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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern
in Belebtschlammbecken, bei dem unterhalb der Wasseroberfläche ein Belüftungsgas,
nämlich reiner Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch, insbesondere Luft,
in das Abwasser eingeblasen wird und bei dem das Abwasser durch Einwirkung fester
Flächen derart in Bewegung gesetzt wird, daß der gesamte Beckeninhalt umgewälzt
wird und mit dem Belüftungsgas in Berührung kommt und der Belebtschlamm durch die
Bewegung des Abwassers in Schwebe gehalten wird.
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Vor allem kommunale Abwässer werden nac-h einer mechanischen Vorreinigung
in Belebtschlammbecken von noch vorhandenen organischen Verunreinigungen befreit.
In dem Belebtschlamm befinden sich aerobe Baktieren. Um diese Baktieren am Leben
zu erhalten, muß dem Abwasser Sauerstoff zugeführt werden.
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Die Sauerstoffzufuhr erfolgt meist durch Einblasen von Luft in das
Wasser. Manchmal wird auch reiner Sauerstoff in das Abwasser eingebracht. Bekannt
sind auch Belüftungsräder, mit denen das Wasser großflächig mit Luft in Berührung
gebracht wird. Für die optimale Leistung einer Abwasserreinigungsanlage ist von
wesentlicher Bedeutung, daß das Abwasser so mit Sauerstoff versorgt wird, daß dieser
in der geeigneten Menge im gesamten Inhalt eines Belebtschlammbeckens gleichmäßig
verteilt wird. Der Sauerstoffgehalt soll im Bereich von 1,5 bis 2 Milligramm Sauerstoff
pro Liter Abwasser liegen.
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Für die Sauerstoffversorgung ist ein gewisser Energieaufwand erforderlich.
Das einzuführende Gas, meist Luft, muß nämlich unter einem Überdruck zugeführt werden,
um den statischen Druck des Abwassers und Leitungswiderstände zu überwinden. Wenn
man die Luft gleichzeitig zur Bewegung des Abwassers verwendet, sind große Luftmengen
erforderlich und damit auch ein großer Energieaufwand.
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Es ist auch bekannt (DE-AS 19 32 640), in einem als Umlaufgraben ausgebildeten
Belebungsbecken das Wasser mittels großer langsamlaufender Propeller anzutreiben,
so daß die Luft keine Antriebsaufgabe zu erfüllen hat. Durch die Trennung von Luftzufuhr
und Antrieb des Abwassers soll eine Energieersparnis erzielt werden.Dieser Erfolg
wird auch erreicht, jedoch ist der Luftverbrauch immer noch beträchtlich, da nur
ein verhältnismäßig kleiner Teil des in der Luft enthaltenen Sauerstoffes im Abwasser
gelöst wird, bis die Luft an der Oberfläche des Abwassers ausperlt.
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Der Energieaufwand für die Komprimierung der Luft bzw.
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für die Herstellung von reinem Sauerstoff wird umso geringer, je besser
der Sauerstoff ausgenutzt wird.
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Der Erfindung nun liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, mit dem eine möglichst gute Ausnutzung des eingeblasenen
Sauerstoffes erreicht wird. Ferner sollen für die Durchführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtungen vorgeschlagen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Abwasser im Bereich der aufsteigenden Gasblasen nach unten bewegt wird.
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Durch dieses Gegenstromprinzip wird die Aufsteiggeschwindigkeit der
Gasblasen relativ zur Umgebung vermindert.
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Bei einer gegebenen Tiefe des Beckens ist deshalb die
Verweilzeit
der Gasblasen in der Flüssigkeit größer als bei bekannten Verfahren, so daß eine
bessere Ausnutzung des Sauerstoffes stattfindet. Dies bedeutet eine wesentliche
Energieersparnis. Beim Einblasen reinen Sauerstoffes wird an Energie für die Gewinnung
des reinen Sauerstoffes gespart, während bei Einblasung von Luft Kompressionsarbeit
für die Herstellung von Druckluft eingespart wird.
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Bei der speziellen Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 läßt
sich die Abwärtsströmung des Abwassers besonders exakt einregulieren. Dieses Verfahren
ist besonders dann von Vorteil, wenn reiner Sauerstoff eingeblasen werden soll.
Man kann die zugeführte Sauerstoffmenge und die Abwärtsströmung so aufeinander abstimmen,
daß reiner Sauerstoff vollständig gelöst wird, daß also überhaupt kein gasförmiger
Sauerstoff die Oberfläche des Wassers erreicht.
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Im Anspruch 4 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
angegeben. Die Anordnung eines Rohres erleichtert die Herstellung einer definierten
Strömung, da aufsteigende und absteigende Wassermassen durch den Rohrmantel voneinander
getrennt werden. Besonders einfach ist ein Förderer in Form eines Propellers (Anspruch
5). Es sind jedoch auch andere Förderer möglich, wie z.B. Pumpen, mit denen Wasserbewegungen
induzierende Wasserstrahlen innerhalb des Abwassers erzeugt werden können.
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Eine Leitfläche gemäß Anspruch 6 begünstigt die Umlenkung der im Rohr.
vorhandenen vertikalen Strömung in eine horizontale Strömung etwa parallel zur Wasseroberfläche,
so daß längs den Wänden des Beckens eine nach unten gerichtete Strömung entsteht.
Diese Umlenkung wird noch verbessert mittels Leitflächen gemäß Anspruch 7.
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Ein kleiner Abstand des unteren Randes des Rohres vom Beckenboden
gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß an der Eintritts-
stelle
der Flüssigkeit in das Rohr eine relativ große Strömungsgeschwindigkeit besteht,
wodurch ein Absetzen von Schlamm in diesem Bereich sicher vermieden wird und dadurch
gewährleistet ist, daß die das Abwasser umwälzende Strömung dauernd erhalten bleibt.
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Die Strömung im Rohr wird mit Ausrundungen gemäß Anspruch 9 begünstigt.
Man vermeidet dadurch möglichst Wirbelbildungen, die einen höheren Energieaufwand
mit sich bringen würden.
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Es ist sowohl möglich, das Rohr (oder mehrere Rohre) fest im Becken
anzuordnen, als auch Rohre der zuvor beschriebenen Ausbildung beweglich anzuordnen.
Im Anspruch 10 ist die ortsfeste Anordnung des Rohres angegeben. Bei einer solchen
festen Anordnung muß das Verhältnis zwischen dem Durchlaßquerschnitt des Rohres
und dem Beckenquerschnitt in einem solchen Bereich liegen (siehe Anspruch 11), daß
der gesamte Inhalt des Belebtschlammbeckens umgewälzt wird.
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Bei fester Anordnung des Rohres im Becken sind verschiedene Beckenformen
möglich. Zu bevorzugen sind Becken mit im wesentlichen senkrechten Wänden gemäß
Anspruch 12. Solche Becken können z.B. zylindrisch ausgebildet sein (Anspruch 13)
oder aber auch quadratisch (Anspruch 14). Ein rundes Becken hat den Vorteil, daß
über den gesamten Beckenumfang gleiche Strömungsverhältnisse herrschen, während
quadratische Becken baulich einfacher sind und auch eine platzsparende Nebeneinanderanordnung
mehrerer Becken gestatten. Das Becken kann aber gemäß Anspruch 15 auch länglich
ausgebildet werden. In diesem Falle werden mehrere Rohre in Reihe längs der Beckenmitte
angeordnet. Beckenausformungen gemäß den Ansprüchen 16 und 17 sind für die Ausbildung
der Strömung im Becken vorteilhaft. Die Vermeidung von engen Winkeln mittels Abschrägungen
gemäß Anspruch 16 trägt auch dazu bei, daß Schlammablagerungen am übergang vom Beckenboden
zur Beckenwand vermieden werden.
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Die Becken können mit verschiedenen Größen ausgeführt werden. Zweckmäßige
Größenangaben sind im Anspruch 18 enthalten.
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Das Verhältnis zwischen Beckendurchmesser und Beckenbreite liegt vorteilhafterweise
in den Bereichen, die im Anspruch 18 angegeben sind. Es handelt sich hier jedoch
um beispielsweise Angaben. Wesentlich ist, daß in dem Bereich, in dem Luftblasen
aufsteigen, eine der Aufsteigrichtung entgegengerichtete Strömung besteht. Es soll
auch der gesamte Bekkeninhalt möglichst gleichmäßig mit Sauerstoff in Berührung
gebracht werden, was mit den Querschnittsverhältnissen gemäß Anspruch 18 erreicht
werden kann.
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Wie schon weiter oben angegeben, kann das Rohr (oder mehrere Rohre)
auch beweglich innerhalb des Beckens angeordnet werden, wie es im Anspruch 19 angegeben
ist. Hierbei ist es-vorteilhaft, gemäß Anspruch 20 auch die Gasausblasöffnungen
mit dem Rohr zu bewegen. Möglich sind jedoch auch Ausführungsformen, bei denen die
Gasausblasöffnungen innerhalb des Beckens fest angeordnet werden, während das Rohr
beweglich ist. Die Mitbewegung der Gasausblasöffnungen hat den Vorteil, daß bei
jeder Stellung des Rohres innerhalb des Beckens eine gute Ausrichtung der Abwärtsströmung
auf die aufsteigenden Gasblasen gegeben ist.
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Bei beweglicher Anordnung des Rohres kann man sowohl Rundbecken (Ansprüche
21 und 22) als auch längliche Becken (Anspruch 23) vorsehen. Im ersteren Fall wird
man das Rohr auf einer Kreisbahn bewegen, während im letzteren Fall das Rohr parallel
zur Längsrichtung des Beckens bewegt wird.
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Im Anspruch 24 ist eine Vorrichtung zu der Verfahrensvariante angegeben,
bei der das sauerstoffhaltige Gas innerhalb eines Mantels aufsteigt. Die glockenförmige
Ausbildung des Mantels gemäß Anspruch 25 hat den Vorteil, daß längs des Man-
tels
verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten bestehen. Kleine Gasbläschen oder Sauerstoffbläschen
lösen sich bereits im weiten Bereich des Rohres, also im unteren Rohrbereich, während
größere Bläschen aufgrund ihrer größeren Auftriebskraft und ihres großen Volumens
von der stärkeren Strömung im oberen Rohrbereich so lange festgehalten werden, bis
auch diese Bläschen aufgelöst sind. Vorteilhafterweise befindet sich ein Antriebspropeller
gemäß Anspruch 26 an der engsten Stelle des Rohres. Selbstverständlich kann auch
eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 24 bis 26 ein bewegliches Rohr (oder mehrere
bewegliche Rohre) aufweisen, also analog den Vorrichtungen nach den Ansprüchen 19
bis 23 ausgebildet sein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch ein etwa zylindrisches Belebungsbecken
nach Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch das Belebungsbecken
entsprechend der Linie Il-Il in Fig. 1, Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden horizontalen
Schnitt durch ein im Grundriß quadratisches Belebungsbecken, das den gleichen Querschnitt
wie das Becken nach den Fig. 1 und 2 aufweist, Fig. 4 einen horizontalen Teilschnitt
durch ein längliches Becken, Fig. 5 einen senkrechten Schnitt nach Linie V-V in
Fig. 4, Fig. 6# einen horizontalen Schnitt durch ein Belebungsbecken gemäß einer
weiteren Ausführungsform nach Linie VI-VI in Fig. 7,
Fig. 7 einen
senkrechten Schnitt nach Linie Vil-Vil in Fig. 6, Fig. 8 eine Draufsicht auf ein
kreisförmiges Belebungsbecken mit beweglichen Rohren entsprechend den Pfeilen Vill-Vill
in Fig. 9, Fig. 9 einen Schnitt entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 8 in einem
gegenüber Fig. 8 vergrößerten Maßstab, Fig.10 eine Draufsicht auf ein längliches
Belebungsbecken mit beweglichem Rohr entsprechend den Pfeilen X-X in Fig. 11 und
Fig. 11 einen Querschnitt nach Linie XI-XI in Fig.10.
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Das Belebungsbecken nach den Fig. 1 und 2 hat einen ebenen Boden 1
und eine senkrechte zylindrische Wand 2. Das Becken kann aus Beton bestehen und
einen Durchmesser von z.B. 10 m aufweisen. Im allgemeinen ist das Becken in den
Boden eingelassen. Am Übergang vom Boden 1 zur Wand 2 befindet sich eine kegelförmige
Fläche 3. Das Becken ist oben offen und von einem Steg 4 überbrückt.
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Im Zentrum des Beckens ist ein insgesamt mit 5 bezeichnetes Rohr angeordnet.
Das Rohr 5 hat an seinem unteren Ende einen Erweiterungsabschnitt 5a und an seinem
oberen Ende einen Erweiterungsabschnitt 5b. Der Abstand a des unteren Randes 5c
des Rohres 5 vom Beckenboden 1 ist verhältnismäßig klein, im dargestellten Fall
etwa 1/3 bis 1/2 des Rohrdurchmessers d. Der obere Erweiterungsabschnitt 5b geht
in eine Leitfläche 5d über. Gegenüber der Fläche 5d ist eine Leitfläche 6 angeordnet,
die eine horizontale Lage hat. Der Abstand b zwischen den Flächen 5d und 6 ist ebenfalls
verhältnismäßig klein, nämlich etwa 1/3 bis 1/2 des Rohrdurchmessers d.
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Unterhalb des Rohres 5 ist ein Leitkegel 34 angeordnet, dessen Boden
34a auf dem Beckenboden 22 aufsitzt und dessen Spitze 34d in das Rohr 5 hineinragt,
etwa bis zu der Höhe, an der die untere Erweiterung des Rohres 5 beginnt. Durch
den Leitkegel 34 wird die Einströmung des Abwassers in das Rohr 5 begünstigt.
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In der oberen Hälfte des Rohres 5 ist ein Propeller 7 angeordnet,
dessen Durchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser des Rohres 5. Der Propeller
7 sitzt auf einer Welle 8, die in einem Rohr 9 gelagert ist. Die Welle 8 wird von
einem Elektromotor 10 über Untersetzungsgetriebe 11 und 12 angetrieben.Der Propeller
wird verhältnismäßig langsam angetrieben, z.B. mit 20 bis 100 Umdrehungen pro Minute.
Das Lagerrohr 9 ist von einer kegelförmigen Fläche 13 umgeben.
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In der Nähe des Bodens 1 sind sogenannte Belüfterkerzen 14 angeordnet.
Wie man insbesondere auch aus Fig. 1 ersehen kann, sind diese Belüfterkerzen in
radialer Richtung angeordnet.
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Es handelt sich um rohrförmige Körper mit verhältnismäßig feinen Löchern,
aus denen Luft ausperlen kann. Die Belüfterkerzen 14 sind an Leitungen 15 angeschlossen,
die zu einer Ringleitung 16 führen. In der Leitung 15 ist ein Ventil 17 angeordnet,
das die Absperrung und Drosselung der Leitung 15 ermöglicht.
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Im Betrieb ist das Becken B1 mit Abwasser A gefüllt. Der Oberflächenspiegel
des Abwassers ist mit 18 bezeichnet. Dieser Oberflächenspiegel liegt noch etwas
höher als die Leitfläche 6.
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Der Propeller 7 rotiert mit solcher Drehrichtung, daß innerhalb des
Rohres 5 eine nach oben gerichtete Strömung entsteht.
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Das Wasser wird am oberen Ende durch die Ausrundung 5b, die Fläche
5d, die Kegelfläche 13 und die Leitfläche 6 in eine horizontale Richtung umgelenkt.
In der Nähe der Wand 2 bewegt sich das Wasser nach unten. Im Bereich des Bodens
1 bewegt sich sich das Wasser im wesentlichen horizontal auf das Rohr 5 zu. Das
Wasser wird in das untere Ende des Rohres 5 eingesaugt.
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Diese Strömung ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet.
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Aus den Belüfterkerzen 14 tritt Luft aus, die aufgrund des Auftriebes
der Luftbläschen nach oben steigt. Die Steiggeschwindigkeit relativ zur Beckenwand
2 wird jedoch durch die Abwärtsströmung des Wassers im Bereich der Wand 2 verlangsamt,
wodurch eine längere Verweildauer der Luftbläschen im Wasser erzielt wird. Dadurch
erreicht man eine wesentlich bessere Ausnutzung des Luftsauerstoffes, so daß relativ
wenig Druckluft gebraucht wird, was gleichbedeutend mit einer Energieersparnis ist.
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Wenn mittels eines Sauerstoffdetektors ein gewisser oberer Grenzwert
des Sauerstoffgehaltes festgestellt wird, z.B.
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ein Sauerstoffgehalt von 2 Milligramm Sauerstoff pro Liter Abwasser,
wird die Luftzufuhr automatisch abgestellt. Wenn ein unterer Grenzwert, z.B. 1,5
Milligamm Sauerstoff pro Liter, festgestellt wird, wird die Luftzufuhr wieder in
Bewegung gesetzt. Der Propeller 7 läuft auch dan weiter, wenn die Luftzufuhr abgestellt
ist. Durch die zeitweise Abschaltung der Lufteinblasung wird auch eine bessere Ausgasung
des an sich unerwünschten Stickstoffes herbeigeführt, der als Hauptbestandteil der
eingeblasenen Luft ebenfalls im Wasser gelöst wurde.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 hat das insgesamt mit B2 bezeichnete
Becken einen quadratischen Grundriß. Die Belüfterkerzen 14' sind in zu den Wänden
2' parallelen Reihen angeordnet und erstrecken sich rechtwinklig zu diesen Wänden.
Der Querschnitt entsprechend der Linie II-II stimmt überein mit dem Querschnitt
II-II des Beckens nach Fig. 1, so daß weitere Erläuterungen nicht erforderlich sind.
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Die quadratische Beckenform ist baulich einfacher. Bei der Nebeneinanderanordnung
mehrerer Becken ist diese Beckenform platzsparender als das Rundbecken nach Fig.
1.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist ein trogförmiges
Becken B3 verwendet. Dieses Becken kann eine praktisch beliebige Länge haben. In
Fig. 2 ist nur ein Abschnitt des Beckens gezeigt. In dem Becken sind mehrere
Rohre
5 angeordnet, und zwar derart, daß die Rohrachse jeweils in der durch die strichpunktierte
Linie 19 definierten Längsmittelebene des Beckens liegt. Die Belüfterkerzen 14"
sind in Reihen parallel zu den Längswänden 20, 21 des Troges angeordnet und erstrecken
sich wiederum rechtwinklig zu diesen Seitenwänden.
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Der Querschnitt des Beckens weicht von dem Querschnitt gemäß Fig.
2 ab. Der ebene Boden 22 des Beckens geht in die Seitenwände 20 und 21 über Ausrundungen
23 über. Im oberen Bereich der Seitenwände 20, 21 sind schräge Leitflächen 24 angeordnet,
die über Ausrundungen 25 in die senkrechten Wände übergehen. Oberhalb der Leitflächen
24 befinden sich Zulauirinnen 26, die über Spalte 27 mit dem Beckeninnenraum in
Verbindung stehen. Auch bei dieser Ausführungsform sind unterhalb der Rohre Leitkegel
34 angeordnet, wie sie bereits anhand der Fig. 2 beschrieben wurden.
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Zu bemerken ist noch, daß das Verhältnis zwischen dem Durchmesser
des Rohres 5 und der Breite des Beckens B3 größer ist als das entsprechende Verhältnis
bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3. Dieses Verhältnis kann in relativ
weiten Grenzen schwanken. Es muß nur sichergestellt werden, daß der gesamte Beckeninhalt
umgewälzt wird.
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Die Anlage nach den Fig. 4 und 5 wird in gleicher Weise betrieben,
wie dies bereits anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Das Abwasser wird laufend
über die Rinnen 26 zugeführt.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist ein insgesamt mit
B4 bezeichnetes, im Grundriß quadratisches Becken verwendet. Im Zentrum dieses Beckens
ist ein insgesamt mit 28 bezeichnetes Rohr angeordnet. Das Rohr hat insgesamt eine
Glockenform, d.h. es erweitert sich nach unten. Der untere Rand 28a hat auch hier
einen Abstand vom Beckenboden 29 und
der obere Rand 28b liegt unterhalb
der Wasseroberfläche 30.
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Das Rohr hat eine Einschnürungsstelle 28c, von der aus sich das Rohr
sowohl nach unten als auch nach oben erweitert.
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An der Einschnürungsstelle ist im Rohrinneren ein Propeller 31 31
angeordnet, der von einem Elektiromotor 32 über um w Untersetzungsgetriebe angetrieben
wird.
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In der Nähe des unteren Randes des Rohres 28 sind innerhalb des Rohres
Belüfterkerzen 33 angeordnet.
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Beim Betrieb der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 wird aus den Belüfterkerzen
33 vorzugsweise reiner Sauersoff ausgeblasen. Dieser Sauerstoff versucht etwa entsprechend
den eingezeichneten gestrichelten und mit Pfeilen versehenen Bewegungsbahnen nach
oben zu steigen. Der Propeller 31 wird mit solcher Drehrichtung gedreht, daß er
das Abwasser A"' innerhalb des Rohres nach unten fördert. Die Förderrichtung des
Propellers ist also gegenüber den bisher beschriebenen Ausführungsformen umgekehrt.
Das Wasser tritt am unteren Ende des Rohres 28 aus, so daß ein Strömungsmuster entsteht,
wie es durch die kreisförmigen Pfeile angedeutet ist. Wegen der Kontinuitätsbedingung
verlangsamt sich die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers innerhalb des Rohres 28
von oben nach unten. Feiner Sauerstoffbläschen werden schon im Bereich der niedrigen
Strömungsgeschwindigkeit im unteren Bereich des Rohres 28 im Wasser gelöst.
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Größere Bläschen steigen weiter nach oben, werden jedoch am vollständigen
Aufsteigen bis zur Wasseroberfläche 30 hin durch die verhältnismäßig schnelle Strömung
im mittleren und oberen Bereich des Rohres gehindert. Die Zuführung des Sauerstoffes
sowie die Bläschengröße und die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr 28 und die Abmessungen
des Rohres werden so aufeinander abgestimmt, daß reiner Sauerstoff vollständig gelöst
wird, also gasförmiger Sauerstoff überhaupt nicht an die Oberfläche 30 gelangt.
Durch diese vollständige Ausnutzung des Sauerstoffes wird wiederum Energie
gespart,
die für die Gewinnung reinen Sauerstoffes aufgewendet werden müßte.
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Die Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 kann auch mit Luft betrieben
werden. Allerdings kann Luft nicht vollständig gelöst werden, jedoch kann man die
Bedingungen so wählen, daß der Luftsauerstoff annähernd vollständig im Wasser gelöst
wird, so daß im wesentlichen nur noch Stickstoff an die Oberfläche 30 gelangt.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 ist das Belebtschlammbecken
insgesamt mit B5 bezeichnet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehend
beschriebenen Ausführungsformen im wesentlichen dadurch, daß die Rohre, durch die
die Abwasserströmung hindurchgeleitet wird, innerhalb des Beckens B5 beweglich sind.
Die Rohre als solche samt den in den Rohren angeordneten Propellern sind im Prinzip
gleich ausgebildet wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5. Die Rohre
werden demgemäß auch hier insgesamt mit 5 bezeichnet.
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Die Rohre 5 sind an einer insgesamt mit 35 bezeichneten begehbaren
Brücke aufgehängt. Die Brücke 35 ist um eine Achse 36 drehbar. Zu diesem Zweck erhebt
sich aus der Mitte des im Grundriß gesehen kreisrunden Beckens eine Säule 37, an
der sich ein Zapfen 38 befindet, an dem die Brücke 35 gelagert ist. Die Brücke hat
an einem Ende Laufrollen 39, mit denen die Brücke auf einer kreisförmigen Laufbahn
40 abgestützt ist, die sich am oberen Rand des Beckens befindet.
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Eine der Laufrollen ist mittels eines Elektromotors 41 antreibbar.
Das andere Ende 35a der Brücke 35 ist nicht aufgelagert. Die Gleichgewichtsverhältnisse
sind so gewählt, daß die Laufrollen 39 mit einer gewissen Kraft auf der Lauffläche
40 aufliegen.
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Auf der Brücke 35 ist auch ein Luftverdichter 42 montiert, der mit
einem Elektromotor 43 angetrieben wird. Von dem Luftverdichter 42 gehen Leitungen
44 und 45 aus, die zu Ring-
leitungen 46 und 47 führen, die an
der Unterseite der Brücke 35 montiert sind. Von den Ringleitungen 46, 47 gehen vertikale
Leitungen 48 aus, an deren unteren Enden Belüfterkerzen 49 oder andere Elemente,
in denen sich Luftaustrittsöffnungen befinden, angeordnet sind.
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In den Leitungen 44 und 45 befinden sich Ventile 50, 51 und in den
vertikalen Leitungen 48 Ventile 52. Die Ventile 50, 51 ermöglichen die vollständige
Abstellung der Luftzufuhr zu den Ringleitungen 46, 47, während die Ventile 52 die
Zu-und Abschaltung von Belüfterkerzen ermöglichen. Wie man aus Fig. 8 ersehen kann,
sind über den Umfang der Rohre 5 mehrere Belüfterkerzen 49 angeordnet.
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Beim Betrieb der Vorrichtung nach den Fig. 8 und 9 werden die Propeller
innerhalb der Rohre 5 bewegt, wodurch Strömungen entstehen, wie sie bereits beschrieben
wurden. Gleichzeitig steigt aus den Belüfterkerzen 49 ein Belüftungsgas, z.B.
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Luft nach oben, wie dies ebenfalls bereits erläutert wurde, so daß
die Strömung den aufsteigenden Gasblasen entgegengerichtet ist. Gleichzeitig dreht
sich die Brücke 35 um die Achse 36, so daß die Rohre 5 auf einer kreisförmigen Bahn
bewegt werden (die Rohre sind symmetrisch zur Drehachse 36 angeordnet). Dadurch
wird der gesamte Beckeninhalt erfaßt.
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Die Drehgeschwindigkeit der Brücke 35 wird so gewählt, daß das Abwasser
im gesamten Becken ständig in Bewegung ist. Die Vorrichtung nach den Fig. 8 und
9 eignet sich insbesondere für große Belebtschlanmbecken B5. Die Gescheindigkeit
am äußeren Antriebsrad 39 der Brücke 5 kann im Bereich von 2 cm pro Sekunde bis
50 cm pro Sekunde liegen.
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Das Belebtschlammbecken nach den Fig. 10 und 11 ist insgesamt mit
B6 bezeichnet. Es handelt sich hierbei um ein trogförmiges längliches Becken. Auch
bei dieser Ausführungsform ist ein Rohr 5 beweglich innerhalb des Beckens angeordnet.
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Quer über das Becken erstreckt sich eine Brücke 53, an der das Rohr
aufgehängt ist. Die Brücke 53 trägt an beiden Enden Laufrollen 54 und 55, die auf
den Längsrändern 56 und 57 des Bekkens fahrbar sind. Auch auf dieser Brücke ist
ein Verdichter 58 montiert, der eine Ringleitung 59 mit Druckluft speist, von der
aus Druckluft in die Belüfterkerzen 60 gedrückt wird.
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Die Brücke 53 fährt parallel zur Längsachse 61 auf dem Becken mit
solcher Geschwindigkeit hin und her, daß der gesamte Beckeninhalt in ständiger Bew-egung
ist.
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Bei einem breiten Becken können an der Brücke auch zwei oder mehr
Rohre montiert werden. Bei einem sehr langen Becken könnte man auch mehr als eine
Brücke 53 vorsehen.
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