Bezeichnung:Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser oder dergleichen. Method and device for the treatment of waste water or the like.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung vonAbwasser oder dergleichen durch Einbringen eines sauerstoffabgebenden Gases in dasAbwasser. Dabei betrifft die Erfindung eine Verbesserung hinsichtlich des Wirkungsgradesund der Sauberkeit der Aufbereitung.The invention relates to a method for processingWaste water or the like by introducing an oxygen-releasing gas into theSewage. The invention relates to an improvement in terms of efficiencyand the cleanliness of the preparation.
Abwässer oder dergleichen, also etwa Klärschlamm oder flüssige beziehungsweisefließfähige Industrieabfälle, fallen heute in sehr großen Mengen an. Bei der Aufbereitungder Abwässer kommt es unter anderem darauf an, diese intensiv mit Sauerstoff inBerührung zu bringen, damit ein Teil der mitgeführten StoffedurchOxidation aufgeschlossen wird, Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen Luft,die Ja Sauerstoff enthält, unter Druck durch eine Rohrleitung in das in einem Beckenstehende Abwasser eingeblasen wird. Diese Verfahren sind zwar brauchbar, doch istihr Wirkungsgrad relativ gering. Außerdem ist die Geruchsbelastung für die Umweltstark, weswegen die Durchführung des Verfahrens nur weit außerhalb von Wohngebietenin Frage kommt, was wiederum voraussetzt, daß zunächst relativ hohe Transportkostenfür den Transport des Abwassers in die Außenbezirke aufgewendet werden müssen. Endlichmüssen die bekannten Verfahren chargenweise und damit diskontinuierlich durchgeführtwerden, was den Nachteil zur Folge hat, daß mindestens zwei Becken vorgesehen seinmüssen, nämlich eines für die RarchfUhrung des Verfahrens, und ein anderes zur Aufnahmedes während der Verfahrensdurchführung neu anfallenden Abwassers.Wastewater or the like, such as sewage sludge or liquid or respectivelyFlowable industrial waste is generated in very large quantities today. During processingof the wastewater, it is important, among other things, to intensively fill it with oxygenBringing into contact with some of the substances carriedbyOxidation is digested, Processes are already known in which air,the yes contains oxygen, under pressure through a pipe into it in a basinstanding wastewater is blown in. While these procedures are useful, it istheir efficiency is relatively low. In addition, the odor pollution is for the environmentstrong, which is why the implementation of the procedure only far outside of residential areascomes into question, which in turn presupposes that initially relatively high transport costshave to be used for the transport of the wastewater to the outskirts. Finallythe known processes must be carried out batch-wise and thus discontinuouslybecome, which has the disadvantage that at least two basins are providedmust, namely one to conduct the proceedings and another to recordof the wastewater generated during the process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile zu überwinden.The invention is based on the object of overcoming these disadvantages.
Gemäß der Erfindung wird für ein Verfahren der eingangs genanntenArt vorgeschlagen, daß das Abwassers durch ein Rohr geleitet wird, und daß das sauerstoffabgebendeGas (z.B. Luft oder reiner Sauerstoff) innerhalb des Rohres in das Abwasser eingebrachtwird.According to the invention, the method mentioned at the beginning is used for a methodArt suggested that the sewage is passed through a pipe, and that the oxygen emittingGas (e.g. air or pure oxygen) introduced into the sewage inside the pipewill.
Dadurch wird erreicht, daß das Verfahren unter Abschluß von der Außenluftdurchgeführt wird, sodaß die Geruchsbelastung für die Umwelt entfällt. Deshalb kanndas Verfahren auch innerhalb von Wohngebieten durchgeführt werden, sodaß die Transportkostenfür den Transport des Abwassers in Außenbezirke fortfallen. Weiter wird erreicht,daß das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird, sodaß sich die grundstücksmäßigaufwendige Anlage von mehrerenBecken entfällt. Hinzu kommt, daßder kontinuierliche Betrieb technisch günstige Voraussetzungen dafür bietet, dieAbwasseraufbereitung automatisch gesteuert zu fahren, was wiederum die Einsparungvon Personalkosten ermöglicht. Der Transport des Abwassers durch das Rohr kann mitHilfe einer Pumpe erfolgen oder, wenn ein Höhenunterschied ausgenutzt werden kann,auch durch die Wirkung des natürlichen Druckgefälles im Abwasser. Das sauerstoffabgebendeGas kann unter Druck durch eine Rohrleitung in das Rohr eingeführt werden.This ensures that the process is closed off from the outside airis carried out so that there is no odor pollution for the environment. Therefore canthe procedure can also be carried out within residential areas, so that the transport costsfor the transport of the wastewater to the outskirts. Further is achievedthat the process is carried out continuously, so that the land-basedcomplex system of severalBasin is omitted. In addition, thatthe continuous operation offers technically favorable conditions for theWastewater treatment is controlled automatically to drive, which in turn increases the savingsmade possible by personnel costs. The sewage can be transported through the pipe withWith the help of a pump or, if a difference in height can be exploited,also through the effect of the natural pressure gradient in the wastewater. The oxygen releasingGas can be introduced into the pipe under pressure through a pipeline.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßdas Abwasser durch das Rohr wenigstens einmal aufwärts und dann abwärts geführtwird, und daß das sauerstoffabgebende Gas bei Beginn der Aufwärtsbewegung in dasAbwasser eingebracht wird.According to a further feature of the invention it is proposed thatthe sewage is passed up and then down through the pipe at least onceis, and that the oxygen-releasing gas at the beginning of the upward movement in theWaste water is introduced.
Dadurch wird erreicht, daß die Bewegungsrichtung des Abwassers unddie Auftriebsrichtung des Gases gleich gerichtet sind, sodaß die Gasblasen relativlange in einem bestimmten Flüssigkeitsvolumen gehalten werden. Das ist dann vonVorteil, wenn der Wirkungsgrad der Oxidation mit der Kontaktzeit:' zwischen Gasund Abwasser wächst.This ensures that the direction of movement of the sewage andthe direction of lift of the gas are directed in the same way, so that the gas bubbles are relativebe kept for a long time in a certain volume of liquid. That’s then fromAdvantage if the efficiency of the oxidation with the contact time: 'between gasand wastewater grows.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßdas Abwasser durch das Rohr wenigstens einmal aufwärts und dann abwärts geführtwird, und daß das sauerstoffabgebende Gas bei Ende der Abwärtsbewegung in das Abwassereingebracht wird.According to a further feature of the invention it is proposed thatthe sewage is passed up and then down through the pipe at least onceis, and that the oxygen-releasing gas at the end of the downward movement into the sewageis introduced.
Dadurch wird erreicht, daß die Bewegungsrichtung des Abwassers unddie Auftriebsrichtung des Gases verschieden gerichtet sind, sodaß die infolge Auftriebsaufwärts strebenden Gasblasen durch die Abwasserbewegung eine abwärts gerichteteKomponente erfahren.This ensures that the direction of movement of the sewage andthe direction of lift of the gas are directed differently, so that as a result of liftupward gas bubbles due to the movement of the wastewater are directed downwardComponent experience.
Das hat zur Folge, daß die Gasblasen an besonders vielen Flüssigkeitspartikelnvorbei streiehen. Das ist von Vorteil, wenn derWirkungsgrad derOxidation mit der Relativgeschwindigkeit zwischen Gas und Abwasser wächst.This has the consequence that the gas bubbles on a particularly large number of liquid particlesbrush past. This is an advantage if theEfficiency ofOxidation increases with the relative speed between gas and wastewater.
Da Abwässer meist die verschiedenartigsten Stoffe enthalten, ist esVorteilhaft, sauerstoffabgebendes Gas sowohl bei Beginn der Aufwärtsbewegung alsauch bei Ende der Abwärtsbewegung in das Abwasser einzubringen.Since sewage usually contains the most diverse substances, it isIt is advantageous to use oxygen-releasing gas both at the start of the upward movementto be introduced into the wastewater even at the end of the downward movement.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßdas sauerstoffabgebende Gas in Form von naszierendem Sauerstoff durch Gleichstromelektrolysedes Abwassers in dasselbe eingebracht wird. Dadurch wird ein chemisch stark aktivesGas erlangt, welches durch schnelle und intensive Reaktion den Wirkungsgrad derAufbereitung verbessert.According to a further feature of the invention it is proposed thatthe oxygen-releasing gas in the form of nascent oxygen by direct current electrolysisof the wastewater is introduced into the same. This makes it chemically very activeGas obtained, which increases the efficiency of theProcessing improved.
Für die Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen,bei der das Abwasser und das sauerstoffabgebende Gas in eine veetikal stehende Rohrschleifeunten eingebracht werden.A device is proposed for carrying out the method,in which the waste water and the oxygen-releasing gas in a vertical pipe loopbe introduced below.
Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Vorrichtung mit sehr geringemRaumbedarf, die zudem durch die schleifenartige Fürhung des Rohres einen besonderslangen Bewegungsweg für die Gasblasen im Abwasser ergibt.This results in a very compact device with very littleSpace requirement, which is also a special one due to the loop-like leadership of the pipelong movement path for the gas bubbles in the wastewater results.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßmehrere Rohrschleifen nacheinander vorgesehen sind. Dadurch wird der Weg7 auf welchemdas Verfahren wirksam ist, verlängert und die Kontaktzeit zwischen Gas und Abwasserverlängert. Das wiederum verbessert den Wirkungsgrad der Vorrichtung erheblich.According to a further feature of the invention it is proposed thatseveral pipe loops are provided one after the other. This makes Weg7 on whichthe process is effective, and the contact time between gas and waste water is prolongedextended. This in turn significantly improves the efficiency of the device.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßdie aufeinander folgenden Rohrschleifen schraubenförmig gewundensind.Dadurch wird die Kompaktheit der Vorrichtung weiter verbessert, sodaß Vorrichtungenmit relativ langen Reaktionswegen und Reaktionszeiten auf sehr kleinem Raum untergebrachtwerden können.According to a further feature of the invention it is proposed thatthe successive pipe loops are helically woundare.This further improves the compactness of the device, so that deviceswith relatively long reaction paths and reaction times housed in a very small spacecan be.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßin wenigstens einer Rohrschleife Elektroden für die Gleichtromelektolyse vorgesehensind, und zwar die Anode unten in der Rohrschleife, und die Kathode oben in derRohrschleife. Dadurch wird nicht nur ein chemisch sehr aktives suaerstoffabgebendesGas in der Form von naszierendem Sauerstoff erlangt, sondern es wird auch erreicht,daß der unten in der Rohrschleife entstehende Sauerstoff in Form von Sauerstoffblasenim Abwasser aufsteigen kann, während der Wasserstoff in der Rohrleitung oben entstehtund dort durch ein Entlüftungsventil nach außen abgeführt werden kann, noch bevordurch Vermischung von Sauerstoff und Wasserstoff explosives Knallgas entsteht, dessensichere Handhabung besondere Vorkehrungen erforderlich machen würde.According to a further feature of the invention it is proposed thatElectrodes for direct-current electolysis are provided in at least one pipe loopthe anode at the bottom of the pipe loop and the cathode at the top of thePipe loop. This not only creates a chemically very active oxygen-releasing substanceGas is obtained in the form of nascent oxygen, but it is also obtainedthat the oxygen produced at the bottom of the pipe loop is in the form of oxygen bubblescan rise in the wastewater, while the hydrogen is created in the pipeline at the topand there it can be discharged to the outside through a vent valve, even beforeby mixing oxygen and hydrogen, explosive oxyhydrogen is producedsafe handling would require special precautions.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßJede Rohrschleife oben mit einem Entlüftungsventil für das bei der Aufbereitungim Rohr entstehende Gärungsgas versehen ist. Dadurch wird erreicht, daß sich obenin der Rohrschleife keine Gasblase bilden kann, welche den kontinuierlichen Verfahrensablaufbehindern könnte.According to a further feature of the invention it is proposed thatEach pipe loop at the top with a vent valve for that when reprocessingfermentation gas produced in the pipe is provided. This ensures that the topno gas bubble can form in the pipe loop, which would impair the continuous process flowcould hinder.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daßalle Entlüftungsventile in eine gemeinsame Entlüftungsleitung münden.According to a further feature of the invention it is proposed thatall vent valves open into a common vent line.
Dadurch wird erreicht, daß die entzündlichen und stark riecnendenAbgase kontrolliert verarbeitet werden können, sei es durch Abfackeln oder durchVerwendung als Kraftstoff oder Zusatzkraftstoff in einer Feuerung oder einer Kraftmaschine.So wird in einfachster Weiseeine Energierückgewinnung aus dem Gärungsgasund gegebenenfalls aus den bei der Elektrolyse entstehenden Gasen möglich, was eineweitere Verbesserung des Wirkungsgrades ermöglicht.This ensures that the inflammatory and strongly smellingExhaust gases can be processed in a controlled manner, be it by flaring or byUse as fuel or additional fuel in a furnace or an engine.So it will be in the simplest possible wayan energy recovery from the fermentation gasand possibly from the gases formed during the electrolysis, what aenables further improvement in efficiency.
Ausführungibeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahmeauf die beigefügten Zeichnungen naher beschrieben: Fig. 1 zeigt in perspektivischerAnsicht eine einfache Ausführungs form einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,mit nur einer Rohrschleife, Fig. 2 zeigt die Rohrschleife gemaß Fig. 1 schematischin Seitenansicht, Fig. 3 zeigt eine aus mehreren Rohrschleifen zusammengesetzteVorrichtung, in schematischer Darstellung, Fig. 4 zeigt eine Ausführungsforn mitelektrolytischer Qaserzeugung, in einer Ansicht ähnlich Fig. 2.Embodiments of the invention are referred to belowis described in more detail on the attached drawings: Fig. 1 shows in perspectiveView of a simple embodiment of a device for carrying out the method,with only one pipe loop, Fig. 2 shows the pipe loop according to Fig. 1 schematicallyin side view, Fig. 3 shows a composite of several pipe loopsDevice, in a schematic representation, Fig. 4 shows an embodiment withelectrolytic generation of gases, in a view similar to FIG. 2.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die vertikal stehende Rohrechleife 1, diesich zwischen dem Einlauf 2 und dem Auslauf 3 befindet.1 and 2 show the vertically standing pipe loop 1, theis located between the inlet 2 and the outlet 3.
Im Einlauf 2 ist eine Puppe 4 vorgesehen, die das Abwasser 5 durchdie Vorrichtung hindurch drückt. Am Anfang des aufsteigenden Astes 6 der Rohrschleife1 ist ein Luftzufflhrrohr 7 mit Luftdüse 8 vorgesehen. Im Luftzuführrohr 7 ist eineLuftpumpe 9 mit Luft ansaugstusen 10 vorgesehen. Oben auf der Rohrschleife 1 sitztdas Entlüftungsventil 11. Wenn das Abwasser 5 in die Rohrschleife 1 einläuft, wirddas Abwasser aus der Düse 8 mit Luft versetzt, wobei sich die Luft in Form vielerkleiner Luftblasen im Abwasser verteilt. Der in den Luftblasen enthaltene Sauerstoffreagiert mit den oxidationsfähigen Bestandteilen des abwassers, wodurch dieses inan sich bekanntezr tSeAise auRbereitet wird. Die schleifenrõrmigeAusbildung des Rohres 1 bewirkt, daß die Luftblasen, die im aufsteigenden Ast 6unter der Wirkung des Auftriebs zunächst aufwärts in Richtung zur äußeren Rohrwandunghin gestiegen sind, bei ihrer Weiterbewegung im absteigenden Ast 12 an die Unterseitedes Rohres gelangen würden, wenn nicht der Auf trieb wiederum wirksam werden würdeund die Luftblasen nun in Richtung auf die Innenwandung des Rohres drängen würde.So bewirkt die schleifenförmige Ausbildung des Rohres, daß die Luftblasen die imRohrquerschnitt befindliche Abwassermasse mehrfach durchqueren müssen.In the inlet 2 a doll 4 is provided, which the wastewater 5 throughpushes the device through. At the beginning of the ascending branch 6 of the pipe loop1, an air supply pipe 7 with an air nozzle 8 is provided. In the air supply pipe 7 is aAir pump 9 with air suction nozzle 10 is provided. Sitting on top of the pipe loop 1the vent valve 11. When the sewage 5 runs into the pipe loop 1, isthe wastewater from the nozzle 8 is mixed with air, the air in the form of manysmall air bubbles distributed in the wastewater. The oxygen contained in the air bubblesreacts with the oxidizable components of the wastewater, causing it to turn intoknown per se for tSeAise is prepared. The loop noõrmigeFormation of the tube 1 causes the air bubbles in the ascending branch 6under the effect of buoyancy, initially upwards towards the outer pipe wallhave risen towards, as they continue to move in the descending branch 12 to the bottomof the pipe would arrive if the drive would not take effect againand the air bubbles would now push in the direction of the inner wall of the pipe.So causes the loop-shaped design of the tube that the air bubbles in theHave to cross the sewage mass located in the pipe cross-section several times.
Im konkreten Fall kann der Fachmann leicht durch einige Versuche unterverschieden Bedingungen feststellen, mit welchen Abwassergeschwindigkeiten, Luftmengenund Luftgeschwindigkeiten die besten Ergebnisse erzielt werden. Anszustreben ist,daß die aus der Düse 8 ausgetretenen Luftblasen auch an der hdchsten Stelle derRohrschleife noch im Abwasser verbleiben, sodaß sich nur möglichst wenige Luftblasenin Form eines Luftkissens oben in der Rohrleitung sammeln. Soweit das unvermeidlicheintritt, kann solch ein Luftkissen durch das Entlüftungsventil 11 abgelassen werden,zusammen mit den Qärungsgasen, die sich im Rohr bilden.In a specific case, the person skilled in the art can easily through a few experimentsdetermine different conditions, with which sewage velocities, air volumesand air velocities give the best results. The aim is tothat the air bubbles escaped from the nozzle 8 also at the hdchste point of thePipe loop still remain in the wastewater, so that there are only as few air bubbles as possiblecollect in the form of an air cushion at the top of the pipeline. As far as that is inevitableoccurs, such an air cushion can be deflated through the vent valve 11,together with the quenching gases that form in the pipe.
Ein großer Teil der Luftblasen bewegt sich dann im absteigenden Teildes Rohres mit dem Abwasser abwärts, wobei die Reaktion zwischen Gas und Abwasserforgesettzt wird.A large part of the air bubbles then moves in the descending partof the pipe with the sewage downwards, with the reaction between gas and sewageis continued.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der drei Rohrachleifen1, 13, 14 hintereinandergeschaltet sind. Eine gemeinsarPe Entlüftungsleitung 15führt die Abluft einschließlich den Gärungsgasen ab.Fig. 3 shows an embodiment of the device in which three pipe grinding1, 13, 14 are connected in series. A common vent line 15removes the exhaust air including the fermentation gases.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit elektrolytischer Sauerstofferzeugung.Unten in der Rohrschleife 1 ist die Anode 16 vorgeshen, und oben die Kathoqen DieKatkode 17 ist von einerGasglocke 19 umgeben, die den an der Kathode17 entstehenden Wasserstoff auffängt und durch das Entlüftungsventil 20 gesondertableitet.4 shows an embodiment with electrolytic oxygen generation.The anode 16 is provided at the bottom of the pipe loop 1, and the cathode die at the topCathode 17 is from oneGas bell 19 surrounded, which is attached to the cathode17 catches the resulting hydrogen and separates it through the vent valve 20derives.
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762620634DE2620634A1 (en) | 1976-05-10 | 1976-05-10 | Treatment of sewage with oxygen in closed pipe - allowing use of compact appts. giving less noise as no aeration surface is exposed |
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