DE2616395A1

DE2616395A1 - Vorrichtung zum einleiten eines gases in eine fluessigkeit

Info

Publication number: DE2616395A1
Application number: DE19762616395
Authority: DE
Inventors: Declan Seamus Murphy
Original assignee: Atara Corp
Current assignee: Atara Corp
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1976-04-14
Publication date: 1976-11-04
Also published as: GB1545829A; CA1042571A; CH609881A5; FR2308405A1; US4138335A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einleiten eines Gases in eine Flüssigkeit mit einem in der Flüssigkeit stehenden Rohr, in welchem die mit Gas vermischte Flüssigkeit nach oben in Richtung des Flüssigkeitsspiegels strömt.

Solche Vorrichtungen dienen ganz allgemein zum Einleiten eines Gases in eine Flüssigkeit, wie beispielsweise eine chemische Flüssigkeit oder zum Belüften von Abwässern in Abwasserbecken.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend erläutert anhand des Einleitens von Luft oder Sauerstoff in Abwasser,

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jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen Anwendungsbereich beschränkt.

Es ist bekannt, Abwässer durch biologischen Abbau zu entgiften. Zu diesem Zweck wird ein Gas, wie beispielsweise Sauerstoff oder Luft in das Abwasser bzw. in den Abwasserschlamm eingeleitet, wodurch eine Oxydation und damit ein biologischer Abbau dieses Abwassers bewirkt wird. Das Einleiten des Sauerstoffs bzw. der Luft kann durch Einperlen bewirkt werden über Rohrleitungen, die unter Wasser verlegt sind.

Es hat sich gezeigt, daß der Wirkungsgrad der Belüftung sich erhöht, wenn der Gasoberflächenbereich im Abwasser auf einen Maximalwert gebracht wird. Der Wirkungsgrad wird weiterhin durch Vermischen gesteigert. Die erstgenannte bekannte Technik erfordert eine möglichst hohe Anzahl von Gasbläschen, während die andere Technik ein Verrühren des Abwassers erforderlich macht. Beide Techniken können zusammengefaßt werden, indem das Gas eingeperlt wird in einen unter Wasser stehenden Behälter, der mit Ablenkplatten versehen ist, die entsprechend einem bestimmten Muster oder beispielsweise spiralförmig im Innern des Behälters angeordnet sind. Durch diesen Aufbau wird eine Aufwärtsbewegung des Abwassers durch den Differentialdruck des in das Abwasser eingeleiteten Gases bewirkt sowie eine Scherung der Gasbläschen infolge des Reibungskontaktes mit den Ablenkplatten. Hierbei tritt auch eine Bewegung des die Vorrichtung umgebenden Abwassers auf, jedoch ist insgesamt gesehen der resultierende Wirkungsgrad unbefriedigend.

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Es wurde gefunden, daß die Belüftung und der Durchmischungswirkungsgrad des Abwassers wesentlich erhöht werden kann, wenn das mit Gas vermischte Abwasser gegen eine Prallplatte stößt. Hierbei tritt nicht nur eine Reibungsscherung der Gasbläschen auf, sondern es ist auch eine Zerteilung dieser Gasbläschen erkennbar. Dies führt zu wesentlich fein verteilteren Gasbläschen, deren Anzahl wesentlich erhöht wird, wodurch sich eine größere Gasoberfläche ergibt. Dies führt insgesamt zu einem wesentlichen Anwachsen des Belüftungswirkungsgrads.

Der gefundene Effekt hängt ab von einer bestimmten Abstandsbeziehung der Prallplatte vom Ort der maximalen Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers. Die Wirkung wird verstärkt durch Verwendung von Maßnahmen, mit denen die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers erhöht werden kann.

Zusätzlich kann der Prallplatte eine solche Form gegeben werden, daß das Abwasser nach dem Anstoßen an die Prallplatte nach unten und zur Seite strömt, so daß die Gasblasen nicht unmittelbar zur Oberfläche des Abwasserbeckens ansteigen. Der Kontakt zwischen Gas und Abwasser wird auf diese Weise über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten. Die Abwärtsbewegung des Abwassers verstärkt weiterhin die Bewegung und Strömung des Abwassers in der Umgebung der Mischvorrichtung.

Um die zuvor erwähnten Vorteile zu erhalten, wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ein Aufbau vorgeschlagen, wie er dem Anspruch 1 entnehmbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehm en .

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Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Prallplatte wird eine maximale Aufprallwirkung und Zerteilung des in das Abwasser eingeleiteten Gases erreicht, was in einem Anwachsen des Beluftungswirkungsgrades in Vergleich zu den bekannten Belüftungsvorrichtungen resultiert.

Aus später noch zu behandelnden Gründen ist es wünschenswert, daß auf das eingeleitete Gas eine Scherung wirkt, was erreicht wird, indem bei der Prallplatte ein oder mehrere Öffnungen vorgesehen werden, durch welche Abwasser f1ießen kann.

Tn einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Rohr die Torrn eines Trichters auf, auf welchem die Prallplatte im vorerwähnten Abstand vom schmälsten Ende des Trichters angeordnet ist. Das schmälste Ende des Trichters wirkt wie eine Venturidüse, wobei bei diesem Trichterende die maximale Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers auftritt. Die Wirkung des definierten Abstandes der Prallplatte ist so, daß ein Abnehmen der Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers nach dem Verlassen des Trichters praktisch nicht auftritt infolge der kinetischen Energie des Abwassers, andererseits jedoch ausreichend freier Abstand zur Umgebung vorhanden ist, so daß kein Rückstau des Abwassers auftritt und ein maximaler Abfluß zur Seite der Prallplatte herrscht

Die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers und das verarbeitete Abwasservolumen können erhöht werden, indem am Bode"n des Rohres ein oder mehrere Trichter vorgesehen sind. Zusätzlich können eine Scherung und eine innere Bewegung erzeugende Ablenkplatten vorgesehen sein, indem im Innern des Rohres mehrere im Abstand angeordnete Umfangsringe angeordnet werden, welche lokale Wirbelströme erzeugen.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform;

FLg. 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Prallplatte;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Prallplatte;

Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel und

Fig. 5 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt ein Rohr 1, das dazu dient, Flüssigkeit nach oben in Richtung des Flüssigkeitsspiegels eines Abwasserbeckens zu leiten infolge des Einflusses von in die Flüssigkeit eingeleiteten Gasblasen. Das Rohr weist das Merkmal auf, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers sich nach oben zu in Richtung auf die Austrittsöffnung des Rohres erhöht. Eine solche Geschwindigkeitserhöhung kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Beispielsweise wird diese Geschwindigkeitserhöhung erreicht, indem das Rohr die Form eines Trichters aufweist, der entsprechend einer Venturidüse wirkt. Die Maximalgeschwindigkeit des nach oben strömenden Abwassers ist bei der Austrittsöffnung des Trichters vorhanden.

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Ein weiterer Aufbau, mit welchem ein Anwachsen der Geschwindigkeit bewirkt werden kann, ist ein Hohlzylinder, dessen Abmessungen so gewählt sind, daß ein Kamineffekt auftritt. In einem solchen Fall soll die Länge des Zylinders mindestens das Zweifache der Breite der freien Durchtrittsfläche betragen. Das durch die freie Durchtrittsfläche strömende Abwasser wird allmählich nach oben beschleunigt, wobei infolge des Schornsteinzugs die relativ höchste Geschwindigkeit am Austritt des Zylinders auftritt.

Es sei vermerkt, daß ein Aufbau mit einem sich nach oben allmählich erweiternden Rohr nicht erwünscht ist. Da der Venturieffekt am schmalen Hals auftritt und hier auch die Maximalgeschwindigkeit des Abwassers herrscht, wird, wenn dort sich eine allmählich sich erweiternde Öffnung anschließt, die Geschwindigkeit des nach oben ausströmenden Abwassers vermindert infolge der allmählichen Verminderung des dort herrschenden örtlichen Drucks.

Bei dem Rohr soll es sich also um einen sich allmählich verengenden Trichter handeln oder um einen Zylinder konstanten Durchmessers oder um einen äquivalenten Aufbau, wobei jeweils sichergestellt sein soll, daß die maximale Strömungsgeschwindigkeit bei der oberen Austrittsöffnung auftritt.

Oberhalb und im Abstand zur Spitze des Rohrs ist eine Prallplatte 2 befestigt. Das mit maximaler Geschwindigkeit strömende Abwasser prallt gegen diese Prallplatte,-wobei die vom Abwasser mitgeführten Gasbläschen zerteilt werden. Diese Zerteilung führt zu einem Anwachsen der

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Zahl der Gasbläschen, so daß sich die Kontaktoberfläche zwischen Gas und Abwasser erhöht. Diese Kontaktfläche ist weit größer als wenn nur eine einfache Scherung stattfinden würde, wie dies bei den bekannten Belüftungsvorrichtungen der Fall ist.

Um den maximalen Zerteilungseffekt bei der Prallplatte zu erhalten, ist die Prallplatte anzuordnen in einem Abstand von der Stelle, wo die maximale Strömungsgeschwindigkeit auftritt, der gleich dem Zweifachen des Durchmessers des schmälsten Durchtrittsbereichs.des Rohres ist, d. h. also in anderen Worten, die Prallplatte ist angeordnet -in einem Abstand zur Oberseite des Rohres der gleich dem Zweifachen des Durchmessers der Rohraustrittsöffnung ist. Beträgt beispielsweise der Durchmesser an der engsten Stelle des Halses des Rohres 1 229 mm, dann kann die Prallplatte unmittelbar an dieser engsten Stelle oder in einem Maximalabstand von 4-57 mm angeordnet sein. Ausserhalb dieses Bereichs tritt eine spürbare Verminderung des Zerteilungseffekts auf, außer das Abwasser würde beispielsweise mittels einer Pumpe nach oben gedrückt werden. Innerhalb des vorerwähnten Bereichs ist das Trägheitsmoment des strömenden Abwassers ausreichend groß, damit der gewünschte Effekt erreicht wird, selbst wenn man beachtet, daß der lokale Druck vermindert wird infolge des Wegfließens von Abwasser nach Austritt aus der Rohröffnung.

Oe näher die Prallplatte an der Austrittsöffnung angeordnet ist, umso höher ist der auf das Abwasser wirkende Staudruck. Zwischen der Prallplatte und ihrer Umgebung, sollte daher ein freier Raum von mindestens 25,A- mm vor-

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hanclen sein, um die Wirkung des Staudrucks zu vermindern und um ein Abfließen des Abwassers, welches an die Prallplatte angestoßen ist, in die Umgebung der Prallplatte zu ermögli chen.

Die Prallplatte selbst sollte vorzugsweise sphärisch gekrümmt sein, damit das nach außen abfließende Abwasser von den Kanten der Prallplatte ab nach unten strömt. Diese Abwärtsbewegung des Abwassers begünstigt die Zirkulation des Abwassers in Richtung auf den gegenüberliegenden Einlaß des Rohres um die äußere Oberfläche herum.

Typische Abmessungen der Belüftungsvorrichtung sind die Länge vom breiten Einlaß des Trichters bis zur Spitze der Prallplatte mit 762 mm, der Durchmesser am breiten unteren Ende des Trichters mit 228 mm, ein axialer Abstand vom schmälsten Teil des Trichters bis zur Prallplatte mit 178 mm. Der Radius der Krümmung der Prallplatte kann mit 508 mm gewählt werden.

Die Prallplatte kann mit der Oberseite des Rohres mittels Drahteisen oder anderer konventioneller Befestigungsmittel befestigt werden. Es ist jedoch von Wichtigkeit, daß der freie Durchlaßbereich zur Umgebung zwischen der Prallplatte und dem Rohr so groß als möglich ist, um einen maximalen Abfluß des Abwassers zu ermöglichen und um die Stellen auf ein Minimum zu bringen, an welchen sich Festkörper absetzen können, wodurch der Wirkungsgrad vermindert werden würde.

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Um den Beluftungswirkungsgrad zu erhöhen, können zusätzliche Baumerkmale vorgesehen werden. Beispielsweise kann das Rohr mit mehreren im Abstand angeordneten und längs des Umfangs verlaufenden Ringen 3 versehen sein, die nach innen weisen. Hierdurch wird vermieden, daß sich eine Parallelströmung des Abwassers im unmittelbaren Bereich der Wandung bildet. Vielmehr entstehen durch diese Ringe lokale Wirbelströme, die das Vermischen des Gases mit der Flüssigkeit begünstigen. Der effektive Strömungsquerschnitt des Rohres, innerhalb dem eine Beschleunigung des Abwassers infolge des Kamineffekts auftritt, wird hierdurch etwas verringert, jedoch wird die Durchmischung des Gases innerhalb der Flüssigkeit verbessert. Im dargestellten Beispiel sind die Ringe 3 im axialen Abstand von 101,6 mm angeordnet und ragen etwa 25,4- mm in das Innere des Rohres.

Im Betrieb läßt man das Gas in das Rohr 1 einperlen, wobei das Hochsteigen der Gasbläschen eine Aufwärtsströmung des Abwassers bewirken. Durch die längs des Umfangs verlaufenden Ringe 3 entstehen an der Peripherie des Rohres lokale Wirbelströme, welche zu einer Verbesserung des Mischens und der Dispersion des Gases im Abwasser führen. Die maximale Aufwärtsgeschwindigkeit des Abwassers tritt infolge des Venturieffekts an der engsten Stelle des Rohres 1 auf. Das Abwasser stößt sodann gegen die Prallplatte 2, wobei die Gasbläschen zerteilt werden, wodurch deren Zahl wesentlich erhöht wird, was zu einem besseren Wirkungsgrad der Belüftung führt. Das strömende Abwasser wird sodann von der Prallplatte 2 nach außen verteilt und strömt hierbei etwas nach unten, wobei ein Teil der Strömung nach einer bestimmten Verzögerungsdauer an die Oberfläche des Abwasserbeckens strömt, während ein anderer Teil wei-

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ter nach unten zirkuliert und zusammen mit weiterem Abwasser in den Einlaß des Rohres eintritt.

Weitere Mittel zur Erhöhung des Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers bestehen in einem Trichter 4, dessen schmale Austrittsöffnung angeordnet ist und umgeben wird durch die breite Eintrittsöffnung des Rohres 1. Das unter dem Einfluß der Gasbläschen im Trichter k nach oben strömende Abwasser führt zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und zu einem hohen Druck am schmalen Austrittsende des Trichters 4-. Nachdem das Abwasser das Austrittsende des Trichters k passiert hat, wird der Druck wesentlich vermindert, was dazu führt, daß Abwasser von der Umgebung angesaugt wird durch den Bereich zwischen dem Trichter 4 und dem breiten Einlaß des Rohres 1. Dieser Abstand sollte mindestens aus den schon zuvor erwähnten Gründen 25.4 mm betragen. Auf diese Weise wird nicht nur die Strömungsgeschwindigkeit in der Belüftungsvorrichtung erhöht, sondern es wird auch ein größerer Bereich des Abwassers von der Belüftungsvorrichtung erfaßt, in Vergleich zu dem Fall, daß der Trichter 4 nicht vorhanden wäre.

Die vorbeschriebene Wirkung kann weiterhin verbessert werden durch Verwendung eines weiteren zusätzlichen Trichters 5, dessen schmälstes Austrittsende im Bereich des breiten Eintrittsendes des Trichters 4 angeordnet ist. Die Funktion des Trichters 5 ist die gleiche wie die Funktion des Trichters 4, d. h. die Strömungsgeschwindigkeit wird weiter erhöht und der Einzugsbereich, innerhalb der die Belüftungsvorrichtung im Abwasser wirksam ist, wird vergrößert. Der freie Abstand sollte ebenso groß sein wie zuvor beschrieben .

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Um den Rückstau, d. h. um den Staudruck zu vermindern, kann es wünschenswert sein, eine Durchtrittsöffnung oder eine Gruppe von Durchtrittsöffnungen oberhalb der Zentralachse der Vorrichtung vorzusehen. In Fig. 2 ist eine Prallplatte 2 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Eine Durchlaßöffnung 6 ist zentral in Achsrichtung des Rohres 1 vorgesehen. Durch diese Öffnung 6 strömt ein Teil des Abwassers direkt in Richtung auf .den Wasserspiegel des Abwasserbeckens.

Diese Durchtrittsöffnung weist eine Reihe von Funktionen auf. Insbesondere für den Fall, wo die Prallplatte 2 sehr nahe an der Austrittsöffnung des Rohres 1 angeordnet ist, wird durch diese Durchtrittsöffnung 6 der Staudruck wesentlich vermindert oder aufgehoben. Die differentiale Bewegung des Abwassers von der Prallplatte 2 durch die Öffnung 6 hindurch und die Strömung an der Unterseite der Prallplatte nach außen zu führt zu einer auf das mitgeführte Gas wirkenden Scherkraft, welche die Erhöhung der Anzahl der Gasbläschen begünstigt und damit die Kontaktfläche zwischen Gas und Abwasser erhöht. Da die Flüssigkeit direkt durch die Öffnung 6 nach oben strömt, wird deren Strömungsenergie durch die Prallplatte nicht vermindert. Der Reibungskontakt mit dem umgebenden Abwasser, welches nicht gegen die Prallplatte anstößt, begünstigt

daß
den Umstand, die Strömungsenergie maximal erhalten bleibt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls erhalten bleibt im Vergleich zu derjenigen vor der Prallplatte. Bei bestimmten Größenverhältnissen wurde gefunden, daß der Belüftungswirkungsgrad durch eine Durchtrittsöffnung 6 erhöht wird.

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Dei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind mehrere Durchlaßöffnungen 7a, 7b und 7c symmetrisch zur Achse an der Prallplatte vorgesehen. Ihre Funktion ist die gleiche
wie die Funktion der Durchtrittsöffnung 6 in Fig. 2. Ob ein oder mehrere Durchtrittsöffnungen verwendet werden, hängt davon ab, wie der gewünschte Wirkungsgrad der Belüftungsvorrichtung sein soll, hängt weiterhin ab vom
Abstand des Spiegels des Abwasserbeckens zu der Spitze
der Belüftungsvorrichtung, vom Grad der geforderten Zirkulation und vom Grad der Belüftung.

Es ist zu vermerken, daß die Größe der Durchtrittsöffnung mindestens 25,4 mm im Durchmesser betragen soll.
Üblicherweise liegt dieser Durchmesser zwischen 102 und 152 mm, wenn nur eine Durchtrittsöffnung vorgesehen ist, um sicherzustellen, daß vom Abwasser mitgeführte Feststoffe ungehindert hindurchtreten können, also eine Verminderung des Durchmessers der Durchtrittsöffnung durch sich dort ansetzende Feststoffe vermieden wird. Die Durchtrittsöffnung bzw. die Durchtrittsöffnungen sollen weit genug sein, um die gewünschte Scherwirkung zu ermöglichen und um den Rückstau wirksam zu vermindern, jedoch sollen diese Öffnungen nicht so groß sein, daß die Vorteile des Anstoßens des Abwassers an die Prallplatte verloren gehen .

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist schematisch in Fig. gezeigt. Oberhalb eines zylindrischen Rohres 1 ist eine Prallplatte 2 befestigt und angeordnet. Wenn Gasbläschen durch das Rohr nach oben strömen, dann wird hierbei Abwasser mitgezogen und dieses Abwasser strömt durch den
Ausgang des Rohres und sodann gegen die Prallplatte 2.
Bei einem Zylinder mit konstantem Durchmesser tritt hier-

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bei ein Kamineffekt auf, der bewirkt, daß die Maximalgeschwindigkeit des Abwassers bei der Austrittsöffnung auftritt. Dieser Kamineffekt tritt auf, wenn die Länge des Zylinders mindestens gleich dem Zweifachen des Durchmessers ist.

Es können zusätzliche Maßnahmen vorgesehen sein, um die Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen, wie beispielsweise soche Maßnahmen, wie sie im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden. Es können also beispielsweise ein oder mehrere Trichter an der Unterseite des Zylinders vorgesehen sein, welche eine Zirkulation des umgebenden Abwassers in ihre breiten Einlaßöffnungen ermöglichen. Die Prallplatte 2 kann ein oder mehrere Öffnungen aufweisen, wie sie schon vorbeschrieben wurden.

Bei einigen Anwendungsfällen kann es wünschenswert sein, die durch das Rohr strömende Flüssigkeit bezüglich ihrer Fließgeschwindigkeit zu beeinflussen, d. h. zu vermindern, indem zwecks Erhöhung der Bewegung der Flüssigkeit Ablenkplatten innerhalb des Rohres vorgesehen sind, wie dies die Fig. 5 zeigt. Das Rohr 1 weist hierbei mehrere Ablenkplatten 8 auf, welche unterschiedliche Formen haben können, wie beispielsweise die Form eines D, welche an der zylindrischen Innenseite des Zylinders in verschiedenen Höhen angeordnet sind.

Wo schmale Bereiche innerhalb des Rohres vorhanden sind, tritt ein Venturieffekt auf mit einer resultierenden Veränderung der Lage der Maximalgeschwindigkeit des Abwassers. Entsprechend dem Aufbau kann es daher wünschenswert sein,

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die Prallplatte innerhalb des Zylinders anzuordnen. In einem solchen Fall ergibt sich ein Rohr mit einem freien Durchflußquerschnitt unterhalb eines definierten Auslasses von mindestens dem Zweifachen des Durchmessers der Austrittsöffnung. Die Prallplatte ist angeordnet in einem Abstand oberhalb des verengten Austritts oder eines äquivalenten Ablenkplattendurchlasses bis zum Zweifachen des Durchmesseräquivalents des Auslasses und kann, wie schon vorerwähnt, innerhalb einer Verlängerung des ursprünglichen Rohraufbaus oberhalb des definierten Auslasses angeordnet sein. Um jedoch die Vorteile gemäß der Erfindung zu erhalten, ist ein minimaler freier Abstand von 25,4- mm zwischen der Prallplatte und der Umgebung, den Wandungen und dem Auslaß des Rohres vorgesehen, um den Staudruck wesentlich zu vermindern. Dieser freie Abstand kann entsprechend den übrigen Abmessungen der Vorrichtung verändert werden und kann weniger als 25,4- mm betragen, wenn die Vorrichtung klein ist, insbesondere wenn die Viskosität der Flüssigkeit sehr hoch ist.

Es können auch mehr als ein Trichter parallel zueinander vorgesehen sein, um die Geschwindigkeit des Abwassers zu erhöhen, was zu einer weiteren Verbesserung des Belüftungswirkungsgrads führt. Der Trichter k im ersten Ausführungsbeispiel kann auch ersetzt werden durch einen Zylinder und zur Verbesserung des Wirkungsgrads können auch zwei Trichter parallel zueinander angeordnet sein.

Bei den zuvor erwähnten Vorrichtungen müssen die Kanäle, durch welche das Abwasser strömt, also beispielsweise die Durchtrittsöffnungen 6, 7 oder die Bereiche zwischen dem Rohr 1 und dem Trichter 4· oder dem Trichter k und dem

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Trichter 5 und die Innenquerschnitte jeweils so groß sein, daß eine Zirkulation von schlammigem Abwasser ungehindert möglich ist. Der Minimalquerschnitt beträgt jeweils hierbei etwa 25,4 mm. Deshalb sollte die Differenz im Radius zwischen dem schmälsten Teil des Trichters 4 und dem Einlaß des Rohres 1 mindestens 100 mm betragen und die gleichen Radiusverhältnisse sollten vorhanden sein in Bezug auf den schmalen Auslaß des zusätzlichen Trichters 5 in Bezug auf die breite Einlaßöffnung des Trichters 4·.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Abwasserbelüftungsvorrichtungen erläutert. Anstelle von Abwasser können natürlich auch andere Flüssigkeiten auf diese Weise belüftet werden.

Es wurde weiterhin gefunden, daß eine verbesserte Luftaufnahme erreicht wird, wenn die Spitze der Belüftungsvorrichtung sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwasserbeckens befindet. Nachdem das Abwasser gegen die Prallplatte angestoßen ist, wird es nach außen abgelenkt, was zu einer weiten Zerstreuung führt, was zu einer verstärkten Luftmitnahme führt, in Vergleich zu der Anordnung, bei welcher die Vorrichtung unter Wasser angeordnet ist. Ein solches Ergebnis ist natürlich sehr wünschenswert bei der Behandlung von Abwässern.

Die Anordnung des Auslasses der Belüftungsvorrichtung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwassers ist besonders dort vorteilhaft, wo das Abwasserbecken flach ist, wo also nicht ausreichend Tiefe vorhanden ist, um eine wirksame Zirkulation des Abwassers zu erhalten.

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Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist hierbei die Anordnung so zu treffen, daß der engste Bereich des Rohres 1 sich geringfügig oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwasserbeckens befindet.

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Claims

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Ansprüche

Iy Vorrichtung zum Einleiten eines Gases in eine Flüssigkeit mit einem in der Flüssigkeit stehenden Rohr, in welchem die mit Gas vermischte Flüssigkeit nach oben in Richtung des Flüssigkeitsspiegels strömt, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Austrittsöffnung des Rohres eine Prallplatte in einem Maximalabstand gleich dem Zweifachen des Durchmesseräquivalents des Durchtrittsbereichs der Öffnung angeordnet ist, wobei der Strömungsweg unterhalb der Öffnung mindestens gleich dem Zweifachen des Durchmesseräquivalnets der Austrittsöffnung ist und wobei die Prallplatte einen freien Mindestabstand von 25,4· mm zur Umgebung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte sphärisch gekrümmt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr die Form eines Trichters aufweist, dessen Achse rechtwinklig zur Tangente an der Spitze der Prallplatte verläuft, wobei der schmälste Durchtrittsquerschnitt des Trichters der Prallplatte gegenüber angeordnet ist.
4·. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte eine

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Durchtrittsöffnung aufweist, deren Durchmesser größer als 50 mm ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß an der Unterseite des Rohres ein Trichter angeordnet ist, dessen schmale Austrittsöffnung umgeben wird von der Eintrittsöffnung des Rohrs und der sich nach unten hin erweitert, wobei das schmale Ende des Trichters einen Durchmesser aufweist, der mindestens 50 mm geringer ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnung des Rohres.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte sphärisch gekrümmt ist, das Rohr die Form eines Trichters aufweist, dessen Achse rechtwinklig zur Tangentenebene an der Spitze der Prallplatte verläuft, wobei das schmale Austrittsende des Trichters gegenüber der konkaven Oberfläche der Prallplatte angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mehrere im Abstand zueinander angeordnete an der Innenseite des Rohrs verlaufende und sich nach innen erstreckende Ringe aufweist .
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Zylinder mit im wesentlichen konstantem Durchmesser ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte von einem Zylinder umgeben ist, der zu ihr einen Mindestabstand von 25,4 mm aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Trichter vorgesehen ist, dessen schmales Ende im Bereich des breiten Eintrittsendes des ersten Trichters angeordnet ist und von diesem Eintrittsende umgeben wird, wobei der Durchmesser des schmalen Endes des zweiten Trichters mindestens 50 mm geringer ist als der Durchmesser des Eintrittsendes des ersten Trichters.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungsmittel für eine Gasaustrittsdüse an der Innenseite der breiten Eintrittsöffnung des zweiten Trichters angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte eine Durchtrittsöffnung aufweistj deren Durchmesser mindestens 24,5 mm ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Zylinder mit einem Durchmesser vorgesehen ist, der geringer ist als derjenige des breiten Eintrittsendes des ihn umgebenden Trichters und der Zylinder unterhalb dieses Trichters angeordnet ist, wobei die Achsen von Trichter und Zylinder parallel zueinander verlaufen.

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14-. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Zylinder mit einem Durchmesser vorgesehen ist, der geringer ist als derjenige der breiten Eintrittsöffnung des Trichters, wobei der Zylinder von diesem Eintrittsende umgeben wird und unterhalb des Trichters verläuft und die Achsen von Trichter und Zylinder parallel zueinander verlaufen, wobei weiterhin ein oder mehrere Trichter vorgesehen sind, deren schmale Austrittsenden vom Eintrittsende des Zylinders umgeben werden und unterhalb dieses Zylinders angeordnet sind, wobei die Achsen der Trichter parallel zur Achse des Zylinders verlaufen.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis IA- dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des Rohres und die Prallplatte oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet sind und das Rohr in diese Flüssigkeit eintaucht, wobei bei der Eintrittsöffnung des Rohres Mittel zum Einleiten von Gas in die Flüssigkeit vorgesehen sind.

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