CH350935A - Verfahren zum Belüften von Flüssigkeiten und Belüftungsrotor zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

      Verfahren    zum Belüften von Flüssigkeiten  und     Belüftungsrotor    zur     Durchführung    des     Verfahrens       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Be  lüften von Flüssigkeiten, insbesondere zur Abwasser  reinigung nach dem     Schlammbelebungsverfahren    so  wie einen Belüftungsrotor zur Durchführung des Ver  fahrens.  



  In     Abwasserreinigungsanlagen    werden vielfach Be  lüftungsrotoren, meistens     Kessener-Bürsten,    verwen  det. Diese Rotoren bestehen aus einer umlaufenden  Welle und darauf befestigten, radial oder etwas ge  neigt abstehenden, elastischen Bürstenkämmen. Die  Bürstenwelle ist so über dem Wasserspiegel gelagert,  dass die Bürstenkämme im Betrieb mit grosser Ge  schwindigkeit auf und in das Wasser schlagen. Dabei  tritt eine so starke     Wechselbiegebeanspruchung    auf,  dass seit Jahren die Bürstenkämme fast ausschliesslich  aus hochwertigem Stahl hergestellt werden, weil alle  anderen Werkstoffe zu Brüchen neigten. Die bekann  ten Bürstenkämme sind sehr umständlich zu repa  rieren, weil sie in auf der Welle angebrachten Längs  nuten mit Blei eingestemmt sind.

   Erst in letzter Zeit  wurde vorgeschlagen, die Bürstenkämme durch  Klemmleisten auswechselbar auf der Bürstenwelle zu  befestigen. Die Herstellungskosten der bisher üblichen  Bürstenkämme sind hoch, nicht nur, weil der Werk  stoff selbst sehr teuer ist, sondern weil von einem  Stahlblatt beim Stanzen oder Fräsen der Kammzähne  ein grosser Teil Abfall ist.  



  Die vorliegende Erfindung geht bei der Ausbil  dung der Belüftungsrotoren völlig neue Wege, indem  auf der     Rotorwelle,    über ihre ganze Länge verteilt,  mindestens annähernd radial angeordnete Belüftungs  stäbe vorgesehen sind. Die Belüftungselemente werden  nicht aus kammartig zugeschnittenen Stahlblättern  hergestellt, brauchen auch nicht elastisch zu sein.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge  kennzeichnet, dass auf der Welle des Rotors minde-         stens    angenähert radial angeordnete Stäbe bei der  Rotation des Rotors teilweise in die Flüssigkeit tau  chen, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors  und die     Form    der Stäbe so gewählt werden, dass die  Stäbe beim Durchgang durch die Flüssigkeit Saug  wirbel und hohe Turbulenzen erzeugen.  



  Auf beiliegender Zeichnung sind einige Ausfüh  rungsbeispiele des erfindungsgemässen Rotors darge  stellt. Es zeigt:       Fig.    1 im Querschnitt einen Belüftungsrotor mit  verschiedenen Belüftungsstäben,       Fig.    2 Seitenansichten und       Fig.    3 Querschnitte zu verschiedenen Belüftungs  stäben;       Fig.    4 zeigt Belüftungsstäbe mit besonderen Stör  stellen,       Fig.    5 die Vorderansicht und       Fig.    6 eine Seitenansicht eines Belüftungsstabes;       Fig.    7, 8 und 9 zeigen Querschnitte zu den ent  sprechenden Belüftungsstäben der     Fig.    4.  



  Der Belüftungsrotor besteht aus der     Rotorwelle    d  mit darauf lösbar befestigten, vorzugsweise aufge  schraubten Tragleisten e und den Belüftungsstäben     f:,     bis     f        s,    die man auf der Tragleiste aufschweissen oder  auch, wie in den     Fig.    1 und 2 für die Stäbe     f        i    und     f   <I>4</I>  gezeigt ist, passend einsetzen oder     einschrauben    kann.  Bei grösseren Durchmessern der Welle und höheren  Drehzahlen ist das Einschrauben wegen der grösseren  Zentrifugalkraft zweckmässiger.

   In der     Fig.    1 sind auf  der Welle d eine Anzahl verschiedener Belüftungs  stäbe gezeigt; es ist jedoch selbstverständlich, dass man  bei einem und demselben Belüftungsrotor gleiche oder  wenigstens ähnliche Belüftungsstäbe wählen wird.  Die Verschiedenheit der Darstellung in     Fig.    1 soll  nur besagen, wie vielfältig die Form der Belüftungs  stäbe sein kann. Dasselbe gilt für die     Fig.4.         Der Belüftungsstab     f1    ist ein Rohr, das in seinem  äusseren, beim Umlauf in das Wasser tauchenden Teil       halbiert    ist und dort das Profil     f6    nach     Fig.    3 auf  weist.

   In der     Fig.2    rechts ist dieser Belüftungsstab,  von der offenen Seite aus gesehen, dargestellt. Ab  gesehen davon,     dass    das Rohr beim Durchlauf durch  die Flüssigkeiten an sich schon starke Wirbel bildet,  kann durch die     Bohrung    g aus dem Inneren der Welle       d    Luft nachströmen. Das wird begünstigt durch den       Unterdruck,    welchen der Belüftungsstab beim Durch  lauf durch die Flüssigkeit, besonders in dem nach       rückwärts        offenen    Teile     f6,    erzeugt.

   Der Belüftungs  stab kann jedoch, wie bei     f4    gezeigt ist, als ganzes  Rohr     ausgeführt    sein, wobei an dem in das Wasser  tauchenden Ende ebenfalls Luft austritt, wenn die  Welle d entsprechende     Bohrungen    g hat.  



  Zweckmässiger ist jedoch die Ausbildung des Belüf  tungsstabes als Winkelprofil, wie in der     Fig.    1 rechts  oben, in     Fig.2    in der Mitte und in     Fig.    3 links oben ge  zeigt ist. Dieser Belüftungsstab     f   <I>2</I> ist so auf der Welle<I>d</I>  befestigt, dass er mit der Winkelkante voraus     kiel-          förmig    durch das Wasser geführt wird. Die nach rück  wärts offenen Flanken des Winkelprofils erzeugen  eine starke Turbulenz im Wasser, durch die von oben  eine erhebliche Menge Luft in das Wasser mitgerissen  wird.

   Bei dieser     Ausführung    bedarf es keiner Luft  zuführung vom Inneren der Welle     d    aus, so     dass     diese     Konstruktion    besonders einfach ist. Versuche  mit verschiedenen Belüftungsstäben haben gezeigt,  dass die Form     f2    einen besonders guten Wirkungsgrad  hat, das heisst bei geringer Leistung ein Höchstmass  von Luft in die Flüssigkeit bringt. Ausserdem hat  diese     Stabform        f2    den     Vorteil    einfacher und billiger  Herstellung und Befestigung. Letztere erfolgt zweck  mässig durch Anschweissen entweder unmittelbar auf  der Welle d oder auf oder in den lösbaren Trag  leisten e.  



  Als weitere Formen von     Belüftungsstäben    sind in  den     Fig.    1 bis 3 noch gezeigt: Ein Rohr     f3    mit Drei  eck-Querschnitt, bei dem in dem ins Wasser tauchen  den Teil die eine Seitenfläche entfernt ist, damit  die Wirbelbildung und die Belüftung verbessert wer  den, und ausserdem ein Vollstab     f5,    an dem gleich  zeitig gezeigt ist, dass die     Belüftungsstäbe    gekrümmt  sein können.

   Die Form     f6    kann auch von der Welle  weg gewählt werden, wobei     selbstverständlich    auf  die     Bohrung    g in der Welle verzichtet werden kann,  weil die Wirkung ähnlich der beim Belüftungsstab       f2    ist.  



  Es ist zweckmässig, die zu einer Tragleiste e ge  hörenden Belüftungsstäbe f gegenüber denen der     be-          nachbartentTragleisten    in Längsrichtung des Belüf  tungsrotors zu versetzen, wobei man die Anordnung  so treffen kann, dass die in Umlaufrichtung     hinterein-          anderfolgenden    Belüftungsstäbe     schraubengangartig     auf der Welle d angeordnet sind. Das ist auf einfache  Weise dadurch möglich,     dass    man zwar die Belüf  tungsstäbe     f    in gleichen Abständen auf den Trag  leisten e befestigt, diese jedoch in Richtung der Welle  gegenseitig versetzt anschraubt.

      In den     Fig.    4 bis 9 sind Belüftungsstäbe gezeigt,  die mit Störstellen zur Erhöhung der Turbulenz in  der Flüssigkeit versehen sind. Auch dafür gibt es  eine ganze Anzahl verschiedener Möglichkeiten. In  der     Fig.    4 oben sind ein     rohrartiger    Belüftungsstab f 1  und rechts daneben das Winkelprofil     f..    an zwei Stel  len mit Querkerben h versehen. Der untere Belüf  tungsstab f2 der     Fig.4    ist an zwei Stellen i ein  gesägt; die eingesägten Lappen j sind nach aussen um  gebogen, wie auch aus den     Fig.    5, 6 und 7 zu er  sehen ist. Diese Lappen erhöhen die Turbulenz in der  zu belüftenden Flüssigkeit erheblich.

   Andere Stör  stellen sind in der     Fig.    4 bei den beiden nach rechts  unten weisenden Belüftungsstäben<B>f..</B> und     f.    gezeigt.  Aus der     Fig.    8 ist zu ersehen, dass auf das Winkel  profil     f2    ein kleiner Störwinkel k quer aufgesetzt ist,  während die     Fig.    9 die Befestigung quer aufgesetzter  Blättchen 1 auf .einem Rundstab     f    5 zeigt.  



  Die Zahl der Beispiele sowohl für die Form der  Belüftungsstäbe wie auch für die Art der Störstellen  liesse sich vermehren. Wichtig ist vor allem, dass die  Belüftungselemente als auf der Welle oder auf be  sonderen Tragleisten aufgesetzte Einzelstäbe ausge  bildet sind und dadurch einzeln leicht ausgewechselt  werden können, und dass sie ausserdem eine Form auf  weisen, die durch starke     Turbulenzerzeugung    ohne  übermässigen Leistungsaufwand die Flüssigkeit stark       mit    Sauerstoff bzw. einem anderen Gas anreichert.  Gegenüber den bisher bekannten Bürstenkämmen  werden die     Herstellungs-    und Materialkosten ganz  erheblich gesenkt.

   Die Verbindung zwischen den Be  lüftungsstäben und der Welle wird technisch besser,  als es beim bisher bekannten Einstemmen der Bür  stenkämme in Nuten der Fall war. Die Lebensdauer  des beschriebenen Belüftungsrotors ist durch die kräf  tigere     Ausführung    der Belüftungsstäbe wesentlich grö  sser als bei den bisherigen Bürstenkämmen.  



  Bei der Durchführung des erfindungsgemässen  Verfahrens ist zu beachten, dass die     Rotorwelle    immer  oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen muss, derart,  dass die     mindestens    angenähert radial auf der Rotor  welle befestigten Belüftungsstäbe nur teilweise in die  Flüssigkeit tauchen. Ferner ist der Rotor mit einer  solchen Drehzahl anzutreiben, dass beim Durchgang  durch die     Flüssigkeit    hinter den Stäben Saugwirbel  entstehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Belüften von Flüssigkeiten, ins besondere von Abwasser, zu dessen Reinigung nach dem Belebtschlammverfahren, mittels eines Rotors, dessen Welle über dem Flüssigkeitsspiegel liegt, da durch gekennzeichnet, dass auf der Welle des Rotors mindestens angenähert radial angeordnete Stäbe bei der Rotation des Rotors teilweise in die Flüssigkeit tauchen, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Ro tors und die Form der Stäbe so gewählt werden, dass die Stäbe beim Durchgang durch die Flüssigkeit Saug wirbel und hohe Turbulenzen erzeugen.

   I1. Belüftungsrotor zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeich- net, dass auf der Welle, über ihre ganze Länge ver teilt, mindestens annähernd radial angeordnete Belüf tungsstäbe vorgesehen sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Belüftungsrotor nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe minde stens an dem der Rotorachse abgewendeten Ende ein offenes Profil<B>(f2,</B> f.) aufweisen, das quer zur Dreh achse des Rotors kielartig ausgebildet ist: z.

   Belüftungsrotor nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe mit der hoh len Rotorwelle (d) durch Bohrungen (g) verbunden sind. 3. Belüftungsrotor nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe Voll profilstäbe (f") sind. 4. Belüftungsrotor nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe eine quer zur Achse des Belüftungsrotors gerichtete Krüm mung aufweisen. 5.

   Belüftungsrotor nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe an Tragleisten (e) befestigt sind, die achsparallel um die Rotorwelle (d) angeordnet und mit ihr lösbar verbun den sind. 6. Belüftungsrotor nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einer Tragleiste (e) ge hörenden Belüftungsstäbe gegenüber denen der be nachbarten Tragleisten seitlich versetzt sind. 7.

   Belüftungsrotor nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe schrau- bengangartig seitlich versetzt auf der Rotorwelle (d) angeordnet sind. B. Belüftungsrotor nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe mit Kerben (h) versehen sind, um die Turbulenz in der Flüssigkeit zu steigern. 9.

   Belüftungsrotor nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Belüftungsstäbe mit Störkörpern (j, <I>k,</I> 4 versehen sind, um die Turbulenz in der Flüssigkeit zu steigern.