DE19916192C1

DE19916192C1 - Vorrichtung zum Abschäumen von in Wasser enthaltenen organischen Bestandteilen

Info

Publication number: DE19916192C1
Application number: DE1999116192
Authority: DE
Inventors: Adolf Neuhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-10
Filing date: 1999-04-10
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2019-04-11

Abstract

Um eine Vorrichtung zum Abschäumen von organischen, im Wasser enthaltenen Bestandteilen, bestehend aus einem Behälter (13) mit einem Wasserzulauf (7), einem Wasserüberlauf (8, 9), einer an dem Wasserzulauf angeschlossenen Luftzufuhrvorrichtung (11) einem an die oben offene Mündung des Behälters (13) angeschlossenen Steigrohr (3), dessen untere Mündung oberhalb des Füllpegels (18) des Behälters (13) angeordnet ist und dessen obere Mündung freiliegt, wobei das Steigrohr (3) viele rohrähnliche Steigrohrelemente (1) mit kleinem Querschnitt aufweist, zu schaffen, bei der auch bei schwankendem Wasserstand ein stabiles Abschäumverhalten erreicht wird, wird vorgeschlagen, daß in dem Bereich zwischen dem Füllpegel (18) des Behälters (13) und dem gelochten Boden des Steigrohres (3) im vom Steigrohr (3) umgebenen Raum Flächenelemente (2) mit parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente (1) gerichteten Flächen vorgesehen sind, die an den Boden in Bereichen anschließen, die frei von Lochungen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschäumen von im wesentlichen organischen, im Süßwasser oder Seewasser (Salzwasser) enthaltenen Bestandteilen.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 42 14 318 C1 des gleichen Anmelders bekannt. Solche Einrichtungen dienen zum Abschäumen von organischen Bestandteilen aus Wasser. Sie sind insbesondere für den Bereich der Seewasseraquaristik notwendig, aber auch im Bereich der Süßwasseraquaristik vorteilhaft. Solche Vorrichtungen können unmittelbar in das zu reinigende Wasser eingesetzt werden oder aber sie können auch beispielsweise neben einem Aquarium oder einem Teich angeordnet sein und über Schlauchleitungen mit dem zu reinigenden Behältnis oder dergleichen verbunden sein.

Die mit den Luftblasen abgeführten organischen Bestandteile können bei Aufstellung der Vorrichtung neben einer zu reinigenden Einrichtung abtropfen oder aber es kann auch eine Auffangeinrichtung vorgesehen sein, sofern die Vorrichtung beispielsweise in ein Aquarium oder einen Teich (beispielsweise schwimmend oder stehend) eingesetzt ist. Mit der bekannten Einrichtung wird bei relativ großem Durchsatz von mit Luft gemischten Wasser eine schnelle Abschäumung erreicht, weil kleine Steigrohrquerschnitte in hoher Anzahl zur Verfügung gestellt sind, so daß eine Vielzahl von Luftbläschen mit angelagerten organischen Bestandteilen in kurzer Zeit abgefördert werden können. Der freie Querschnitt der rohrähnlichen Steigrohrelemente ist so bemessen, daß dieser nicht zu groß gewählt ist, so daß auch in Süßwasser gebildete Luftblasen noch aufsteigen können und nicht schon vorher innerhalb der Steigrohrquerschnitte zerplatzen, wobei der Querschnitt andererseits nicht zu klein gewählt werden darf um eine Kapillarwirkung zu vermeiden. Bei einer Kapillarwirkung würde ein unerwünschter Wassertransport durch die Steigrohre oder steigrohrähnlichen Elemente erfolgen. Dies ist unerwünscht. Zudem ist die Länge der Rohre so zu bemessen, daß eine ausreichende Trocknung des aufsteigenden Schaumes erfolgt, das mitaufsteigende Wasser also weitgehend innerhalb der Steigrohre zurücklaufen kann.

Unter dem Begriff Wandungsteile sind beliebige Formen zu verstehen, die aus geschlossenen quasi rohrförmigen Elementen mit beliebigem Querschnitt gebildet sind oder aber auch Elemente, die in Form aufrechter Stäbe oder Wandungsteile kein vollständiges rohrförmiges Teil bilden, sondern nur Wandungsteilbereiche, entlang derer eine Luftblase oder dergleichen aufsteigen kann.

Im Stand der Technik ist es erforderlich, daß der Wasserstand in dem entsprechenden Reaktionsbehälter ständig kontrolliert und ggf. nachjustiert werden muß, da dann, wenn der Wasserstand um einige Millimeter absinkt, ein Abreißen der wässerigen Luftblasen an der als Röhrchenabsorber ausgebildeten Vorrichtung erfolgt, wodurch der Abschäumprozeß unterbrochen wäre. Insbesondere der ständig durch Verdunstung schwankende Wasserstand führt auch dazu, daß der Abschäumungsprozeß relativ labil abläuft.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der auch bei schwankendem Wasserstand ein stabiles Abschäumverhalten erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in dem Bereich zwischen dem Füllpegel des Behälters und dem gelochten Boden des Steigrohres im vom Steigrohr umgebenen Raum Flächenelemente mit parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente gerichteten Flächen vorgesehen sind, die an den Boden in Bereichen anschließen, die frei von Lochungen sind wobei die Flächenelemente Adhäsionsflächen für die aufsteigenden Luftblasen bilden, die dem eigentlichen, durch die rohrähnlichen Steigrohrelemente ausgebildeten Röhrchenadsorber in Strömungsrichtung vorgeschaltet sind und daß die Steigrohrelemente an zueinander parallele Reihen von Lochungen im Boden des Steigrohres angeschlossen sind und die Flächenelemente als parallele Platten zwischen benachbarten Reihen von Lochungen auf der den Steigrohrelementen abgewandten Unterseite des Bodens anschließen.

Durch die als Adhäsionsflächen für die aufsteigenden Luftblasen wirkenden Flächenelemente, die dem eigentlichen als Röhrchenadsorber ausgebildeten Vorrichtungbestandteil vorgeschaltet sind, wird das Ansprech- und Abschäumverhalten deutlich verbessert. An den im Luft-Wassergemisch angeordneten Flächen wirken Adhäsionskräfte auf die in den wässerigen Blasen enthaltenen Wassermoleküle. Die wässerigen Blasen werden dadurch in einer Vorkonzentrationszone im Bereich der Flächenelemente bis an die Röhrchen des eigentlichen Röhrchenadsorbers mit der Vielzahl von Röhrchen herangeführt. Die Adhäsionskräfte erzeugen eine sogenannte Kapillaraszension an den vorgeschalteten Flächenelementen. Hierdurch wird ein unerwünschtes, frühzeitiges Abreißen des Luft- Wassergemisches vor den Steigrohrelementen verhindert, wodurch das gesamte Regelverhalten deutlich stabilisiert wird. Darüber hinaus wird durch diese dem eigentlichen Abschäumer vorgeschalteten Adhäsionsflächen quasi eine Pufferzone erzeugt, so daß auch das Aufsteigen von Bläschen bei abweichendem Füllpegel erreicht wird, so daß die Kontrolle des Wasserstandes in dem Reaktionsbehälter nur noch in größeren Zeiträumen erforderlich ist.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, die Flächenelemente in Richtung parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente eine Längserstreckung aufweisen, die gleich oder größer ist als der Steigrohrelementlänge entspricht.

Zudem kann vorgesehen sein, daß die Flächenelemente durch ebene gerade Wandungsteile gebildet sind.

Alternativ oder auch in Mischformen kann vorgesehen sein, daß die Flächenelemente durch gebogene, geknickte und/oder runde Wandungsteile gebildet sind.

Zudem ist bevorzugt, daß alle Flächenelemente gleiche Länge aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1: Einen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt I/I der Fig. 3 gesehen;

Fig. 2: desgleichen im Schnitt II/II der Fig. 3 gesehen;

Fig. 3: das wesentliche Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht gesehen;

Fig. 4: desgleichen in Unteransicht;

Fig. 5: ein Ausführungsbeispiel schematisiert in Schnittdarstellung.

Die Vorrichtung besteht im Ausführungsbeispiel aus einem in Gebrauchslage oben offenen Behälter 3 mit einem Wasserzulauf 7, einer daran angeschlossenen Pumpe und einem in den Zulauf einmündenden Luftzuführrohr 11. Die zuströmende mit Luftblasen gemischte Flüssigkeit (Süßwasser oder Salzwasser) läuft in den Behälter 13 entsprechend dem Strömungspfeil 12 ein. Die in dem Zulaufstrom erzeugten Luftblasen steigen in den Behälter 13 auf, wie anhand der Bewegungspfeile der schematisch dargestellten Luftbläschen ersichtlich ist. Der Behälter 13 weist einen Überlauf 8 mit Ablauf 9 auf, so daß das Wasser entsprechend einem Füllpegel 18 aus dem Behälter 13 ablaufen kann. In die nach oben offene Mündung des Behälters ist ein glockenartiges Element eingesetzt, an welches ein Steigrohr 3 anschließt. Die untere Mündung des Steigrohres 3 liegt deutliche oberhalb des Wasserpegels 18 des Behälters 13. Die obere Mündung des Steigrohres 3 ist frei, wobei lediglich als Schutz ein Deckel 5 mit einer Lochung eingesetzt sein kann. Der obere Raum des Steigrohres 3 dient als Sammelraum für abgeschäumte organische Bestandteile, die über einen Abgangstutzen 4 abfließen können oder abgezogen werden können. Im Steigrohr sind eine Vielzahl von rohrähnlichen Steigrohrelementen 1 vorgesehen, die an einen entsprechend gelochten Boden anschließen. Der freie Querschnitt der rohrähnlichen Steigrohrelemente 1 ist so bemessen, daß einerseits ein Aufsteigen von Luftblasen 6 ermöglicht ist, ohne daß diese innerhalb der rohrähnlichen Steigrohrelemente 1 zerplatzen und andererseits eine Kapillarwirkung unterbunden ist. Im Bereich zwischen dem Füllpegel 18 des Behälters 13 und dem gelochten Boden des Steigrohres 3, an welchen die Röhrchenelemente 1 anschließen, ist im vom Steigrohr 3 umgebenen Raum eine Anordnung von Flächenelementen 2 vorgesehen, die parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente 1 gerichtete Flächen aufweisen. Diese Flächen schließen an den gelochten Boden unterseitig an, und zwar in dem Bereich, der frei von Lochungen ist, an die die Röhrchenelemente 1 anschließen.

Die Flächenelemente 2 weisen in Richtung parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente 1 eine Längenerstreckung auf, die größer ist als der Steigrohrelementenlänge (Elemente 1) entspricht. Im Ausführungsbeispiel sind die Flächenelemente 2 durch ebene gerade Wandungsteile gebildet. Dabei weisen alle Flächenelemente 2 die gleiche Länge auf.

Die Flächenelemente 2 enden seitlich vor der Wandung des Steigrohres 3, wie insbesondere aus Fig. 2 und 4 ersichtlich ist.

Hierdurch wird ein Abstandsspalt gebildet, der es den aufsteigenden Bläschen ermöglicht nicht nur zwischen den Flächenelementen 2 sondern auch um die seitliche Randkante der Flächenelemente 2 herum miteinander in Verbindung zu bleiben, so daß ein vorzeitiges Zerplatzen der Bläschen vermieden wird.

Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Steigrohrelemente 1 an zueinander parallele Reihen von Lochungen im Boden des Steigrohres 3 angeschlossen. Die Flächenelemente 2 sind als parallele Platten zwischen benachbarten Reihen von Lochungen auf der den Steigrohrelementen 1 abgewandten Unterseite des Bodens angeschlossen. Hierdurch wird erreicht, daß die aufsteigenden Bläschen zunächst über die Trichterform in das Steigrohr 3 am unteren Ende hineingeführt werden und sich dann an die Flächenelemente 2 anlegen und zwischen den Flächenelementen aufsteigen können, ohne zu zerplatzen. Anschließend durchtreten die wässerigen Blasen den Boden des eigentlichen Steigrohres und gelangen in die rohrähnlichen Steigrohrelemente 1. Anschließend können die Bläschen zerplatzen, wobei die angelagerten organischen Bestandteile sich in dem Fangraum des Steigrohres sammeln und über den Stutzen 4 abgezogen werden können. In Fig. 5 ist links neben dem Behälter 13 durch Pfeile markiert, wieweit die unterschiedlichen Zonen reichen. Bis zur mit dem Pfeil 14 begrenzten Linie steigen die Luftbläschen innerhalb des Behälters im Wasser auf. Im Bereich 15 werden die wässerigen Blasen gesammelt und bis zum Beginn des Steigrohres 3 geführt. Im Bereich 16 ist eine Vorkonzentrationszone durch die Flächenelemente 2 gebildet, so daß auch dort die wässerigen Bläschen aufsteigen können, ohne zu zerplatzen. Die eigentliche Abschäumzone ist der Bereich 17. Dieser reicht über die gesamte Länge der rohrähnlichen Steigrohrelemente 1.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist sichergestellt, daß auch bei absinkendem Wasserstand in dem Behälter 13 ein Abreißen der wässerigen Luftblasen am Einlaßbereich zu den rohrähnlichen Steigrohrelementen 1 vermieden wird. Vielmehr wird durch die Flächenelemente 2 ein Abriß der Aufstömung der wässerigen Luftbläschen vermieden. Insgesamt wird auch das Aufstiegsverhalten der wässerigen Bläschen durch die Flächenelemente 2 verbessert und die Neigung der Bläschen zum Zerplatzen wird erheblich gemindert.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

1. Vorrichtung zum Abschäumen von im wesentlichen organischen, im Süßwasser oder Seewasser (Salzwasser) enthaltenen Bestandteilen, bestehend aus einem in Gebrauchslage oben offenen, Behälter (13) mit einem Wasserzulauf (7), einem Wasserüberlauf (8, 9), einer an dem Wasserzulauf angeschlossenen Luftzufuhrvorrichtung (11) einem an die oben offene Mündung des Behälters (13) angeschlossenen Steigrohr (3), dessen untere Mündung oberhalb des Füllpegels (18) des Behälters (13) oder in Höhe des Füllpegels (18) angeordnet ist und dessen obere Mündung frei liegt, wobei das Steigrohr (3) durch eine Vielzahl von dicht benachbarten Wandungsteilen gebildet ist, die sich von einem gelochten Boden des Steigrohres (3) lotrecht bis zu einem oberen Mündungsniveau des Steigrohres (3) erstrecken, wobei durch die Wandungsteile eine Vielzahl von rohrähnlichen Steigrohrelementen (1) mit kleinem Querschnitt gebildet sind, die an die Lochungen des Bodens angeschlossen sind, deren gesamter lichter Querschnitt dem lichten Querschnitt eines einzigen großen Steigrohres nahekommt, wobei der freie Querschnitt jedes rohrähnlichen Steigrohrelementes (1) so bemessen ist, daß einerseits ein Aufsteigen von Luftblasen (6) ermöglicht ist, ohne daß diese innerhalb der rohrähnlichen Steigrohrelemente (1) zerplatzen und andererseits eine Kapillarwirkung unterbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich zwischen dem Füllpegel (18) des Behälters (13) und dem gelochten Boden des Steigrohres (3) im vom Steigrohr (3) umgebenen Raum Flächenelemente (2) mit parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente (1) gerichteten Flächen vorgesehen sind, die an den Boden in Bereichen anschließen, die frei von Lochungen sind, wobei die Flächenelemente (2) Adhäsionsflächen für die aufsteigenden Luftblasen bilden, die dem eigentlichen, durch die rohrähnlichen Steigrohrelemente (1) ausgebildeten Röhrchenadsorber in Strömungsrichtung vorgeschaltet sind und daß die Steigrohrelemente (1) an zueinander parallele Reihen von Lochungen im Boden des Steigrohres (3) angeschlossen sind und die Flächenelemente (2) als parallele Platten zwischen benachbarten Reihen von Lochungen auf der den Steigrohrelementen (1) abgewandten Unterseite des Bodens anschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (2) in Richtung parallel zur Mittelachse der Steigrohrelemente (1) eine Längserstreckung aufweisen, die gleich oder größer ist als der Steigrohrelementlänge entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (2) durch ebene gerade Wandungsteile gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (2) durch gebogenen, geknickte und/oder runde Wandungsteile gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Flächenelemente (2) gleiche Länge aufweisen.