DE2409549A1

DE2409549A1 - Vorrichtung zum verspruehen von klaerwasser in luft

Info

Publication number: DE2409549A1
Application number: DE2409549A
Authority: DE
Inventors: Rene Erb
Original assignee: Sotralentz SA
Current assignee: Sotralentz SA
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1974-02-28
Publication date: 1975-09-11
Also published as: FR2278635A1; DE2418679A1

Description

"Vorrichtung zum Versprühen von Klärwasser in Luft" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Versprühen von Klärwasser, insbesondere einer Klein-Kläranlage, in Luft mit einem über einem in dem Klärwasser angeordneten Kamin an einer senkrechten Antriebswelle sitzenden, mit Schaufeln in das Klärwasser eingreifenden Sprührad.
Solche Kläranlagen werden vornehmlich in allein stehenden, nicht an eine Kanalisation angeschlossenen Anwesen zum Reinigen der im Haushalt, in der Landwirtschaft usw. anfallenden Abwässer benutzt. Sie wirken gewöhnlich biologisch im aerobischen Milieu. Das Versprühen des Klärwassers in der Luft hat den Zweck, möglichst grosse Grenzflächen Klärwasser/Luft zu schaffen, an denen sich der Luftsauerstoff auf das Klärwasser auswirken kann. Der erwähnte Kamin verhindert, dass sich das Klärwasser nur in einem begrenzten Umlauf um das Sprührad herum bewegt; das an seinem oberen Ende von dem Sprührad angesaugte Klärwasser strömt unten in ihn ein, so dass eine weitgehende Umwälzung der gesamten Klärwassermenge zustande kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit einer derartigen Kläranlage zu steigern.
Erfindungsgemäss erfüllt diesen Zweck eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der über dem Sprührad ein Ventilatorrad angeordnet ist.
Es ist bei den In Rede stehenden Kläranlagen, die in der Regel in einem geschlossenen Behälter unter dem Boden angelegt sind, bisher immer unbeachtet geblieben, dass neben der Umwälzung des Klärwassers auch eine fortwährende Erneuerung der für den biologischen Reinigungsprozess benötigten Luft die betreffenden Vorgänge beschleunigt. Man begnügte sich mit der durch die Legung der sprühenden Tropfen hervorgerufenen Luftzirkulation.
Wie sich jedoch erweist, wird durch eine stärkere Belüftung die Wirksamkeit der Kläranlage erheblich gesteigert.
Besonders vorteilhaft ist die mit überhaupt keinem ins Gewicht fallenden Aufwand verbundene Ausführungsform der Erfindung, dass das Ventilatorrad einfach auf der Antriebswelle des Sprührads sitzt. Aber auch, wenn das Ventilatorrad gegenläufig zum Sprührad umlaufen soll, würde man zusätzlich zum Beispiel nur eine auf der Antriebswelle des Sprühradsangeordnete Hohlwelle für das Ventilatorrad und ein weiteres Getriebeteil für die Umkehrung der Drehrichtung benötigen und könnte als Antriebsorgan wiederum das des Sprührads benutzen.
Eine weiterhin erfinderische Ausgestaltung der neuen Vorrichtung besteht darin, dass das Ventilatorrad aussen in Drehrichtung nach vorne gebogene Schaufeln aufweist, deren Zwischenräume innen in eine zentrische, nach unten in das Klärwasser führende Einblasdüse übergehen.
Das Ventilatorrad erfüllt dann eine Doppelfunktion: über die Luftumwälzung hinaus bläst es Luft in das Klärwasser, womit neben der Wasser- in-Luft-Dispersion der sprühenden Tropfen noch eine Luft- in-Wasser-Dispersion eingedrückter Blasen geschaffen wird, die die Grenzflächen weiter vermehrt und dann obendrein die Sprühwirkung verbessert.
Vorzugsweise ist das Ventilatorrad einteilig mit dem Sprührad ausgebildet, wobei die Zwischenräume der Schöpfschaufeln oben und unten durch zur Mitte hin nach unten gewölbte Scheiben begrenzt sind und unmittelbar unter der unteren Scheibe die Schaufeln des Sprührads angeordnet sind.
Weitere Ma#iahmen> die zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dienen können, sind in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie in den Ansprüchen angeführt.
Die Zeichnungen zegen in Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum Versprühen von Klärwasser, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Vorrichtung zum Versprühen von Klärwasser, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 2.
In einem nicht dargestellten, in den Boden versenkten Behälter mit Klärwasser 1 ist ein gemäss Fig. 1 bis kurz unter die Klärwasseroberfläche reichender Kamin 2 derart angebracht, dass das Klärwasser unten in ihn einströmen kann. Über dem Kamin 2 ist an einer senkrechten, an einen Getriebemotor 3 angesetzten Welle 4 ein Sprührad 5 angeordnet. Das Sprührad 5 besteht aus vier unten in Drehrichtung vorgebogenen und in das Klärwasser 5 eintauchenden Schaufeln 6 und einem konischen Ring 7, der die Schaufeln von ihrem unteren Rand bis zu einer über dem Klärwasserspiegel liegenden Höhe einschliesst.
Über dem Sprührad 5 ist ein Ventilatorrad 8 angeordnet, das mit einer Manschette 9 und einer Schraube 10 auf der Welle 4 befestigt ist und vier Flügel 11 aufweist.
Bei 12 ist gestrichelt die Befestigung der Welle 4 an dem Abtriebszapfen des Getriebemotors 3 dargestellt.
Bei der Drehung des Sprührades 5 schöpfen die Schaufeln 6 Wasser, treiben es aufgrund ihrer Schrägstellung nach oben und aufgrund der Zentrifugalkraft radial nach aussen und sprühen es, wie mit den Pfeilen 13 angedeutet, aus.
Gleichzeitig zieht das Ventilatorrad 8 Luft an und drückt sie unmittelbar in das sprühende Wasser; die Luftströmung ist durch die Pfeile 14 verdeutlicht. Durch entsprechende Anordnung eines Lufteinlasses und eines Luftausslasses in dem Behälter bringt das Ventilatorrad 8 ferner eine entscheidende Zwangsbelüftung und -entlüftung hervor.
Die günstigsten Bedingungen, auch hinsichtlich der Grösse, Form und Anstellung der Flügel 11 sowie des Abstands des Ventilatorrads 8 vom Sprührad 9 lassen sich experimentell ermitteln.
Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 2 und 3 sind das Sprührad und das Ventilatorrad durch ein Sprüh- und Ventilatorrad-15 ersetzt, und ein Kamin 16 endet kurz unter dem Klärwasserspiegel. Das Sprüh- und Ventilatorrad 15 hat folgenden Aufbau: An einer senkrechten Welle 17 sitzt, von einer ebenen Scheibe 18 abgedeckt, eine zentrisch nach unten eingezogene, etwa in einer Spitze auslaufende Scheibe 19. An der Unter seite der SCheibe 19 sind, wie in Fig. 3 gestrichelt dargestellt, sechs senkrechte, aussen in Drehrichtung vorgebogene Ventilatorschaufeln 20 befestigt. Am unteren Rand der Ventilatorschaufeln 20 sitzt eine im ganzen ähnlich wie die Scheibe 19 geformte, jedoch in der Mitte eine Blasdüse 21 bildende weitere Scheibe 22, an deren UXerseite dann ebenso wie die Blasdüse 21 in das Klärwasser eintauchende Sprühschaufeln 23 befestigt sind; die in Fig. 3 strichpunktiert gezeichneten Sprühschaufeln 23 sind aussen in Drehrichtung zurück- und unten in Drehrichtung vorgebogen.
Die Ventilatorschaufeln 20 schöpfen Luft, drücken sie radial nach innen und stossen sie durch die Blasdüse 21 in das Klärwasser aus. Das von Luftblasen durchperlte Wasser wßird von den Sprühschaufeln 23 nach oben und aussen gerissen und so versprüht. Der durch Pfeile 24 verdeutlichte Luftstrom und das durch Pfeile 25 angedeutete Sprühwasser streichen dabei aneinander vorbei oder durchdringen sich.
Letzteres kann durch entsprechende Ausbildung des Sprüh-und Ventilatorrades 15 noch verstärkt werden.
Auch hier können die Verhältnisse hinsichtlich Grösse und Form der Ventilatorschaufeln und der Sprühschaufeln, deren Anordnung in Bezug auf den Klärwaaerspiegel usw. durch Versuche optimiert werden.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Versprühen von Klärwasser, insbesondere einer Klein-Kltäranlage, in Luft mit einem über einem in dem Klärwasser angeordneten Kamin an einer senkrechten Antriebswelle sitzenden, mit Schaufeln in das Klärwasser eingreifenden Sprührad, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Sprührad (5;23) ein Ventilatorrad (8;20) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorrad (8;20) dasselbe Antriebsorgan (3) wie das Sprührad (5;23) hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorrad (8;20) auf der Antriebswelle (4;17) des Sprührads (5;23) sitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorrad (20) aussen in Drehrichtung nach vorne gebogene Schaufeln (20) aufweist, deren Zwischenräume innen in eine zentrische nach unten in das Ktwasser führende Einblasdüse (21) übergehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume der Schaufeln (20) oben und unten durch zur Mitte hin nach unten gewölbte Scheiben (19;22) begrenzt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorrad (20) einteilig mit dem Sprührad (23) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach denAnsprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (23) des Sprührads unmittelbar unter der unteren Scheibe (22) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (23) des Sprührads aussen in Drehrichtung zurückgebogen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (23) des Sprührades unten in Drehrichtung vorgebogen sind.