffnung gegen ein oder mehrere Prallbleche gerichtet ist. Auf diese Weise erreicht man eine Verteilung des austretenden Luftstromes über einen Teilbereich der Elärflüssigkeit, wobei durch die aufsteigenden Luftblasen gleichzeitig eine gewisse Zirkulation der Flüssigkeit erzielt wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Wirkungsgrad solcher Anlagen noch zu schlecht ist und recht lange Klärzeiten benötigt werden, weil die Prallbleche keine genügende Feinverteilung der Luft auf die Klärflüssigkeit ermöglichen und außerdem der Aufstieg des Luftstromes nur in einem Teil- oder Sektorbereich des Klärbeckens stattfindet. Damit wird das Bakterienwachstum verzögert und gleichzeitig nur ein verhältnismäßig geringer Teil der eingeblasenen Luft genutzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache Zusatzeinrichtung vorzusehen, mit der man eine gleichmäßige Verteilung und Feinblasigkeit der zugeführten Luft über den gesamten Umfang des Klärbeckens erzielen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Luftzufuhr ein sich über den gesamten Umfang des Klärbeckens erstreckender Rohrstrang vorgesehen ist, in dessen Mantel sich in vorzugsweise gleichmäßigen Abständen verschließbare Luftaustrittsöffnungen befinden. So kann die zugeführte Luft über den gesamten Umfang des Klärbeckens verteilt werden, wodurch sich im äußeren Bereich des Beckens ein aufsteigender und im Mittelbereich ein absteigender Flüssigkeitsstrom ergibt, da die austretende Druckluft gegenüber der Flüssigkeit praktisch Injektorwirkung hat. Die Luft wird in höchstem Grade gleichmäßig auf die Flüssigkeit verteilt, wobei gleichzeitig durch die Wahl ausreichend kleiner Luftaustrittsöffnungen eine solche Feinblasigkeit erzielt wird, daß gegenüber den bekannten Anlagen je zugeführte Luftmengeneinheit eine wesentlich größere Sauerstoffabgabe an die Klärflüssigkeit erfolgt. Durch diesen intensiveren Kontakt der Luft mit der Klärflüssigkeit ergibt sich eine erhebliche Verkürzung der Klärzeit bzw. die Möglichkeit, geringere Luftmengen zuzuführen oder mit gleichen Luftmengen größere Anlagen zu belüften. Durch die Verschließbarkeit wird weiter gewährleistet, daß bei Abschalten der Druckluft zufuhr die Klärflüssigkeit nicht in das Luftsystem eindringen und dieses verschmutzen, d.h.
letzten Endes funktionsunfähig machen kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann als Rohrstrang mindestens ein entsprechend der Behälterwand umlaufender, elastisch verformbarer Schlauch vorgesehen sein, dessen Luftaustrittsöffnungen als Schlitze ausgebildet sind, die sich bei-Beendigung der Druckluftzufuhr selbsttätig schließen. Neben der konstruktiven Einfachheit einer solchen Anordnung ist hier besonders zweckmäßig, daß sich infolge der elastischen Verformbarkeit die Luftaustrittsöffnungen selbsttätig öffnen und schließen können und gleichzeitig solche Schlitze eine genügende Feinblasigkeit der Druckluft gewährleisten.
Vorzugsweise können in radialen Abständen zueinander im äußeren, d.h. im Mantelbereich des Klärbeckens mehrere umlaufende Schläuche angeordnet sein, die an einen gemeinsamen Luftverteiler einer zentralen Luftzufuhrleitung angeschlossen und von einer sie aufnehmenden doppelringförmigen Halterung getragen sind, die auch den Luftverteiler trägt, leicht hochziehbar ausgebildet ist und sich in Arbeitsposition gegen den Behältermantel anliegend in der Nähe des Beckenbodens befindet. Die Mehrzahl der Schläuche ergibt einen noch stärker verteilten Luftstrom und eine noch innigere Vermengung der Luft mit der Klärflüssigkeit, wodurch das Bakterienwachstum weiter begünstigt wird, sowie eine besonders intensive, über den gesamten Behälter gleichmäßige Flüssigkeitszirkulation, bei der die Flüssigkeit im Bodenbereich des Behälters zwischen den im Abstand zueinander befindlichen Schläuchen hindurchtritt, indem sie von der durch die Schlitze ausströmenden Luft praktisch I1 angesogen wird. Der Luftverteiler, zweckmäßig in Form eines Rohres mit seitlichen Anschlußstutzen, stellt eine besonders einfache Konstruktion dar und ist leicht an die zentrale Zufuhrleitung anzuschließen. Durch die Halterung wird ein Auftrieb und überhaupt jede Lageveränderung der Schläuche verhindert, wodurch der Luftstrom immer gleichmäßig und eindeutig in Bezug auf die Klärflüssigkeit bleibt.
Eine solche doppelringförmige Halterung, vergleichbar mit einem Speichenrad, ist einfach zu montieren und zu Inspektionszwecken schnell herauszuziehen.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können zwischen Innenring und Außenring der Halterung Stege mit die Schläuche aufnehmenden Ausnehmungen vorgesehen sein, die die Schläuche so umfassen, daß ein Gegenlager gegen Auftriebskräfte gebildet ist. Dadurch wird ein Aufschwimmen' der Schläuche unmöglich; zum anderen können solche Stege so schmal gebildet werden, daß die Luftabgabe durch die Schlitze nicht beeinträchtigt wird.
Die insgesamt mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß man mit Hilfe relativ einfacher Mittel eine leicht zu montierende Einrichtung erzielt, mit der Klärflüssigkeiten äußerst feinblasig und damit wirkungsvoll zu belüften sind und die eine Luftverteilung über den gesamten Umfang eines Klärbeckens ermöglicht, so daß die Belüftung absolut gleichmäßig erfolgen kann. Im Verhältnis zu ihrer Größe haben die Luftblasen einen genügend weiten Weg ihrem Austritt bis zur Flüssigkeitsoberfläche zurückzulegen, um ihren Sauerstoff an die Klärflüssigkeit abzugeben. Endlich wird ein Eindringen der Klärflüssigkeit bei Unterbrechung der Druckluft zufuhr wirkungsvoll vermieden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Klärbehälter im Schnitt (I/I d. Fig. 2), Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß 11/11 der Fig. 1, Fig. 3 die Halterung für die Schläuche in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Schlauchstück.
In einem Klärbecken 1, das mit zu klärender Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser mit Klärschlamm, gefüllt ist, ist in der Nähe des Beckenbodens 11 eine Belüftungseinrichtung angeordnet. Diese Belüftungseinrichtung setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem Luftverteiler 31, der an eine zentrale Luftzufuhrleitung 3 angeschlossen ist, und einem Rohrstrang 2, bestehend aus einer Anzahl konzentrisch angeordneter Schläuche 2a, 2b, 2c,vdie in gleichmäßigen radialen Abständen zueinander liegen und über hier nicht näher erkennbare, an dem Luftverteiler 31 angebrachte Stutzen mit der Luftzuführung verbunden sind. Die Schläuche 2a, 2b... bestehen aus elastisch verformbarem Material, beispielsweise Kautschuk oder flexiblem Kunststoff, und können auf dem Stutzen des LuStverteilers 31 in jeder geeigneten Weise (z.B. durch Klemmen, Schellen od.dgl.) befestigt sein. Auf mindestens einem Teil ihrer Manteloberfläche, umfangmäßig gesehen, jedoch über die gesamte Länge gleichmäßig verteilt, sind in den Schläuchen Schlitze 22 vorgesehen, die sich bei Zufuhr von Druckluft öffnen und damit die Luft austreten lassen können, während sie sich bei Druckabfall im Schlauchinneren sofort schließen und damit ein Eindringen der Klärflüssigkeit verhindern.
Um die Schläuche 2a, 2b... eindeutig in ihrer Radiallage zu bestimmen und in dieser festzuhalten, ist eine Halterung 4 vorgesehen. Diese Halterung 4 besteht aus einem Innenring 41 und einem Außenring 42, zwischen denen Stege 43 in größerer Anzahl vorgesehen sind. Außerdem sind Innenring und Außenring mittels Speichen 45 miteinander verbunden, wobei diese Speichen bis zum Mittelpunkt des Doppelringes laufen. Der Außenring 42 liegt gegen die Behälterwand 12 an bzw. befindet sich in unmittelbarer Nähe derselben. Die Anordnung des Doppelringes in der Nähe des Behälterbodens 11 kann in jeder gewünschten Weise erfolgen.
Eine der vorerwähnten Speichen wird (s.Fig. 2) von dem Luftverteiler 31 gebildet.
Die Stege 43 sind in den erforderlichen Abständen mit Ausnehmungen 44 zur Aufnahme der Schläuche 2a, 2b... versehen. Dabei sind die Ausnehmungen 44 so angeordnet, daß sie die Schläuche oberhalb der größten Quererstreckung übergreifen und somit verhindern, daß die Schläuche sich beispielsweise infolge des Auftriebes oder des Luft druckes in vertikaler Richtung aus ihrer Lage entfernen können. -Die Ausnehmungen 44 in den Stegen 43 können auch so ausgebildet sein, daß sie nach unten in der Breite des Schlauchdurchmessers geöffnet sind, während oben ein Joch verbleibt, gegen das die Schläuche beim 11Aufschwimmen1? anstoßen, so daß sie allenfalls nach unten aus ihrer Lage entfernt werden können. Dagegen wäre ggf. eine Querverriegelung vorzusehen.
Um ein konkretes Beispiel für eine Ausführungsform der Erfindung zu geben, sei angeführt, daß der Klärbehälter eine Höhe und einen Durchmesser von jeweils etwa 3 m haben und die Zahl der Schläuche 4 bis 6 (bei einem solchen Durchmesser) betragen kann, die Schlitze 22 IOmm lang und in Längsabständen von 20mm angeordnet sein können, der Abstand von Innenring 41 zu Außenring 42 400mm und der Durchmesser der Schläuche 2a.... 34 mm beträgt, während die Schläuche in den Stegen 43 in seitlichen Abständen von jeweils 20 mm zueinander angeordnet sein können. Die Zahl der Stege 43 wird etwa 35 bis 40 betragen, d.h. ihr Winkelabstand macht etwa 9 bis 100 aus.
Die genannten Zahlen dienen jedoch lediglich zur größenmäßigen Veranschaulichung einer Ausführungsmöglichkeit der Erfindung. Selbstverständlich wird bei kleineren Beckendurchmessern die Zahl der Schläuche geringer werden können, wie sich auch die Schlauchdurchmesser, die Größen und Abstände der Schlitze etc. entsprechend verändern können. Z.B. kommt man bei einem sehr elastischen Schlauchmaterial mit Schlitzlängen von nur 3mm aus.
Bei einem Klärbehälter der angegebenen Größenordnung beträgt der Steigweg der Luftblasen von der Belüftungseinrichtung bis zur Oberfläche (bei vollständiger Füllung des Beckens) etwa 2,5 bis 2,8 m. Dieser Weg ist, wie Versuche gezeigt haben, ausreichend, um eine genügende Sauerstoffabgabe von der Luft an die Klärflüssigkeit zu gewährleisten. Es entsteht durch die Injektorwirkung in der Umgebung der Schlitze 22 bei Druckluft zufuhr eine Zirkulation der gesamten Behälterflüssigkeit, wie sie durch Pfeile F in Fig. 1 angedeutet wurde. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit schnell und insgesamt gleichmäßig belüftet, so daß der Klärungsprozeß stark abgekürzt werden kann.
Die Druckluft wird nur periodisch zugeführt.
Der Erfindungsgedanke ist selbstverständlich unabhängig von der geometrischen Grundform des Klärbeckens durchführbar, d.h. letzteres kann rund, rechteckig, oval usw. sein.

Claims

Patentansprüche:

9 inrichtung zur Belüftung von Belebtschlamm-Kläranlagen, bei denen in der Nähe des Bodens eines Klärbeckens Luft in die zu klärende Flüssigkeit eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Luftzufuhr ein sich über den gesamten Umfang des Klärbeckens (1) erstreckender Rohrstrang (2) vorgesehen ist, in dessen Mantel (21) sich in vorzugsweise gleichmäßigen Abständen verschließbare Luftaustrittsöffnungen (22) befinden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohrstrang mindestens ein entsprechend der Behälterwand umlaufender, elastisch verformbarer Schlauch (2) vorgesehen ist, dessen Luftaustrittsöffnungen als Schlitze (22) ausgebildet sind, die sich bei Beendigung der Druckluft zufuhr selbsttätig schließen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in radialen Abständen zueinander im äußeren, d.h. im Mantelbereich des Klärbeckens (1) mehrere umlaufende Schläuche (2a, 2b...) angeordnet sind, die an einen gemeinsamen Luftverteiler (31) einer zentralen Luftzufuhrleitung (3) angeschlossen und von einer sie aufnehmenden doppelringförmigen Halterung (4) getragen sind, die auch den Luftverteiler trägt, leicht hochziehbar ausgebildet ist und sich in Arbeitsposition gegen den Behältermantel (12) anliegend in der Nähe des Beckenbodens (11) befindet.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innenring (41) und Außenring (42) der Halterung (4) Stege (43) mit die Schläuche (2a, 2b...) aufnehmenden Ausnehmungen (44) vorgesehen sind, die die Schläuche so umfassen, daß ein Gegenlager gegen Auftriebskräfte gebildet ist. Leerseite