DE3841994A1 - Begasungsvorrichtung fuer abwasser-klaerbecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Begasungsvorrichtung für Abwasser- Klärbecken mit mehreren, an Gaszuleitungen angeschlossenen Be­ gasungselementen, die im wesentlichen horizontal orientiert zumindest über Teilbereiche des Klärbeckenbodens flächig ange­ ordnet sind.

Es ist bekannt, bei der biologischen Abwasseraufbereitung in Klärbecken mit Hilfe vorzugsweise poröser Begasungselemente eine feinblasige Belüftung des Wassers durchzuführen. Wenn dabei neben einer Nitrifikation auch eine Denitrifikation von Schad­ stoffen durchgeführt werden soll, ist ein diskontiniuerlicher Betrieb der Begasung oder Belüftung erforderlich, da die porösen Begasungselemente zur Verstopfung infolge von Bewuchs durch Mikroorganismen neigen können, wenn die Begasung oder Belüftung periodisch unterbrochen wird. Belüfterelemente können auch durch Chemikalien bei Flockungs- und Fällungsreaktionen belegt und damit verstopft werden, wie dies z.B. bei der Phosphatentfernung vorkommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Begasungsvorrichtung so auszubilden, daß auch bei Unterbrechung der Begasung oder Belüftung eine Verstopfung der Begasungsele­ mente verhindert ist. Weiterhin soll die Erfindung auch eine einfache Wartung und Inspektion der Begasungselemente ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung die Begasungselemente mit ihren Gas­ zuleitungen ein mechanisch stabiles Rahmengerüst bilden und unter Beibehaltung ihrer horizontalen Orientierung durch eine Hubeinrichtung im Klärbecken anhebbar sind, z.B. bis über den Abwasserspiegel hinaus.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Teildraufsicht eines Klär­ beckens;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 schematisch einen flexiblen, aufblasbaren Schwimmkörper im Schnitt und

Fig. 4 schematisch im Schnitt einen formstabilen, flutbaren Schwimmkörper.

In Fig. 1 und 2 ist schematisch ein Abwasser-Klärbecken 1 mit Beckenboden 2 und Seitenwänden 3, 4, 5 dargestellt. In möglichst geringem Abstand über dem Beckenboden 2 sind im wesentlichen horizontal verlaufende Begasungselemente 6, beispielsweise in Form stirnseitig geschlossener Hohlzylinder aus Keramikmaterial, angeordnet. Die Begasungselemente 6 sind in an sich bekannter Weise mit Gaszuleitungsrohren 7 verbunden. Die Rohre 7 sind ih­ rerseits an einem oder an beiden Enden an ein Hauptrohr 8 ange­ schlossen, das seinerseits über eine flexible Schlauchleitung 10 mit einer Luft- oder Begasungsquelle, beispielsweise einem Gebläse verbunden ist, so daß das zugeführte Gas, insbesondere Luft, letzten Endes feinblasig aus den Begasungselementen 6 austritt und langsam durch die im Klärbecken 1 enthaltene Flüs­ sigkeit nach oben perlt, um einen guten Stoffübergang und damit eine ausreichende Sauerstoffkonzentration für eine aerobe, bio­ logische Abwasseraufbereitung zu bewirken. Die schematisch in Fig. 1 und 2 als Hohlzylinder dargestellten Begasungselemente können auch in Gestalt von Dombelüftern, Plattenbelüftern oder dergleichen vorliegen. Es kommt lediglich darauf an, daß sich insgesamt eine flächige Anordnung von Begasungselementen ergibt, die den Beckenboden 2 zumindest in Teilbereichen oder einzelnen Registern überdeckt.

Die Gaszuleitungsrohre 7 sind durch einen oder mehrere, starre Träger 9 so miteinander verbunden, daß sie zusammen mit den Begasungselementen ein mechanisch stabiles, starres Rahmengerüst bilden, das als Ganzes unter Beibehaltung der horizontalen Orien­ tierung der Begasungselemente 6 in der im Klärbecken 1 enthal­ tenen Flüssigkeit auf- und abbewegt werden kann. Der oder die Träger 9 können entfallen, wenn durch die Hauptrohre 8 dem Ganzen die erforderliche Steifigkeit erteilt werden kann.

Im Becken 1 verläuft vertikal wenigstens eine Führungsschiene 11. Vorzugsweise werden wenigstens zwei Führungsschienen 11 in Verbindung mit dem erwähnten Rahmengerüst vorgesehen, die ent­ weder etwa in Beckenmitte oder auch in der Nähe der seitlichen Beckenwände vorgesehen werden können. An der Führungsschiene 11 greifen seitlich Rollen 12 an, die über Lagerböcke 13 fest mit dem Träger 9 verbunden sind. Auf diese Weise ist eine Vertikal­ führung der Begasungselemente 6 gewährleistet.

Unterhalb des von dem Träger 9 abgestützten, aus den Begasungs­ elementen 6 und den Rohren 7, 8 bestehenden Rahmengerüstes sind Schwimmkörper 14, beispielsweise in Form luftgefüllter Tanks aus Blech oder Kunststoff, angeordnet, die fest mit dem Rahmen­ gerüst verbunden sind und aus diesem einen Auftrieb nach oben ver­ mitteln. Am Rahmengerüst greift von unten her ein Ketten- oder Seilzug 15 an, der über Umlenkrollen 16, 17 geführt ist und es ermöglicht, das Rahmengerüst entgegen der von den Schwimmkörpern 14 vermittelten Auftriebskraft in der Nähe des Klärbeckenbodens 7 zu halten.

Wenn die Begasung, beispielsweise zum Zwecke einer Denitrifika­ tion, periodisch unterbrochen oder das Gerüst zum Zwecke einer Wartung oder Inspektion der Begasungskörper an oder über die Oberfläche der im Klärbecken 1 befindlichen Flüssigkeit angeho­ ben werden soll, wird der Seilzug 15 gelöst, so daß die Schwimm­ körper 14 das Rahmengerüst nach oben treiben und die Begasungs­ elemente 6 bis an oder über die Flüssigkeitsoberfläche gelangen. Soll das Rahmengerüst wieder nach unten in die in Fig. 2 dar­ gestellte Position gebracht werden, so wird auf die Ketten- oder Seilzüge 15 entsprechender Zug ausgeübt. Wenn im Winter die nassen Begasungselemente bis über die Flüssigkeitsoberfläche hi­ naus gehoben werden, kann die Gefahr einer Vereisung bestehen, wodurch die Elemente durch Druck gestört werden könnten. In die­ sem Falle empfiehlt sich eine Anhebung der Belüftungskörper nur bis knapp unter den Abwasserspiegel. Auch hierdurch wird die Gefahr einer Versteifung fast in der gleichen Weise wie bei einer Anhebung über den Flüssigkeitsspiegel minimiert, da sich der Belebtschlamm relativ rasch nach Abschalten der Belüftungselemente im Becken absetzt.

Auf diese Weise ist es ohne weiteres möglich, eine biologische Wasseraufbereitung durch Nitrifikation und Denitrifikation im intermittierenden Betrieb auszuführen, ohne daß dabei Bedienungs­ personen Hand anlegen müssen; denn die Betätigung von Motorwin­ den, die den Ketten- oder Seilzügen 15 zugeordnet sind, kann ohne weiteres automatisch ferngesteuert werden.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Schwimmkörper 14 vermitteln dem die Begasungselemente 6 tragenden Rahmengerüst einen perma­ nenten Auftrieb, dem mit den Ketten- oder Seilzügen 15 entgegen­ gewirkt wird. Die Schwimmkörper 14 können entfallen, wenn die Ketten- oder Seilzüge 15 nicht von unten, sondern von oben her am Träger 9 angreifen. In diesem Falle sinkt das Rahmengerüst unter seinem Eigengewicht bis in die Nähe des Klärbeckenbodens 2 ab und wird dann von dem Seil- oder Kettenzug in bestimmtem Abstand von dem Boden 2 gehalten. Soll das Gerüst mit den Bega­ sungselementen 6 über die Oberfläche angehoben werden, so wer­ den die Seil- und Kettenzüge 15 in entsprechender Weise betätigt.

Die Schwimmkörper 14 können, wie in Fig. 3 schematisch darge- stellt, auch durch flexible Schwimmkörper 18, beispielsweise aus Gummituch, ersetzt werden, die über eine flexible Schlauch­ leitung 19 bei Bedarf mit Luft aufblasbar sind. In diesem Falle ist lediglich die Vertikalführung 11 für das Rahmengerüst erfor­ derlich, ein Seil- oder Kettenzug 15 kann entfallen. Soll das Rahmengerüst mit den Begasungselementen 6 über die Flüssigkeits­ oberfläche angehoben werden, wird in die Schwimmkörper 18 Luft eingeblasen. Soll sich das Rahmengerüst anschließend wieder bis zum Klärbeckenboden 2 absenken, so wird die Luft über eine an sich bekannte Ventilsteuerung und die Schlauchleitung 19 aus den Schwimmkörpern 18 abgelassen. Auch dieses Anheben und Absenken des Rahmengerüstes durch Be- und Entlüften der Schwimmkörper 18 kann ferngesteuert werden, so daß kein Bedienungspersonal erfor­ derlich ist, das unmittelbar am Klärbecken Hand anlegen muß.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Schwimm­ körper 14 auch durch starre Schwimmkörper 21 ersetzt werden, die über ferngesteuerte Ventile 22, 23 geflutet bzw. belüftet werden können. Auch in diesem Fall können Seil- oder Kettenzüge 15 ent­ fallen. Normalerweise sind die Schwimmkörper 21 über das Ventil 22 mit Wasser geflutet, so daß die Begasungselemente in der Nähe des Beckenbodens 2 liegen. Zum Anheben des die Begasungselemente 6 tragenden Rahmengerüstes wird die zur Flutung der Schwimmkör­ per 21 verwendete Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, ausgetrie­ ben, indem über das Ventil 23 Druckluft zugeführt wird. Durch den dabei entstehenden Auftrieb werden die Begasungselemente 6 innerhalb des Beckens angehoben, vorzugsweise bis über die Flüs­ sigkeitsoberfläche. Anschließend wird über die Ventile 22 wieder geflutet, wobei die Luft über das geöffnete Ventil 23 entweicht. Hierdurch sinkt das Rahmengerüst wiederum in die Nähe des Klär­ beckenbodens 2 ab.

Durch das Anheben der gesamten Begasungsvorrichtung kann auch bei Stillegung einzelner Becken oder bei Abschaltung infolge dringender Reparaturen an anderen Anlagenteilen, die Gefahr einer Verstopfung ausgeschlossen werden.

Claims (9)

1. Begasungsvorrichtung für Abwasser-Klärbecken mit meh­ reren, an Gaszuleitungen angeschlossenen Begasungsele­ menten, die im wesentlichen horizontal orientiert zu­ mindest über Teilbereichen des Klärbeckenbodens flä­ chig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungselemente (6) mit ihren Gaszuleitun­ gen (7, 8) ein mechanisch stabiles Rahmengerüst bil­ den und unter Beibehaltung ihrer horizontalen Orien­ tierung durch eine Hubeinrichtung (14, 15, 18, 21) im Klärbecken anhebbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungselemente (6) über den Abwasserspiegel anhebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungselemente (6) mit ihren Gaszuleitun­ gen (7, 8) durch Träger (9) zu dem Rahmengerüst ver­ bunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung eine Vertikalführung (11, 16, 17) für das Rahmengerüst umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung einen Seil- oder Kettenzug (15) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung wenigstens einen am Rahmengerüst (7, 8, 9) angeordneten Schwimmkörper (14, 18, 21) um­ faßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (18) aufblasbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (21) flutbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rahmengerüst (6, 7, 8, 9) durch den Schwimm­ körper (14) einem permanenten Auftrieb unterliegt und durch den Seil- oder Kettenzug (15) in der Nähe des Klär­ beckenbodens (2) gehalten ist.