DE69903931T2

DE69903931T2 - Vorrichtung zur behandlung von wasser

Info

Publication number: DE69903931T2
Application number: DE69903931T
Authority: DE
Inventors: Finn Lebech
Original assignee: Unicon Beton Holding AS
Current assignee: Unicon Beton Holding AS
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: DE69903931D1; ATE227696T1; EP1070022A1; WO1999052829A1; DK1070022T3; AU3025499A; PT1070022E; EP1070022B1; ES2188144T3

Description

Im Zusammenhang mit dem Aufbereiten von Wasser wird gemäß dem Stand der Technik Rohwasser dadurch belüftet, dass dem Wasser eine größere Menge an Sauerstoff zugegeben wird, der zur Umwandlung von Eisen- und Manganbicarbonat in schwer lösliche Verbindungen, Eisenhydroxid und Pyrolusit beiträgt und eine Abscheidung von CO&sub2;, Wasserstoffsulfid und Methan bewirkt. Gemäß dem Stand der Technik erfolgt die Belüftung z. B. dadurch, dass das Wasser über eine perforierte Platte geleitet wird und von dort aus in Form von Tropfen frei in Richtung eines Behälters fällt, oder dass das Wasser über Oxidationsstufen abwärts strömt.
Diese bekannten Verfahren üben einen gewissen Effekt auf das Wasser hinsichtlich des zu erreichenden Resultats aus, wie oben beschrieben. In vielen Fällen reicht diese Art der Aufbereitung jedoch nicht aus. In vielen Fällen ist die Unzulänglichkeit auf eine immer schlechtere Wasserqualität mit einem größeren Gehalt an schädlichen Substanzen zurückzuführen, die z. B. durch Belüften entfernt werden müssen.
Entsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der Rohwasser aufbereitet werden kann, um eine hinsichtlich des Gehalts an Komponenten, die durch Belüftung entfernt oder zumindest reduziert werden können, zufriedenstellende Wasserqualität zu erreichen.
Erfindungsgemäß werden Tropfen anfangs aus einer zugeführten Wassermenge gebildet und werden die so gebildeten Tropfen durch einen mechanischen Vorgang geteilt, um Mikrotropfen zu bilden.
Eine solche Bildung von Mikrotropfen führt zu einer wesentlich größeren Tropfenfläche relativ zu dem Tropfenvolumen, und somit kann eine verbesserte Oxidation stattfinden. Durch den mechanischen Vorgang wird sichergestellt, dass die beabsichtigte Teilung erfolgt. Es hat sich herausgestellt, dass eine 50-60-fache oder wahlweise größere Teilung die Bildung von Tropfen mit einer Größe bewirkt, die für eine zufriedenstellende Oxidation zufriedenstellend klein ist, und daher eine zufriedenstellende Wasserqualität erreicht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann vor Beginn der Tropfenbildung dem Wasser zusätzlich eine Mikroorganismuskultur zugesetzt werden. Dadurch können Komponenten des Rohwassers, die nicht durch die Oxidation allein umgewandelt werden, auch durch den Metabolismus der Mikroorganismen entfernt oder reduziert werden. Dabei kann die konkrete Mikroorganismuskultur in Abhängigkeit von dem Gehalt an Komponenten in dem Rohwasser, deren Menge reduziert werden soll, ausgewählt werden.
Bei einem besonders bevorzugten Aspekt werden die gebildeten Mikrotropfen nach beendeter Oxidation in einen Sedimentationsbehälter eingeleitet. Nach dem Absetzen in einem solchen Behälter kann das Wasser zu dem Benutzer transportiert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Platte mit Löchern auf, mit der Tropfen dadurch gebildet werden, dass das Wasser zu Beginn des Aufbereitungsprozesses durch die Löcher fließt, und in Richtung der Schwerkraft unterhalb dieser Einrichtung eine zusätzliche Einrichtung, die durch Kontakt mit den Tropfen eine Teilung der Tropfen bewirkt.
Die Einrichtung zum Bewirken einer Teilung der Tropfen weist drahtförmige Elemente auf, die in Richtung der Schwerkraft voneinander beabstandet sind. Die drahtförmigen Elemente sind derart angeordnet, dass sie sich überschneiden. Eine solche Struktur bietet eine gute Sicherheit, dass die Tropfen geteilt werden, und es hat sich ferner bei Tests herausgestellt, dass sich gute Umgebungsbedingungen für eine wahlweise zugesetzte Mikroorganismuskultur eingestellt haben. Mindestens 50-60 Lagen der voneinander beabstandeten sich überschneidenden drahtförmigen Elemente sind vorzugsweise in Richtung der Schwerkraft angeordnet, um eine bevorzugte Feinteilung der Tropfen zu erreichen, wie oben beschrieben. Vorzugsweise sind jedoch mehr solcher Lagen derart angeordnet, dass auch Tropfen, die statistisch durch eine Lage in einen Spalt zwischen zwei drahtförmigen Elementen fallen, eine 50-60-fache Teilung erfahren. Somit sind vorzugsweise 70-80 Lagen drahtförmiger Elemente vorgesehen. Dabei beträgt der Abstand zwischen parallelen oder im wesentlichen parallelen Elementen in derselben Lage vorzugsweise zwischen 5 und 15 mm, vorzugsweise ungefähr 10 mm. Der Abstand zwischen den Drähten in derselben Lage beeinflusst das statistische Fallen von Tropfen, die nicht geteilt werden, da kein Kontakt entsteht. Ein zu kleiner Abstand zwischen den Drähten kann ein Sammeln bereits geteilter Tropfen bewirken.
Der Abstand zwischen den Lagen aus drahtförmigen Elementen beträgt vorzugsweise 30-60 mm, besser noch 40-50 mm. Dadurch wird gewährleistet, dass den Tropfen eine ausreichende kinetische Energie zum Ausführen einer Drehung verliehen wird, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass ein komplettes System eine begrenzte Höhe aufweist.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, ein solches System aus rohrförmigen Elementen mit einer verschachtelten Struktur aufzubauen. Dabei ist ein Reihe solcher Rohre nebeneinander angeordnet, um eine Rohrlage zu bilden. Es werden mehrere solcher Rohrlagen gestapelt, um eine Rohrsäule zu bilden. Jede Rohrlage bildet somit zwei Lagen aus voneinander beabstandeten drahtförmigen Elementen, außer in den Rohrbereichen, die in derselben Lage aneinander grenzen. Dabei sind die Rohrlagen vorzugsweise derart angeordnet, dass die Rohrachsen um 90 Grad relativ zu darüber und darunter liegenden Rohrlagen gedreht sind. Es hat sich herausgestellt, dass sich damit ein besonders gutes Ergebnis erzielen lässt, wobei gleichzeitig eine größere mechanische Stabilität erreicht wird.
Vorzugsweise ist in der Vorrichtung eine Einrichtung zum Sammeln der Mikrotropfen unterhalb der Einrichtung zum Teilen der Tropfen angeordnet. Die Tropfen oder die aufgefangenen Tropfen, die eine Wassermenge bilden, werden vorzugsweise in einen Absetzbehälter geleitet, der hier Teil der Vorrichtung ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht einer Vorrichtung, und
Fig. 3 ein zu der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung gehörendes Rohrelement, und
Fig. 4 eine Endansicht von vier miteinander verbundenen Rohrelementen, die in Fig. 3 gezeigt sind.
Fig. 1 zeigt ein System, in dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Ein solches System weist eine von einem Bohrloch kommende Rohrverbindung 1 und eine Pumpe 2 zum Pumpen des Wassers aus dem Bohrloch auf. Das Rohwasser wird durch das Rohr 1 zu einem Verteilsystem mit einer Löcher 4 aufweisenden Platte 3 transportiert. Diese Platte 3 mit Löchern 4 dient zum Initiieren der Tropfenbildung. Dabei handelt es sich um relativ große Tropfen. Die die Platte 3 durch die Löcher 4 verlassenden Tropfen fallen dann unter Einwirkung der Schwerkraft hinunter und berühren dabei Reihen von drahtförmigen Elementen, die in dem dargestellten Beispiel aus nebeneinander angeordneten rohrförmigen Elementen 5, 6 mit horizontalen Rohrachsen gebildet sind, um Rohrlagen zu bilden, wobei mehrere solcher Rohrlagen übereinander angeordnet sind. Die Rohrlagen sind derart angeordnet, dass jede zweite Rohrlage 6 um 90º gedreht ist. Bei der gezeigten Struktur sind 15 Rohrlagen vorgesehen. Wenn ein hoher Komponentengehalt verringert werden soll, ist es bei dieser Konstellation erforderlich, das Wasser zu rezirkulieren, um eine ausreichende Oxidation zu erreichen. Wie auch in der Einleitung der Beschreibung erwähnt, sind vorzugsweise 30-40 Rohrlagen vorgesehen. Die Rohrlagen sind in einem Gehäuse 7 angeordnet, das oben und unten offen ist. Wenn die Wassertropfen die unterste Rohrlage am unteren Ende des Gehäuses 7 verlassen, wird das Wasser in einem Sammelbehälter oder Absetzbehälter 8 gesammelt, in dem sich eventuell vorhandene Feststoffe absetzen können und aus dem Reinwasser ausströmen und zu der Verwendungsstelle transportiert werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Platte 3. Dabei haben die Löcher 4 einen Durchmesser von ungefähr 1-2 mm. Dieser Durchmesser kann in Abhängigkeit von der Oberflächenspannung des Wassers, dem Wasserdruck etc. gewählt werden.
Fig. 3 zeigt ein Rohrelement, das zum Aufbau der Rohrlagen in dem Gehäuse verwendet wird. Die Rohrlagen sind aus drahtförmigen Elementen 9 gebildet, die einander überschneidend in der Rohrwand angeordnet sind. Aufgrund der Überschneidung bilden die drahtförmigen Elemente 9 rautenförmige Löcher in der Rohrwand. Fig. 4 zeigt vier solche miteinander verbundenen Rohrelemente. Hier werden kreisförmige Rohrelemente 5 verwendet.

Claims

1. Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mit:

einer Platte (3) mit Löchern, mit der Tropfen dadurch gebildet werden, dass das Wasser zu Beginn des Aufbereitungsprozesses durch die Löcher fließt, und

einer unterhalb der Platte (3) angeordneten Einrichtung (5, 6), die durch Kontakt mit den Tropfen eine Teilung der Tropfen bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass

die Einrichtung zum Bewirken einer Teilung der Tropfen Lagen sich überschneidender drahtförmiger Elemente (5, 6) aufweist, wobei die Lagen in Richtung der Schwerkraft voneinander beabstandet sind, die sich überschneidenden drahtförmigen Elemente derart angeordnet sind, dass sie rohrförmige Elemente (5, 6) bilden und die mehreren rohrförmigen Elemente horizontal nebeneinander und übereinander angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder zweiten Lage (6) die rohrförmigen Elemente (6) rechtwinklig zu der Ausrichtung der rohrförmigen Elemente benachbarter Lagen verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50-60 Lagen voneinander beabstandeter Lagen sich überschneidender drahtförmiger Elemente in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandung zwischen den Lagen drahtförmiger Elemente 30-60 mm, vorzugsweise 40-50 mm beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zum Auffangen der Mikrotropfen unterhalb der Einrichtung zum Separieren der Tropfen vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absetzbehälter vorgesehen ist.

7. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser vor Beginn der Tropfenbildung eine Mikroorganismuskultur zugegeben wird.