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Title:
DEVICE FOR GASSING LIQUIDS, PARTICULARLY WASTE WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/002759
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for gassing liquids, particularly waste water, comprising a gas supply line (1) and at least one gassing element (2), which has a longitudinal axis (L) and can be attached to the gas supply line in a positive manner. In order to simplify the mounting of the gassing element (2), the invention provides that the gassing element (2) has at least one fixing plate (8), which laterally projects relative to the longitudinal axis (L) and which serves to establish a non-positive connection with the gas supply line (1).

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Inventors:
HOEFKEN MARCUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/006395
Publication Date:
January 12, 2006
Filing Date:
June 15, 2005
Export Citation:
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Assignee:
INVENT UMWELT & VERFAHRENSTECH (DE)
HOEFKEN MARCUS (DE)
International Classes:
B01F3/04; C02F3/20; F16L41/08; (IPC1-7): B01F3/04; C02F3/20; F16L41/08
Domestic Patent References:
WO2002078825A12002-10-10
Foreign References:
US4294476A1981-10-13
US2963783A1960-12-13
EP1358928A12003-11-05
DE19537112A11996-04-11
EP1181973A12002-02-27
DE4315700A11994-11-17
US5538293A1996-07-23
US2101311A1937-12-07
US4491349A1985-01-01
US5393106A1995-02-28
Attorney, Agent or Firm:
Gassner, Wolfgang (Erlangen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere Abwasser, mit einer Gaszuführleitung (1) und zumindest einem daran formschlüssig ansetzbaren, eine Längsachse (L) aufwei¬ senden Begasungselement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Begasungselement (2) mindestens eine relativ zur Längs¬ achse (L) seitlich abstehende Befestigungslasche (8) zur Her¬ stellung einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Gaszuführ¬ leitung (1) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungslasche (8) im Befestigungszustand formschlüssig an der Gaszuführlei¬ tung (1) anliegt.
3. Vorrichtung zur Belüftung von Abwasser nach einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei das Begasungselement (2) ein¬ stückig aus einem Blech hergestellt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungslasche (8) ein durch Umbiegen hergestellter Blechabschnitt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Begasungselement (2) mittels die Befestigungslasche (8) durchgreifender Befestigungselemente (10) an der Gaszuführ leitung (1) befestigbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungselemente (10) Nieten, Schraubnieten oder Schrauben sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Befestigungslasche (8) erste Durchbrüche (9) zum Durchführen der Befestigungselemente (10) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Gaszuführleitung (1) zu den ersten Durchbrüchen (9) korrespondierende zweite Durchbrüche (14) zum Durchführen der Befestigungselemente (10) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Begasungselement (2) vorgesehene Belüftungsdurchbrüche (7) kreisförmig, oval, eckig oder schlitzförmig ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei eine senkrecht zur Längsachse (L) des Begasungselements (2) verlaufende Querschnittsfläche sich mit zunehmenden Ab¬ stand von der Gaszuführleitung (1) verkleinert.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei eine Öffnungsfläche der im Begasungselement (2) vorgese¬ henen Belüftungsduchbrüche (7) von oben nach unten zunimmt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo¬ bei das Begasungselement (2) zwei Belüftungsarme (3) auf weist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo¬ bei an jedem der Belüftungsarme zumindest eine Befestigungs¬ lasche (8) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Begasungselement (2) so ausgebildet ist, dass es mit den Befestigungslaschen (8) formschlüssig auf die Gaszuführleitung (1) aufsteckbar ist.
15. Verfahren zur Montage der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit folgenden Schritten: Ansetzen des Begasungselements (2) an der Gaszuführleitung (1), so dass die Befestigungslasche (8) an der Gaszuführlei¬ tung (1) anliegt und Befestigen des Begasungselements (2) an der Gaszuführleitung (1) mittels die Befestigungslasche (8) durchgreifender Befe¬ stigungselemente (10) .
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei als Befestigungsele¬ mente (10) Nieten, Schraubnieten oder Schrauben verwendet werden. 1/5 2/5 3/5 4/5 L. 5/5 Fig.5 Fig.6.
Description:
VORRICHTUNG ZUM BEGASEN VON FLÜSSIGKEITEN, INSBESONDERE ABWASSER

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Begasen von Flüs- sigkeiten, insbesondere Abwasser. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.

Aus der DE 196 45 781 Cl ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Gaszuführleitung klemmend in am Boden eines Klärbek- kens befestigten Schellen aufgenommen ist. Ein auf die Gaszu¬ führleitung aufgesetztes Begasungselement ist mit einem sich von der Schelle durch die Gaszuführleitung und das Begasungs¬ element hindurch erstreckenden Bolzen und einer darauf aufge¬ schraubten Mutter befestigt. - Die Befestigung des Begasungs- elements erfordert nachteiligerweise das Vorsehen der vorer¬ wähnten Schellen. Die Schellen müssen zunächst unter Kosten- und Zeitaufwand in einer vorgegebenen Anordnung am Boden ei¬ nes Klärbeckens montiert werden.

Aus der DE 195 37 112 C2 ist eine weitere Begasungseinrich¬ tung bekannt. Dabei weist das Begasungselement ein Anschluss¬ stück mit einem Stutzen auf. Zur Montage des Begasungsele¬ ments wird der Stutzen in einen dazu korrespondierenden Durchbruch an der Gaszuführleitung gesteckt. Das Begasungs- element wird mittels einer speziellen Mutter an der Gaszu¬ führleitung gesichert, welche den Stutzen durchgreifende Fortsätze aufweist. Zur Vorbereitung der Montage ist es hier zunächst erforderlich, die Mutter in Eingriff mit einer das Begasungselement durchgreifenden Schraube zu bringen. Das kann nur manuell erfolgen und erfordert damit einen Kosten¬ aufwand. Weiterer Kostenaufwand entsteht durch die Bereit¬ stellung der speziell ausgeführten Mutter.

Des Weiteren ist nach dem Stand der Technik aus dem im Sep- tember 1983 veröffentlichten Prospekt "The "Original" Stain- less Steel Wide Band Non-Clog Diffuser" der Firma Sanitaire Water Pollution Control Corp., US ein eine Längsachse aufwei- sendes Belüftungselement bekannt, das zum Anschluss an eine Gaszuführleitung mit einem konischen Gewindenippel versehen ist. Das Vorsehen eines solchen Gewindenippels ist aufwändig. Der Gewindenippel muss gesondert hergestellt und zum An- Schluss an das Begasungselement angeschweißt werden. Ferner ist es erforderlich, in der Gaszuführleitung korrespondieren¬ de Gewinde zum Einschrauben des Gewindenippels vorzusehen. Zur Montage ist ferner ein auf das Gewinde aufzubringendes Dichtungsmittel erforderlich, um in der korrekten Montagepo- sition eine dichte Verbindung zwischen dem Begasungselement und dem Gaszuführrohr zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrich- tung zum Begasen von Flüssigkeiten angegeben werden, die mög¬ lichst einfach herstell- und montierbar ist. Nach einem wei¬ teren Ziel der Erfindung soll ein Verfahren zur Montage der Vorrichtung angegeben werden, das einfach und schnell durch¬ führbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14 und 16.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorrichtungsseitig vorgesehen, dass das Begasungselement mindestens eine relativ zur Längs¬ achse seitlich abstehende Befestigungslasche zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Gaszuführleitung aufweist. - Eine solche Befestigungslasche kann bei der Her- Stellung des Begasungselements vorgesehen werden. Dazu ist kein gesonderter Herstellungsvorgang erforderlich. Die Her¬ stellung der Befestigungslasche kann automatisch erfolgen. In diesem Fall ist keine manuelle Montagetätigkeit notwendig. Die erfindungsgemäß vorgesehene Befestigungslasche ermöglicht auf einfache Weise unter Verwendung herkömmlicher Befesti- gungselemente eine kraftschlüssige Verbindung des Begasungs¬ elements an der Gaszuführleitung. Die Montage der Vorrichtung wird vereinfacht und beschleunigt. Es können damit Kosten für die Bereitstellung von Arbeitskräften eingespart werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt die Befesti- gungslasche im Befestigungszustand formschlüssig an der Gas¬ zuführleitung an. Damit wird verhindert, dass im Befesti¬ gungsbereich unkontrolliert Gas austritt. Das durch die Gas¬ zuführleitung zugeführte Gas wird im Wesentlichen vollständig in das daran angeschlossene Begasungselement eingeleitet.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Be¬ gasungselement einstückig aus einem Blech hergestellt. Bei dem Blech kann es sich um ein Edelstahlblech handeln. Zur Herstellung des Begasungselements kann zunächst eine geeigne- te Kontur aus dem Blech herausgeschnitten und diese anschlie¬ ßend so gebogen werden, dass sich das Begasungselement er¬ gibt. Eventuell beim Biegen gebildete überlappende Wände kön¬ nen anschließend durch das Vorsehen von Befestigungselemen- ten, beispielsweise Nieten, kraftschlüssig miteinander ver- bunden werden. Ein solches Begasungselement kann preisgünstig hergestellt werden.

Zweckmäßigerweise ist die Befestigungslasche ein durch Umbie¬ gen hergestellter Blechabschnitt. Der Blechabschnitt ist ge- genüber der Längsachse des Begasungselements zweckmäßigerwei¬ se um einen Winkel von 80 bis 100°, vorteilhafterweise 90°, abgebogen. Die Herstellung einer solchen Befestigungslasche ist besonders einfach. Sie ist in diesem Fall Bestandteil des einstückig aus einem Blech hergestellten Begasungselements.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Bega¬ sungselement mittels die Befestigungslasche durchgreifender Befestigungselemente an der Gaszuführleitung befestigt. Bei den Befestigungselementen kann es sich um Nieten, Schraubnie- ten, Schrauben oder dgl. handeln. Derartige Befestigungsele¬ mente, insbesondere Nieten, können schnell und einfach zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung angebracht wer¬ den.

In der Befestigungslasche können erste Durchbrüche zum Durch- führen der Befestigungselemente vorgesehen sein. Desgleichen können in der Gaszuführleitung zu den ersten Durchbrüchen korrespondierende zweite Durchbrüche zum Durchführen der Be¬ festigungselemente vorgesehen sein. Die ersten und die zwei¬ ten Durchbrüche können beim Schneiden des Blechs mittels La- ser hergestellt werden. Zur Montage ist es dann nicht mehr erforderlich, Löcher zum Durchführen von Befestigungselemen¬ ten zu bohren. Damit wird der Montageaufwand verringert. Vor¬ teilhafterweise sind im Begasungselement vorgesehene Belüf¬ tungsdurchbrüche kreisförmig, oval, eckig oder schlitzförmig ausgebildet. Sofern die Belüftungsdurchbrüche eckig ausgebil¬ det sind, so können sie in Form von Dreiecken, Vierecken, Fünfecken, Sechsecken und andersartigen Vielecken ausgeführt sein. Die Öffnungsfläche der Belüftungsdurchbrüche kann mit zunehmender Entfernung von der Gaszuführleitung abnehmen. Die Öffnungsfläche ist zweckmäßigerweise jeweils so gewählt, dass ein gleichmäßiger Gaseintrag über die gesamte Länge des Be¬ lüftungselements in die Flüssigkeit stattfindet.

Nach 'einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine' senkrecht zur Längsachse des Begasungselements verlaufende Querschnittsfläche sich mit zunehmenden Abstand von der Gas¬ zuführleitung verkleinert. Auch diese Maßnahme dient der Si¬ cherstellung eines möglichst gleichmäßigen Gaseintrags in die Flüssigkeit über die gesamte Länge des Begasungselements. Zu diesem Zweck kann die Öffungsfläche der im Begasungselement vorgesehenen Belüftungsdurchbrüche von oben nach unten hin zunehmen. D. h. eine obere Reihe von Belüftungsdurchbrüchen weist eine kleinere Öffnungsfläche auf als eine darunter lie¬ gende weitere Reihe von Belüftungsdurchbrüchen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Begasungselement zwei Belüftungsarme aufweist. Das Bega- sungselement kann in diesem Fall symmetrisch ausgebildet sein. Bei der Montage an die Gaszuführleitung ist die Ge¬ wichtsverteilung ausgeglichen. Die vorgeschlagene Ausfüh¬ rungsform ist besonders langlebig und haltbar.

An jedem der Belüftungsarme kann zumindest eine Befestigungs¬ lasche vorgesehen sein. Vorteilhafterweise weist jede der Be¬ lüftungsarme allerdings mehrere Befestigungslaschen, bei¬ spielsweise zwei vertikale und eine horizontale Befestigungs- lasche auf. Damit können die durch das Gewicht des Belüf¬ tungselements ausgeübten Kräfte insbesondere über die verti¬ kal verlaufenden Befestigungslaschen auf die Gaszuführleitung abgetragen werden. Zweckmäßigerweise ist das Begasungselement in der Ausführung mit zwei Belüftungsarmen, so ausgebildet, dass es mit dem Befestigungslaschen formschlüssig auf die Gaszuführleitung aufsteckbar ist. Das erleichtert die Monta¬ ge. Zur weiteren Erleichterung der Montage können an den Be¬ festigungslaschen Nuten oder Stege angeformt sein, die mit dazu korrespondierenden an der Gaszuführleitung vorgesehenen Stegen oder Nuten derart zusammenwirken, dass die ersten in den Befestigungslaschen vorgesehenen Durchbrüche im aufge¬ steckten Zustand des Befestigungselements ausgerichtet sind auf die zweiten in der Gaszuführleitung vorgesehenen Durch¬ brüche. Das vereinfacht weiter die Montage.

Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit folgenden Schritten vorgesehen:

Ansetzen des Begasungselements an der Gaszuführleitung, so dass die Befestigungslasche an der Gaszuführleitung anliegt und

Befestigen des Begasungselements an der Gaszuführleitung mit- tels die Befestigungslasche durchgreifender Befestigungsele¬ mente. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht eine einfache und schnelle Montage des Begasungselements an der Gaszuführlei¬ tung. Das Begasungselement kann beispielsweise mittels Nieten schnell und einfach kraftschlüssig an der Begasungsleitung angebracht werden. Es hat sich überraschenderweise herausge¬ stellt, dass eine mit dem vorgeschlagenen Montageverfahren hergestellte Vorrichtung eine hervorragende mechanische Sta¬ bilität aufweist und im praktischen Einsatz besonders langle¬ big ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 1 gezeig¬ ten Vorrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Begasungsele- ments,

Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht des in Fig. 3 gezeigten Begasungselements,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine in einem Klärbecken aufge¬ nommene Vorrichtung und

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Abschnitts der Gaszuführ¬ leitung.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung sind an ei¬ ne im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen¬ den Gaszuführleitung 1 mehrere Begasungselemente 2 ange¬ schlossen. Die gezeigten Begasungselemente 2 sind symmetrisch ausgebildet und weisen jeweils zwei Belüftungsarme 3 auf. Die Gaszuführleitung 1 weist jeweils im Anschlussbereich der Begasungselexnente 2 einander gegenüberliegende Begasungs¬ durchbrüche (hier nicht gezeigt) auf, durch welche das durch die Gaszuführleitung 1 zugeführte Gas in die Begasungselemen- te 2 gelangt.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist, ist das Begasungselement 2 einstückig aus einem, vorzugsweise rostfreien, Blech durch Biegen hergestellt. An den Stirnsei- ten überlappende erste Blechabschnitte 4 und im Bodenbereich überlappende zweite Blechabschnitte 5 sind mittels erster Nieten 6 miteinander kraftschlüssig verbunden. Wie insbeson¬ dere aus Fig. 3 ersichtlich ist, muss der Boden der Belüf¬ tungsarme 3 nicht geschlossen ausgebildet sein; er kann Öff- nungen aufweisen. Im Bereich der Seitenwände sowie im Bereich einer Decke weist das Belüftungselement Belüftungsdurchbrüche 7 auf. Die Belüftungsdurchbrüche 7 können kreisrund, oval oder auch schlitzförmig ausgebildet sein.

Wie insbesondere aus Fig. 4 deutlich hervorgeht, weist das Begasungselement 2 in einem Anschlussbereich an jedem der Be¬ gasungsarme 3 seitlich von einer Längsachse L der Begasungs¬ elemente 2 sich erstreckende Befestigungslaschen 8 auf. Die Befestigungslaschen 8 sind mit ersten Durchbrüchen 9 verse- hen. Die Befestigungslaschen 8 sind hier einstückig mit dem Begasungselement 2 durch Umbiegungen um etwa 90° nach außen hergestellt. Ein Abstand A zweier einander gegenüberliegender Befestigungslaschen 8 ist so gewählt, dass er einer Breite B der Gaszuführleitung 1 im Wesentlichen entspricht. Die Befe- stigungslaschen 8 sind ebenso wie die Wände der Gaszuführlei¬ tung 1 eben ausgebildet. Infolgedessen kann das Befestigungs¬ element 2 formschlüssig auf die Gaszuführleitung 1 aufge¬ steckt werden. Im aufgesteckten Zustand werden (hier nicht gezeigte) Belüftungsdurchbrüche vom Belüftungselement 2 voll- ständig überdeckt. Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind die Befestigungslaschen 8 mittels zweiter Nieten 10 kraft¬ schlüssig mit der Gaszuführleitung 1 verbunden. Zu diesem Zweck sind zu den ersten Durchbrüchen 9 korrespondierende (hier nicht gezeigte) zweite Durchbrüche in der Gaszuführlei¬ tung 1 vorgesehen.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Klärbecken 11. Im Klär¬ becken sind mehrere Gaszuführleitungen 1 aufgenommen, die mittels einer Gasversorgungsleitung 12 miteinander verbunden sind. An jede der Gaszuführleitungen 1 sind jeweils mehrere Begasungselemente 2 angeschlossen. Im Randbereich sind Bega¬ sungselemente 2 vorgesehen, welche lediglich einen Belüf¬ tungsarm 3 aufweisen. Auch diese Begasungselemente 2 sind er- findungsgemäß ausgebildet, d. h. sie weisen Befestigungsla¬ schen 8 auf, welche mittels zweiter Nieten 10 an der Gaszu¬ führleitung 1 angebracht sind.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Gaszuführleitung 1. Im Anschlussbereich für ein Begasungselement 2 sind ein Bega¬ sungsdurchbruch 13 sowie die zweiten Durchbrüche 14 vorgese¬ hen. Des Weiteren weist die Gaszuführleitung 1 einen Stutzen 15 zum Anschluss an die Gasversorgungsleitung 12 auf.

Zur Montage der Vorrichtung wird zunächst die Gaszuführlei¬ tung 1 auf einen Boden, beispielsweise des Klärbeckens 11 ge¬ legt. Anschließend werden im Bereich daran vorgesehener An¬ schlussstellen die Begasungselemente 2 so aufgesteckt, dass die ersten Durchbrüche 9 in Ausrichtung mit den in der Gaszu- führleitung 1 vorgesehenen zweiten Durchbrüchen 14 sind. Dazu können (hier nicht gezeigte) Führungselemente an den Befesti¬ gungslaschen 8 sowie an der gegenüberliegenden Seitenwand der Gaszuführleitung 1 vorgesehen sein. Es kann sich dabei um in Steckrichtung verlaufende Nuten und dazu korrespondierende Stege oder dgl. handeln. Anschließend werden durch die in Ausrichtung befindlichen ersten 9 und zweiten Durchbrüche 14 beispielsweise zweite Nieten 10 eingeführt und befestigt. Die damit hergestellte kraftschlüssige Verbindung ist haltbar. Sie lässt sich schnell und einfach herstellen.

Das Begasungselement 2 kann einfach und kostengünstig als Blechbiegeteil ausgeführt sein. Zu dessen Herstellung müssen keinerlei Teile durch Schweißen gefügt werden. Zur Montage des vorgeschlagenen Begasungselements 2 ist es ferner nicht erforderlich, besonders ausgestaltete Befestigungsmittel vor¬ zusehen. Es kann auf herkömmliche Befestigungselemente zu- rückgegriffen werden. Auch die Gaszuführleitung 1 kann als Blechbiegeteil ausgeführt sein. Insgesamt ergibt sich damit eine einfach und kostengünstig herstell- und montierbare Vor¬ richtung zur Begasung von Flüssigkeiten, insbesondere von Ab¬ wasser. Bezugszeichenliste

1 Gaszuführleitung 2 Begasungseiement 3 Belüftungsarm 4 erster Blechabschnitt 5 zweiter Blechabschnitt 6 erste Niete 7 Belüftungsdurchbruch 8 Befestigungslasche 9 erster Durchbruch 10 zweite Niete 11 Klärbecken 12 GasVersorgungsleitung 13 Begasungsdurchbruch 14 zweiter Durchbruch 15 Anschlussstutzen

A Abstand B Breite L Längsachse