DE2554757C3

DE2554757C3 - Tauchkörper für die biologische Abwasserreinigung

Info

Publication number: DE2554757C3
Application number: DE2554757A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Ikeda; Takenori Iwasa; Osamu Mitsui
Original assignee: Asahi Engineering Co Ltd Osaka
Current assignee: Asahi Kasei Engineering Corp
Priority date: 1974-12-12
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1978-08-17
Also published as: BR7508182A; JPS5168970A; GB1522200A; DE2554757A1; DE2554757B2; JPS5316626B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchkörper für die biologische Abwasserreinigung, mit einer drehbaren Welle, die mehrere radial abstehende, durch Abstandhalter getrennt gehaltene Kontaktplatten trägt, welche in im wesentlichen sektorförmige Bereiche unterteilt sind, wobei diejenigen Kontaktplattenbereiche, die, bezogen auf die Welle, im gleichen Winkelsektor liegen, zu einem als Ganzes montier- und demontierbaren Kontaktplattenblock zusammengefaßt sind und jeder Kontaktplattenblock zwischen der Welle und stirnseitig radial von der Welle abstehenden winkelförmigen Armen, die die äußeren radialen Plattenblockkanten begrenzen, gehalten ist.

Bei einer bekannten Scheibentauchtropfkörperanlage (DE-AS 19 56 728) sind die mit Abstand aufeinandergestapclten Kontaktplatten zu Plattenblöcken zusammengefaßt, die durch hindurchgesteckte Schrauben zusammengehalten werden. Die Kontaktplattenblöcke sind zwischen Profileisen gesetzt, die an der Welle des Tauchkörpers befestigt sind. Zu diesem Zweck sind an den Kontaktplattenblöcken Winkeleisen angeschraubt, deren abstehende Flansche mit den von der Welle abstehenden Armen verschraubt sind. Die Antriebskraft beim Drehen des Tauehkörpers wird von den Armen über die Winkelprofile auf die Schrauben übertragen und diese nehmen ihrerseits die einzelnen Platten des betreffenden Kontaktplattenblockes mit Pu die Berührungsstellen zwischen den Schrauben und den Platten stark beansprucht werden, sind Plattendislianzbuchsen eingesetzt, die aus einem härteren Material bestehen und auch die Spannkraft der Schrauben aufnehmen müssen.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Antriebskräfte im Hinblick auf das Festigkeitsverhalten der einzelnen Platten auf günstigere Weise übertragen und zugleich die Plattenblöcke als Ganzes einfacher ausgewechselt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen den stirnseitigen Armen, an deren äußeren Enden parallel zur Welleinaehse verlaufende Rahmenteile demontierbar befestigt sind, zwei einen Winkel bildenden Schenkel angebracht sind, von denen jeweils einer an den in Umlaufrichtung hinten Hegenden radialen Piattenkanten eines süktorförmigen Kontaktplattenblockes und der andere, in tangentiale Richtung weisend, an den Plattenumfangskanten des in Umlaufrichtung folgenden Kontaktplattenblockes anliegt.

Bei einem Tauchkörper nach der Erfindung brauchen die Kontaktplatten nicht miteinander verspannt zu werden. Sie werden lediglich durch Kleben oder durch

jo beliebige andere Verbindungstechniken, die jedoch keine großen Anforderungen an die Festigkeit zu stellen brauchen, miteinander verbunden, um einen als Ganzes in den Rahmen einzusetzenden Plattenbllock zu bilden. Die Festlegung der einzelnen Platten in dem Rahmen

Sb erfolgt durch die axial verlaufenden Rahmenteile, die jeweils einen Winkel bilden. Die axialen Rahmenteile bewirken sowohl die Führung der Kontaktiplattenblökke in radialer Richtung als auch die Führung in Umfangsrichtung bzw. die Verhinderung des radialen

*.n Herausgleitens der Kontaktp'attenbicckc aus dem Rahmen. Die Kontaktplattenblöcke brauchen lediglich selbsttragend zu sein, d. h. sie dürfen beim Transport und bei der Montage nicht bereits auseinanderfalten. Größere Festigkeitsanforderungen werden an die Verbindungstechnik der Platten untereinander nicht gestellt. Jede Platte wird durch die axialem Rahmenteile unmittelbar in Position gehalten, indem sie sich mit ihrer Hinterkante an dem radialen Schenkel des Winkels abstützt und jede Platte wird gleichzeitig entlang ihrer Außenkante von dem Flansch des benachbarten Winkels am Herausgleiten aus dem Rahmen gehindert. Die axialen Rahmenteile bewirken sowohl den Antrieb der Platten bei Drehung der Welle als auch die radiale Arretierung der Kontaktplattenblöcke.

γ, Die Antriebskraft wird flächenfömiig; von den radialen Schenkeln der Winkel auf die rückwärtigen Plattenkanten übertragen. Auch die radiale Abstützung der Platten erfolgt flächenhaft. Hierdurch ETgeben sich günstige Lastverteilungen.

ho Da die Befestigungsmittel für die Kontaktplattenblökke sich ausschließlich am Rahmen befinden, können die Kontaktplattenblöckc, die gelegentlich ausgewechselt werden müssen, leicht montiert und demontiert werden. Die Kontaktplattenblöcke enthalten nur diejenigen

(,Ι Teile, die für die biologische Funktion unmittelbar erforderlich sind. Sämtliche Befestigungs.teile befinden sich am Rahmen.
Zum Auswechseln eines Kontaktpls.ttenblockes

braucht nur ein einziges axiales Rahmenteil, das mit zwei Schrauben befestigt ist, demontiert zu werden. Die Schrauben befinden sich an der Außenseite und sind daher leicht zugänglich. Die in einer Ebene befindlichen Plattenteile werden praktisch ohne Zwischenräume gegeneinandergelegt, so daß die gesamte Fläche voll ausgenutzt ist

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert Es zeigt to

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt einer Ausführungsform des rotierenden Tauchkörpers zur biologischen Abwasserreinigung entlang der Linie I-I der F i g. 2,

F i g. 2 eine stirnseitige Ansicht des Tauchkörpers der Fig. 1 aus Richtung der Linie 11-11 der Fig. 1, ieilweise π abgebrochen,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Blockes aus Tauchkörpfxplatten gemäß F i g. 1 und 2,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines plattenförmigen Materials, aus dem Tauchkörperplatten hergestellt werden,

F i g. 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen der F i %. 2 von einer modifizierten Ausführungsform von Blöcicen von Tauchkörperplatten,

F i g. 6 einen Teil-Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie VI-VI der Fig. 7,

Fi g. 7 eine stirnseitige Ansicht der Ausführungsform von Fig. 6 aus Richtung der Linie VII-VII in Fig. 6,

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht eines Blockes aus JO Tauchkörperplatten wie er bei der Ausführungsform der F i g. 6 und 7 verwendet wird,

F i g. 9 eine perspektivische Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform des Blockes von Tauchkörperplalten nach den F i g. 6 bis 8, J5

Fig. IO eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform des Blockes von Tauchkörperplattcn nach F i g. 6 bis 8 und

Fig. ti ausschnittsweise eine Seitenansicht des in F i g. 10 dargestellten Blockes von Tauchkörperplatten, w

In den Zeichnungen ist ein rotierender Tauchkörper 10 zur biologischen Abwasserreinigung dargestellt. Dieser Tauchkörper wird auch als Kontaktkörper bezeichnet. Er enthält eine Welle 12 und einen im wesentlichen zylindrischen Rahmen, der generell mit 13 v> bezeichnet ist. An den stirnseitigen Enden 14 und 16, die in axialer Richtung die Begrenzung des Rahmens bilden, befinden sich Scheiben 18 und 20, die in axialem Abstand voneinander liegen und durch die hindurch die Welle 12 verläuft. An der Welle 12 sind die Scheiben 18 ;md 20 vt starr befestigt, /. B. durch Sch.weißung. An der Scheibe 18 sind mehrere Arme 22a, 22b, 22c... 221 starr befestigt, von denen nur einige dargestellt sind. Diese Arme stehen radial in etwa gleichen Winkelabständen von der Welle ab, v/h F i g. 2 zeigt. An der Scheibe 20 ·>-, sind ebenfalls derartige Arme montiert, die radial abstehen und von denen in F i g. I der Arm 24a sichtbar ist. Vorzugsweise bestehen die Arme aus L-förmigen Winkelprofilen. Einem Arm an der Scheibe 18 ist jeweils ein Arm an der Scheibe 20 zugeordnet. Die Arme eines wi derartigen Armpaares sind durch axiale Rahmenteile 26a, 26£>, 2Ή...26/ miteinander verbunden, die im wesentlicher parallel /ur Welle 12 verlaufen und an den radialen äußeren Enden der Arme abnehmbar befestigt sind, ledes der axialen Rahmenteile besteht vorzugswei- t> < se uns einem L-förmigen Winkelprofil, das an dem jeweiligen Arm so befestigt ist, daß ein Schenkel 26a' des »L« bezogen auf die Welle 12 in radialer Richtung und der andere Schenke] 26a" des »L« im wesentlichen tangential zu einem konzentrisch zur Achse der Welle 12 angeordneten Kreis weist. Die radialen und tangentialen Schenkel der Winkelprofile der übrigen axialen Rahmenteile sind mit 266', 26^... 26/ und 26b" und 26c"...26/' bezeichnet. Innerhalb des zylindrischen Raumes sind ferner im wesentlichen parallel zur Welle 12 Streben 28a, 286, 28c... 28/ angeordnet, deren Enden jeweils im Mittelbereich der radialen Arme 22a bis 22/befestigt sind, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist.

Die radialen Schenkel 26a' bis 26/' unterteilen zusammen mit den Streben 28a bis28/den zylindrischen Raum des Rahmens in mehrere Bereiche 30a, 30b... 30/, von denen jeder im wesentlichen sektorförmigen Querschnitt hat, wie F i g. 2 zeigt. Die Plattenblöcke des Kontaktkörpers sind exakt in jeden der sektorförmigen Bereiche 30a bis 30/ eingepaßt, wobei sie axial zueinander ausgerichtet sind und in enger Berührung zueinander stehen.

Gemäß F i g. 3 besieht jeder Kontaktplattenblock aus einer Anzahl Kontaktplatten 34, die nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den Kontaktplaaen befinden sich Abstandhalter 36. Die Kontaktplatten 34 und die Abstandhalter 36 sind durch herkömmliche Verbindungstechniken miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder durch mechanische Verbindungsmittel und bilden einen Kontaktplattenblock. Der Block wird so in den Rahmen eingebaut, daß die Kontaktplatten 34 radial von der Achse der Welle 12 abstehen. Zwischen den Platten 34 besteht eine Durchflußmöglichkeit für das zu klärende Abwasser.

(ede der Kontaktplatten 34 hat bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel die Form eines im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks von solcher Größe, daß zwei Dreieckseiten 34a und 34b an den radialen Schenkeln (z. B. 26a' und 26b¹)der Winkelprofile zweier zusammengehöriger Rahmenteile (26a und 26b) angreifen. Die zweite Dreieckseite greift mit den genannter Schenkeln an den zugehörigen Stieben (28a und 28b) an, und die dritte Dreiecksseite 34c greift an den tangentialen Schenkeln (26a") eines axialen Rahmenteiles (26a,/ an. Der Block 32 wird somit während des Drehens des Rahmens in einem Sektorbereich (z. B. 3OaJ festgehalten.

Bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der von dem Rahmen eingeschlossene Zylinderraum in zwölf Bereiche 30a bis 30/unterteilt, so daß zwölf Kontaktplatten über den Umfang verteilt sind und eine im wesentlichen vollständige Scheibe oder einen Kreis bilden. Dies ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Die Anzahl der Sektorbereiche kann entsprechend den Anforderungen bei der Herstellung der Kontaktplatten variieren. Außerdem müssen die über c^jn Umfang verteilten Kontaktplatten nicht unbedingt sämtlich in derselben Radialebene liegen. Die über den Umfang verteilten Kontaktplattengruppen können in Achsrichtung der Welle 12 gegeneinander versetzt sein. Sie sind auch nicht zur Bildung eines Kreises oder eir.er Scheibe aneinander befestigt. Dadurch werden die Installationen und das Auswechseln der Kontaktplattenblöcke erheblich vereinfacht, und zwar sowohl bei der Montage des Tauchkörptrs als auch bei Reparaturen.

Zwei Kontaktplatten 34 können zweckmäßigerweise hergestellt werden, intern eine rechtwinklige Platte 40 entlang einer im wesentlichen diagonal verlaufenden Linie unterteilt wird, wie F 1 g. 4 zeigt. Die Platte 40 kann aus Kunststoff. Holz, Blech oder einem anderen

Material bestehen.

Beim Betrieb wird der biologische Tauchkörper so angeordnet, daß die Welle 12 geringfügig oberhalb der Abwasseroberflache liegt und mit sehr geringer Geschwindigkeit rotiert. Die Drehgeschwindigkeit beträgt beispielsweise wenige Umdrehungen pro Minute. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil A angegeben. Die um die Welle 12 herum verteilten Kontaktplattenblöcke tauchen nacheinander in das Abwasser ein An den Flächen der Kontaktplattcn 34 bildet sich ein biologischer Rasen, der wächst und dazu beifügt, das Abwasser biologisch zu reinigen. Dieser biologische Rasen wird belüftet, indem die Kontaktplatten während der Drehung des Tauchkörpers der Atmosphäre ausgesetzt werden. Wenn ein Kontaktplattenblock 32 eines Bereiches (z. B. 307,/ in das Wasser eintaucht, wird die Drehung der Scheiben 18 und 20 durch die radialen Schenkel 26a' des L-förniigen "vv lnkciprofiis des axiaien Rahmenteiis 26a und die Sireben 28.·», die an der Hinterkante des Sektorbereiches Wangreifen, stoßfrei und gleichmäßig übertragen.

Wenn ein Block 32 defekt ist, kann die Drehung des Tauchkörper« angehalten und der betreffende Block aus dem Wasser entfernt werden. Hierzu wird das betreffende axiale Rahmenteil für den Block ausgebaut, so daß der Block herausgenommen werden kann. Dies kann leicht durchgeführt werden, weil die axialen Rahmenteile 26a bis 26/ abnehmbar an dem Rahmen befestigt sind. Der herausgenommene Block kann dann durch einen anderen Block ersetzt werden und das abgenommene axiale Rahmenteil wird wieder an dem Rahmen angebracht, so daß der Betrieb des Tauchkör pers oder Kontaktkörpers weiterlaufen kann. Die Stillstandszeit des Tauchkörpers bei Reparaturen oder Montagcarbeiten wird dort im Vergleich zu den bekannten biologischen Tauchkörpers wesentlich verringert. Der herausgenommene Block ist kompakt und kann leicht zu einer anderen Stelle transportiert werden. um ihn zu reparieren. Ferner werden durch die dichte Berührung zwischen jeweils zwei benachbarten Blöcken l.ecrräume. die bei den bekannten Tauchkörpern zuweilen anzutreffen sind, vermieden.

F i g. 5 zeigi eine zweite Ausführungsform 100 des erfindungsgemäßen Tauchkörpers. Dieser Tauchkörper weist Blöcke 132 auf. von denen jeder eine Vielzahl von Kontaktplatten von im wesentlichen sektorförmiger Gestalt besitzt. Die Blöcke 132 sind wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbcispiel an einem Rahmen 113 befestigt. Der Rahmen 113 hat im wesentlichen die gleiche Konstruktion wie der Rahmen 13 der F i g. I und 2. mit der einzigen Ausnahme, daß die axialen Rahmenteile 126a bis 126/an radialen Armen 122a bis 122/befestigt sind, so daß der zwischen den Schenkeln des /--Profils gebildete Kanal im wesentlichen nach innen gerichtet ist. Solche Teile des zweiten Ausführungsbeispiels, die entsprechenden Teilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen, jedoch um hundert erhöht, versehen.

Die Fig.6 bis 8 zeigen eine generell mit 200 bezeichnete dritte Ausführungsform der Erfindung. Der Tauchkörper 200 besitzt einen Rahmen 213, der im wesentlichen die gleiche Konstruktion aufweist wie der Rahmen t3 des ersten Ausführungsbeispieles. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen, jedoch um zweihundert (200) erhöht, versehen. Die dritte Ausführungsform 200 unterscheidet sich von der ersten

Ausführungsform in folgenden Punkten:

An einer Welle 212 sind zwei Scheiben 218 und 22( fest angebracht. Die Welle ist zwischen den Scheibe 218 und 220 hohl. Der hohle Abschnitt ist mit 22! bezeichnet. Wie man aus F i g. 7 erkennt, sind di Streben 228a, 2286. 228c... 228/ radial zu den radiale Schenkeln der L-Profile der Rahmenteile 226a bis 226 ausgerichtet und durch Schweißen an dem äußere Rand des hohlen Wellenabschnittes 227 befestigt. Di axialen Enden einer jeden Strebe 228a bis 228/sind a den Innenflächen der Scheiben 218 und 220 befestig was jedoch nicht dargestellt ist. Die Streben 228a bi 228/ haben im wesentlichen dieselbe Funktion wie di Streben 28a bis 28/ des ersten Ausführungsbcispiclcs Zwischen den über den Umfang verteilten Paare radialer Arme 213 sind Versteifungsstege 240a bis 240 vorgesehen, die die Kontaktplattenblöcke axial abstüt zen.

Wie aus den F i g. 6 und 8 ersichtlich ist. besteht jede Kontaktplattenblock 232 aus mehreren im wesentliche rechtwinkligen dreieckförmigen Kontaktplatten 23' von denen jede generell rcchteckförmige Vorsprung 236 aufweist. Die Vorsprünge an den gegenüberliegen den Flächen zweier benachbarter Kontaktplattenpaari stoßen jeweils aneinander. Die Vorsprünge 236 diener vorteilhafierwcise nicht nur als Abstandhalter, sonder auch zur Vergrößerung der Kontaktoberfläche eine jeden Konlaktplatte 234.

F i g. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform de soeben beschriebenen Kontaktplattcnblöckc. Dicsi Ausführungsform ist generell mit 332 bezeichnet unc enthält eine Kombination aus konkav-konvexen Kontaktplatten 334. von denen jede abgerundete Vorsprün ge 336 auf beiden Seiten besitzt und flachen Kontaktplatten 335. Die beiden Kontaktplattenartcn liegen alternativ gegeneinander, so daß die Vorsprüngi 336 einer konkav-konvexen Kontaktplatte 334 an de ebenen Flache der benachbarten Kom.iktplattc 335 anliegen. Bei dieser Anordnung dringen nicht die Vorsprünge einer konkav-konvexen Kontaktplatte in Ausnehmungen der Gegenfläche einer benachbarten konkav-konvexen Kontaktplatte ein, was der Fall wäre wenn die ebene Kontaktplatte nicht zwischen die beiden konkav-konvexen Platten gelegt wäre. Die konkav-kon vexen Kontaktplatten 334 können durch wellenförmige Platten ersetzt werden.

Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Modifizierung dei in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erläuter ten Kontaktplattenblöckc. Die Modifizierung ist gene rell mit 432 bezeichnet und enthält zwei Typen von Kontaktplatten 434 und 435, die in jedem Block 43 abwechselnd angeordnet sind. Jede Kontaktplatte 43 eines Typs besitzt pyramidenförmige Vorsprünge 436 während jede Kontaktplatte 435 des anderen Typs pyramidenförmige Vorsprünge 437 aufweist, die jedoch einen anderen Regelabstand voneinander haben als die Vorsprünge 436 des ersten Plattentyps 434. Außerdem haben die Vorsprünge 437 eine größere Breite, obwoh beide Typen von Vorsprüngen im wesentlichen die gleiche Höhe haben. Die beiden Kontaktpiattenarter 434 und 435 bilden, wenn sie gegeneinander jelegt sind Flüssigkeitsdurchlässe, wie man am besten aus F i g. 11 erkennt. Bei dieser Plattenkombination werden zwischen den mit Vorsprüngen versehenen Kontaktplatter keinerlei ebene Kontaktplatten benötigt

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tauchkörper für die biologische Abwasserreinigung, mit einer drehbaren Welle, die mehrere radial abstehende, durch Abstandhalter getrennt gehaltene Kontaktplatten trägt, welche in im wesentlichen sektorförmige Bereiche unterteilt sind, wobei diejenigen Kontaktplattenbereiche, die, bezogen auf die Welle, im gleichen Winkelsektor liegen, zu einem als Ganzes montier- und demontierbaren Kontaktplattenblock zusammengefaßt sind und jeder Kontaktplattenblock zwischen der Welle und stirnseitig radial von der Welle abstehenden winkelförmigen Armen, die die äußeren radialen Plattenblockkanten begrenzen, gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den stirnseitigen Armen (z. B. 22a bis 22/, 2Aa), an deren äußeren Enden parallel zur Wellenachse verlaufende Rahmenteile (z. B. 26a bis 761) demontierbar befestigt sind, zwei einen Winkel bildenden Schenkel (z. B. 26a' bis 26/ und 26a" bis 26/9 angebracht sind, von denen jeweils einer an den in Umlaufrichtung hinten liegenden radialen Plattenkanten eines sektorförmigen Kontaktplattenblockes (z. B. 32) und der andere, in tangentiale Richtung weisend, an den Plattenumfangskanten des in IJmlaufrichtung folgenden Kontaktplattenblockes anliegt.

2. Tauchkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Arme (z. B. 22a bis 22/, 24a,) an radialen Scheiben (18, 20) befestigt sind, durch die die Wc'.le (z. B. 12) hindurchgeht.

3. Tauchkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei zueinander ausgerichtete radiale Arme (z. B. 22a \"·ά 24a) in ihrem Mittelbereich durch eine axiale Strebe (z. B. 28a^ miteinander verbunden sind.

4. Tauchkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte radiale Arme (z. B. 22a bis 221) jeweils durch Versteifungsstege (240a bis 240/j miteinander verbunden sind.