DE2734629A1 - Vorrichtung zum belueften von fluessigkeiten, insbesondere abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten, insb. Abwasser, mit mindestens einem Oberflächenbelüfter und einer dieser zugeordneten Abdeckhaube, die mindestens einen zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogenen Randbereich aufweist.

Es ist bekannt, horizontalachsige Oberflächenbelüfter (Walzenbelüfter) oder vertikalachsige Oberflächenbelüfter

(Belüftungskreisel) mit Abdeckhauben zu versehen (z.B. DT-PS 2 359 340, CH-PS 507 164, DT-OS 2 539 086), hauptsächlich um vom Belüfter direkt oder indirekt erzeugte feine Flüssigkeitströpfchen (Aerosol) zurückzuhalten und zu verhindern, dass sie mit den in ihnen enthaltenen Schadstoffen oder Krankheitserregern die Umwelt belasten, sowie auch zur Schalldämpfung. Je nach Belüftertyp und Art der gewünschten Schutzwirkung wird die Abdeckhaube den Oberflächenbelüfter allseitig umgeben oder mindestens den Bereich, in dem durch vom Belüfter hochgeschleuderte Flüssigkeitsstrahlen und deren Zurückfallen auf die Flüssigkeitsoberfläche Aerosolbildung stattfindet, überdecken, oberhalb des Belüfters Luftzutrittsöffnungen und ausreichend Raum für das Hochschleudern der Flüssigkeit freilassen, und erst in gewissem Abstand vom Oberflächenbelüfter einen ringsum oder mindestens auf der Abströmseite des Belüfters zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogenen Randbereich aufweisen. Dieser Randbereich taucht in der Regel in die Flüssigkeitsoberfläche hinein, um an dieser Stelle den abgedeckten Raum hermetisch abzuschließen, es kann aber auch vorteilhaft sein, einen kleinen Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche einzuhalten, durch den dem Aufbau eines Überdrucks im umschlossenen Raum vorgebeugt wird, das Aerosol aber im wesentlichen nicht entweichen kann.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen der genannten Art sind die Abdeckhauben entweder am Oberflächenbelüfter selbst oder an dessen Tragkonstruktion (Brücke od. dgl.) befestigt. Bei schwankender Füllhöhe im Belüftungsbecken oder bei sich ändernder Eintauchtiefe fest eingebauter Oberflächenbelüfter ändert sich auch der Abstand der Abdeckhaube von der Flüssigkeitsoberfläche bzw. die Eintauchtiefe ihres Randbereiches. Es wurde nun gefunden, dass einerseits für eine optimale Erzielung der mit der Abdeckhaube angestrebten Aerosol- und Schallschutzwirkung sowie andererseits für eine möglichst geringe Beeinträchtigung oder sogar möglichst gute Verbesserung der Belüftungswirkung des Oberflächenbelüfters durch die Abdeckhaube ein optimaler Abstand des Randes der Abdeckhaube von der Flüssigkeitsoberfläche vorteilhaft ist, (wobei hier wie auch im folgenden unter Abstand sowohl ein Abstand über der Flüssigkeitsoberfläche oder auch die Eintauchtiefe einer in die Flüssigkeit eintauchenden Abdeckhaube - verstanden sein soll).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass unerwünschte Änderungen der Lage der Abdeckhaube relativ zur Flüssigkeitsoberfläche auch bei wechselnder Füllhöhe des Belüftungsbeckens und/oder wechselnder Eintauchtiefe des Oberflächenbelüfters nicht auftreten können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Abdeckhaube oder mindestens ihr zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogener Randbereich relativ zum Oberflächenbelüfter höhenbeweglich angeordnet ist und dass eine Einrichtung zum Konstanthalten des Abstandes zwischen dem Randbereich der Abdeckhaube und der Flüssigkeitsoberfläche vorgesehen ist.

Hierdurch wird eine immer gleichmäßige Wirksamkeit der Abdeckhaube erzielt, unabhängig von wechselndem Flüssigkeitstand, Wellengang od. dgl. im Belüftungsbecken und unbeschadeter Möglichkeit, die Eintauchtiefe des Oberflächenbelüfters und damit seine Belüftungsleistung in Anpassung an den jeweiligen Sauerstoffbedarf zu verändern. Es kann somit nicht, wie bei den bekannten Vorrichtungen vorkommen, dass bei wechselndem Flüssigkeitsstand oder wechselnder Eintauchtiefe des Oberflächenbelüfters der Rand der Abdeckhaube entweder zu weit aus der Flüssigkeit austaucht, so dass Aerosol entweichen kann, oder aber zu tief unter die Flüssigkeit taucht und durch seine Stauwirkung die Strömung im Belüftungsbecken und die Belüftungsleistung des Oberflächenbelüfters beeinträchtigt.

Je nach dem Anwendungsfall, insb. in Anpassung an horizontal- oder vertikalachsige Oberflächenbelüfter kann die gesamte Abdeck- haube oder nur ihr zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogener Randbereich, letzterer z.B. in Form einer gelenkigen oder flexiblen Klappe, höhenbeweglich sein. Die Einrichtung zum Konstanthalten des Abstandes von der Flüssigkeitsoberfläche bzw. der Eintauchtiefe besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren Schwimmern. Zum Einstellen eines gewünschten Abstandes oder einer gewünschten Eintauchtiefe ist die Verbindung der Abdeckhaube mit dem Schwimmer vorzugsweise höhenverstellbar.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 und 2 zeigen im lotrechten Schnitt und in Draufsicht einen lotrechtachsigen Oberflächenbelüfter mit Abdeckhaube.

Fig. 3 und 4 zeigen im lotrechten Schnitt und in Vorderansicht einen horizontalachsigen Oberflächenbelüfter mit Abdeckhaube.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform einer Abdeckhaube für einen horizontalachsigen Oberflächenbelüfter.

Fig. 6 zeigt einen lotrechten Schnitt ähnlich Fig. 1 einer anderen Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Belüftungsbecken 1 von einer Brücke überspannt, an der in einem Lager 3 ein lotrechtachsiger Oberflächenbelüfter 4 (Belüftungskreisel) gelagert ist, der in die Flüssigkeitsoberfläche 7 eintaucht und dessen Welle 5 durch einen Motor 6 antreibbar ist. Der Oberflächenbelüfter 4 kann in dem Lager 3 höhenverstellbar gelagert sein, um seine Eintauchtiefe der gewünschten Belüftungsleistung entsprechend einzustellen.

Oberhalb des Oberflächenbelüfters 4 ist eine pyramidenstumpfförmige Abdeckhaube 10 angeordnet, die die Welle 5 des Oberflächenbelüfters mit einem ausreichenden Abstand 11 umgibt, um hier den Eintritt der vom Oberflächenbelüfter angesaugten Luft zu ermöglichen, und deren Rand 12 unter die Flüssigkeitsoberfläche 7 eintaucht. Die Abdeckhaube 10 ist an zwei lotrechten Führungsstangen 13, die von der Brücke 2 nach unten ragen, mittels Führungsöffnungen 14 verschiebbar geführt und wird an ihren vier Ecken von Schwimmern 15 getragen. Die Verbindung 16 zwischen der Abdeckhaube 10 und jedem Schwimmer 15 ist derart, dass die Abdeckhaube 10 durch die Schwimmer gerade mit einer gewünschten Eintauchtiefe ihres Randes 12 abgestützt wird. Zum Verändern dieser Eintauchtiefe kann jede Verbindung 16 auch (in nicht dargestellter Weise) verstellbar ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise kann die Abdeckhaube 10 anstelle mittels der Führungsstangen 13 auch durch andere Einrichtungen geführt werden, beispielsweise mit Hilfe von Lenkern in Form eines Parallelogramms.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist an einer ein Becken 21 überspannenden Brücke 22 ein horizontalachsiger Oberflächenbelüfter 23 (Belüftungswalze) gelagert, der in Richtung des Pfeiles 24 umläuft und nach rechts in Fig. 3 eine kräftige Abströmung von belüftetem Wasser erzeugt. In diesem Abströmbereich ist an der Brücke 22 eine Abdeckhaube 25 in einem Scharnier 26 gelenkig gelagert, deren Randbereich 27 in einem gewünschten Abstand vom Oberflächenbelüfter 23 unter den Wasserspiegel 20 eintaucht. Eine konstante Eintauchtiefe wird durch einen Schwimmer 28 gewährleistet, der in einer Ausnehmung des Randbereiches 27 der Abdeckhaube 25 vorzugsweise drehbar gelagert ist und die Haube 25 abstützt. Je nach der Länge des Oberflächenbelüfters 23 können gemäß Fig. 4 auch zwei oder mehr gelenkige Abdeckhauben 25 mit Schwimmern 28 nebeneinander angeordnet sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist die in Fig. 3 linke Seite des Oberflächenbelüfters 23, also die Zuströmseite, nicht durch eine Haube abgedeckt, und auch durch einen Rost 29 der Brücke 23 kann Luft zutreten, da an diesen Stellen eine starke Spritzwirkung und Aerosolbildung weniger zu befürchten ist. Falls gewünscht, kann der Oberflächenbelüfter aber auch im wesentlichen allseitig von der Abdeckhaube umschlossen sein. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 5 gezeigt. Die von einer nicht dargestellten Brücke getragene Abdeckhaube 30 überdeckt den ganzen

Rotor und lässt nur Luftzutrittsöffnungen 31 frei. An ihren beiden in Richtung auf die Flüssigkeitsoberfläche 20 herabgezogenen Rändern sind in Scharnieren 32 bewegliche Klappen 33, 34 gelagert, die bis in die Flüssigkeitsoberfläche eintauchen. Die konstante Eintauchtiefe der abströmseitigen Klappe 33 wir durch einen Schwimmer 35 gewährleistet. Die zuströmseitige Klappe 34 kann ebenfalls einen solchen Schwimmer aufweisen oder z.B. auch selbst aus schwimmfähigen Material bestehen bzw. als Schwimmer ausgebildet sein.

Zahlreiche Änderungen und Abweichungen von den beschriebenen Ausführungsformen sind im Rahmen der Erfindung möglich. So können die Randbereiche der Abdeckhaube anstatt als starre, gelenkige Klappen auch als flexible Klappen nach Art von Gummischürzen od. dgl. ausgebildet sein, deren Ränder durch Schwimmer gestützt werden. Anstatt einer konstanten Eintauchtiefe kann auch ein konstanter Abstand des Randes der Abdeckhaube oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche eingehalten werden. Die Einrichtung zum Einhalten des konstanten Abstandes bzw. der konstanten Eintauchtiefe kann anstatt aus Schwimmern auch aus einer aufwendigeren Einrichtung bestehen, z.B. aus einem Hubwerk, dessen Antrieb von einem Fühler für die Flüssigkeitsoberfläche gesteuert wird und welches die Haube entsprechend dem Flüssigkeitsstand hebt oder senkt.

Es ist nicht erforderlich, dass sämtliche im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche liegenden Randbereiche der Haube in ihrer Lage zur Flüssigkeitsoberfläche konstant gehalten werden. Es genügt häufig, diese Maßnahme nur auf der Abströmseite eines Oberflächenbelüfters vorzusehen, z.B. in Fig. 5 auf der rechten Seite. Die linke Klappe 34 in Fig. 5 kann so angeordnet sein, dass sie nur geringfügig in die Flüssigkeit eintaucht, oder derart leicht ausgebildet sein, dass sie durch den Strömungsdruck in eine Schräglage gerät und mit der Flüssigkeitsoberfläche einen spitzen Winkel bildet. Hiermit wird ermöglicht, dass Schaum oder Schwimmschlamm durch die Strömung der Flüssigkeit unter der Klappe hindurch mitgenommen wird.

In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße höhenverstellbare Abdeckhaube 10 bei schwimmenden horizontal- oder vertikalachsigen Oberflächenbelüftern mit diesen fest verbunden sein. In Fig. 6 sind bei einem vertikalachsigen Oberflächenbelüfter 4 die Schwimmer 15 mit der Abdeckhaube 10 über Streben 17 mit der Brücke 2 fest verbunden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten, insb. Abwasser, mit mindestens einem Oberflächenbelüfter und einer diesem zugeordneten Abdeckhaube, die mindestens einen zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogenen Randbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckhaube (10, 25, 30) oder mindestens ihr zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogener Randbereich (12, 27, 33) relativ zum Oberflächenbelüfter (4, 24) höhenbeweglich angeordnet ist und dass eine Einrichtung (15, 28) zum Konstanthalten des Abstandes zwischen dem Randbereich der Abdeckhaube und der Flüssigkeitsoberfläche vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (12, 27, 33) der Abdeckhaube (10, 25, 30) in die Flüssigkeitsoberfläche eintaucht und dass die Einrichtung (15, 28, 35) die Eintauchtiefe konstant hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Abdeckhaube (10) an lotrechten Führungen (13) des Oberflächenbelüfters (4) oder seiner Halterung (2) verschiebbar geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogenen Randbereiche (33, 34) der Abdeckhaube (30) in Form einer oder mehrerer, an der Abdeckhaube (30) beweglich angeordneter Klappen ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klappe (33, 34) an der Abdeckhaube (30) schwenkbar gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klappe aus flexiblem Werkstoff besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckhaube (10, 25) oder ihre höhenbeweglichen Randbereiche (33) vom Schwimmern (15, 28, 35) abgestützt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung (16) am Schwimmer (15) höhenverstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbelüfter (4) und die Abdeckhaube (10) von Schwimmern (15) getragen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbelüfter (4) und die Abdeckhaube (10) oder ihre Randbereiche (33) gegenüber den Schwimmern (15) und relativ zueinander höhenverstellbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckhaube (10) mittels Parallelogrammlenkern geführt ist.