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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR AERATING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/024710
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for aerating water, in particular wastewater, clarification sludge, process water, or industrial wastewater, comprising at least one basin (4a, 4b, 4c) to which water (2) is supplied and out of which the water (2) flows due to the effect of gravity, the water being aerated at the same time. The water (2) is aerated by means of an injector (7', 7a, 7b, 7c, 7d, 7''), which is arranged on the basin (4a, 4b, 4c, 4d) and which has an inner pipe (8) and an outer pipe (9), wherein the water (2) flows through the injector (7', 7a, 7b, 7c, 7d, 7'') as a water jet (13) between the inner pipe (8) and the outer pipe (9) and at the same time draws air (10) through the inner pipe (8). The invention further relates to a water aeration method that is carried out using the aeration device (1) according to the invention.

Inventors:
HOPPL FLORIAN (AT)
Application Number:
PCT/AT2011/000352
Publication Date:
March 01, 2012
Filing Date:
August 22, 2011
Export Citation:
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Assignee:
HOPPL FLORIAN (AT)
International Classes:
B01F3/04; A01K63/04; B01F5/04; C02F3/12; C02F3/16
Domestic Patent References:
WO1992010432A11992-06-25
Foreign References:
US2130577A1938-09-20
FR2355554A11978-01-20
GB836915A1960-06-09
GB1362789A1974-08-07
DE1484827A11969-05-22
AU2081111A
ES2059229A11994-11-01
DE2849824A11980-05-29
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Belüftung von Wasser (2), insbesondere Abwasser, Klärschlamm, Industrieabwässer oder Nutzwasser, mit zumindest einem Becken (4a, 4b, 4c), dem Wasser (2) zugeführt wird und aus dem das Wasser (2) durch die Einwirkung der

Schwerkraft ausströmt und dabei belüftet wird, dadurch

gekennzeichnet, dass die Belüftung des Wassers (2) über einen am Becken (4a, 4b, 4c) angeordneten Injektor (7', 7a, 7b, 7c, 7d, 1'') erfolgt, der ein Innenrohr (8) und ein Außenrohr (9) aufweist, wobei das Wasser (2) den Injektor (7' , 7a, 7b, 7c, 7d, 1'') als Wasserstrahl (13) zwischen Innenrohr (8) und

Außenrohr (9) durchströmt und dass der Wasserstrahl (13) Luft (10) durch das Innenrohr (8) ansaugt.

2. Belüftungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass das Außenrohr (9) des Injektors (7', 7a, 7b, 7c, 7d, 1'') vor der Wasseroberfläche (3, 6) eines unteren Beckens (4b, 4c, 4d) endet, sodass der aus dem Außenrohr (9) austretende Wasserstrahl (13) durch die Umgebungsluft belüftet wird.

3. Belüftungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftauslassbereich (11) des Innenrohres (8) ein Strömungswiderstand (12) für den Wasserstrahl (13) angeordnet ist, der zu einem Aufplatzen des Wasserstrahls (13) führt.

4. Belüftungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch

gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand (12) die Form einer Hohlkugel hat, die an ihrem unteren Ende zumindest eine Luftaustrittsöffnung (14) aufweist, über die der Wasserstrahl (13) die Luft aus dem Innenrohr (8) ansaugt.

5. Belüftungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (9) des Injektors (7', 7a, 7b, 7c, 7d, 1'') an seinem unteren Ende (15) von einem dritten Rohr (16) mit größerem Durchmesser umgeben ist, wobei in den Zwischenraum (18) zwischen Außenrohr (9) und drittem Rohr (16) Luft zur Belüftung des Wasserstrahls (13) zuführbar ist .

6. Belüftungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, dass das dritte Rohr (16) an seinem unteren Ende von einem vierten Rohr (17) umgeben ist, wobei in den Zwischenraum (19) zwischen drittem Rohr (16) und viertem Rohr (17) ebenfalls Luft zur Belüftung des Wasserstrahls (13) zuführbar ist.

7. Belüftungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (8) im Außenrohr (9) über nasenförmige Zentrierstifte (20) zentriert ist. 8. Belüftungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass am Becken (4a, 4b, 4c) mehrere Injektoren (7a, 7b, 7c, 7d) zur Belüftung des Wassers (2) angeordnet sind. 9. Belüftungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die einzelnen Injektoren (7a, 7b 7c, 7d) unterschiedlich hohe Stauüberlaufkanten (21) aufweisen.

10. Verfahren zur Belüftung von Wasser, dadurch

gekennzeichnet, dass das Belüftungsverfahren mit einer

Belüftungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Belüftung von Wasser

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Belüftung von Wasser, insbesondere von Abwasser, Klärschlamm, Industrieabwässer oder Nutzwasser, mit zumindest einem Becken, dem Wasser zugeführt wird und aus dem das Wasser durch die Einwirkung der Schwerkraft ausströmt und dabei belüftet wird. Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein

Belüftungsverfahren von Wasser, insbesondere von Abwasser, Klärschlamm, Industrieabwässer oder Nutzwasser, das mit der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung durchgeführt wird.

Die moderne Abwasserreinigung, insbesondere auch die Reinigung kommunalen Abwassers, erfolgt meist in mehrstufigen

Kläranlagen, die eine mechanische Vorklärstufe und eine

chemische und/oder biologische Nachklärstufe aufweisen. Es gibt jedoch auch noch eine große Anzahl meist älterer, einstufiger Kläranlagen, die lediglich eine mechanische Klärstufe

aufweisen. Bei Kläranlagen mit mechanischer Vorklärstufe und biologischer Nachklärstufe werden die nach der mechanischen Reinigung noch im Abwasser enthaltenen Schmutz- oder

Fremdstoffe, vor allem die gelösten und kolloidalen unstabilen, fäulnisfähigen Stoffe, in einer nachgeschalteten biologischen Nachklärstufe entfernt und aufgearbeitet. Dies erfolgt aerob unter ausreichender Luft- und Sauerstoffzufuhr infolge

physikalischer, biologischer und bakteriologischer Vorgänge. Für die biologische Abwasserreinigung werden deshalb

Belüftungsvorrichtungen benötigt, die Luftsauerstoff in das vorgereinigte Abwasser eintragen. Nur bei einer ausreichenden Belüftung wird in der biologischen Stufe belebter Schlamm gebildet, der die gelösten Schmutz- und Fremdstoffe bindet und aufarbeitet. Durch Sauerstoffmangel wird der biologische Abbau der Schmutzstoffe behindert oder gar ganz unterbunden. Im Stand der Technik sind bereits unterschiedlichste Verfahren und Vorrichtung zur Belüftung von Nutzwasser bzw. Abwasser bekannt. Es gibt beispielsweise Belüftungsvorrichtungen bei denen die Luft direkt über Kompressoren in das Belüftungsbecken eingedüst wird. Dafür werden jedoch sehr leistungsstarke

Kompressoren benötigt, zu deren Betrieb eine erhebliche Menge an elektrischer Energie erforderlich ist.

Es sind auch Belüftungsverfahren bekannt, bei denen dem

Abwasser über eine Fallstrecke Luft zugeführt wird. So

offenbaren die DE 1 484 827, die AU-B-20811/83 und die

WO92/10432 jeweils Belüftungsvorrichtungen, bei denen das

Abwasser mit Hilfe einer Pumpe aus einem Becken auf ein höheres Niveau gepumpt wird und von dort wieder im freien Fall in das Abwasserbecken strömt und dabei belüftet wird. Auch derartige Anlagen benötigen für den Betrieb der Pumpen viel Energie und die Effizienz ist sehr gering.

Im Stand der Technik sind jedoch auch Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Belüftung des Abwassers ohne den Einsatz von

Kompressoren oder Pumpen erfolgt. So offenbart die ES 2 059 229 AI ein System zur Abwasserbelüftung bestehend aus mehreren Becken, wobei das Abwasser über eine Überlaufkante von einem höher gelegenen Becken in ein tiefer gelegenes Becken fällt und dabei belüftet wird. Zur Verbesserung der Belüftung ist auf Höhe der Wasseroberfläche des unteren Beckens eine kleine

Aufprallfläche für den Abwasserstrahl vorgesehen, durch die die Belüftung des Abwassers verbessert werden soll. Dieses System hat den Nachteil, dass nur ein geringer Teil des

Abwasserstrahls mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt und dass dadurch die Belüftung unzureichend ist.

Es sind auch Belüftungsverfahren für Nutzwasser bekannt, so offenbart die DE 28 49 824 eine Vorrichtung zur Belüftung von Wasserbehältern, insbesondere von Fischteichen, bei der

zyklisch Luft aus einem geschlossenen Flutbehälter in den zu belüftenden Wasserbehälter gedrückt wird. Bei dieser

Vorrichtung wird also Luft in das Nutzwasser eingeblasen.

In vielen Fällen der Fischhaltung ist es nämlich erforderlich, den Sauerstoffgehalt des Nutzwassers durch Einleiten von Luft in das für die Fischhaltung verwendete Nutzwasser anzuheben. Die Besatzstärke und das Wohlbefinden der im Fischteich

gehaltenen Fische ist in erster Linie vom Sauerstoffgehalt des Nutzwassers abhängig, da die Teichfische nur den im Wasser gelösten Sauerstoff verwerten können. Sauerstoffmangel tritt beispielsweise besonders am frühen Morgen heißer Sommertage auf, wenn der Sauerstoff-Sättigungswert infolge der hohen

Wassertemperatur niedrig, die Sauerstoffzehrung durch die im Wasser befindlichen lebenden Organismen jedoch hoch ist. Auch im Winter bei der Bedeckung der Wasseroberfläche mit Eis kann leicht Sauerstoffmangel auftreten.

Ein reines Einblasen von Luft in das Nutzwasser hat den

Nachteil, das ein Großteil der Luft sich nicht im Wasser löst, sondern in Blasenform an die Wasseroberfläche aufsteigt und dort entweicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung zur Belüftung von Wasser, insbesondere von Abwasser und Nutzwasser zu offenbaren, bei der das Wasser ohne den direkten Einsatz von Kompressoren oder Pumpen, also nur durch die Einwirkung der Schwerkraft belüftet wird, wobei es trotzdem zu einer ausreichenden Belüftung des Wasser kommen soll. Nutzwasser, auch bekannt unter der Bezeichnung Brauchwasser, ist dabei Wasser, das für technische, gewerbliche oder

landwirtschaftliche Anwendungen verwendet wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Belüftungsvorrichtung, bei der die Belüftung des Wassers über einen am Becken angeordneten Injektor erfolgt, der ein Innenrohr und ein Außenrohr aufweist, wobei das Wasser den Injektor als Wasserstrahl zwischen

Innenrohr und Außenrohr durchströmt. Der Wasserstrahl saugt dabei Luft für die Belüftung durch das Innenrohr an. Der

Wasserstrahl umgibt also die über das Innenrohr zugeführte Luft, dies führt zu einer guten Belüftung. Vorzugsweise hat man mehrer Becken, die in vertikaler Richtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Injektoren sind zwischen den Becken angeordnet. Bei einer derartigen

Vorrichtung wird für die Belüftung des Wassers zwischen den Becken keine Pumpe benötigt. Lediglich für den Transport des Wassers in das oberste Becken kann eine Pumpe vorgesehen sein, doch auch hier ergibt sich eine Energieeinsparung bis zu 85% gegenüber herkömmlichen Anlagen. Wenn ein natürliches Gefälle vorliegt (geodätischer Höhenunterschied) , dann kann die

Wasserzufuhr in das oberste Becken auch ohne jeglichen

Energieaufwand erfolgen, die Anlage arbeitet dann komplett energielos .

Für die Belüftung des Abwassers bzw. Nutzwassers sind keine beweglichen Teile erforderlich, daher ist die Anlage besonders robust und verschleißarm.

Vorzugsweise endet das Außenrohr des Injektors vor der

Wasseroberfläche eines unteren Beckens, sodass der aus dem Außenrohr austretende Wasserstrahl auch durch die Umgebungsluft belüftet wird.

Der ringförmige Wasserstrahl wird dabei von seiner Innen- und von seiner Außenseite her belüftet, durch diese beidseitige Belüftung kommt mehr Wasser mit der Umgebungsluft in Kontakt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn im Luftauslassbereich des Innenrohres ein Strömungswiderstand für den Wasserstrahl angeordnet ist, der zu einem Aufplatzen des Wasserstrahls führt .

Durch dieses Aufplatzen des ringförmigen Wasserstrahls am Ende des Innenrohrs, kommt es zu einer sehr innigen Vermischung des Wassers mit der durch das Innenrohr angesaugten Luft und somit zu einem verbesserten Lufteintrag. Versuche haben gezeigt, das: bereits eine Fallhöhe von 300 mm ausreicht, um eine

nennenswerte Belüftung zu erreichen.

Der erwähnte Strömungswiderstand kann dabei die Form einer Hohlkugel haben, die an ihrem unteren Ende zumindest eine

Luftaustrittsöffnung aufweist, über die der Wasserstrahl die Luft aus dem Innenrohr ansaugt.

In einer günstigen Ausführungsform ist das Außenrohr des

Injektors an seinem unteren Ende von einem dritten Rohr mit größerem Durchmesser umgeben, wobei in den Zwischenraum

zwischen Außenrohr und drittem Rohr weitere Luft zur Belüftung des Wasserstrahls zuführbar ist.

Zur weiteren Belüftungsverbesserung kann das dritte Rohr an seinem unteren Ende von einem vierten Rohr umgeben sein, wobei in den Zwischenraum zwischen drittem Rohr und viertem Rohr ebenfalls Luft zur Belüftung des Wasserstrahls zuführbar ist.

Es ist vorteilhaft, wenn alle Rohre oberhalb der

Wasseroberfläche des zweiten Behälters enden, da so der

Wasserstrahl weitere Luft aus der Umgebung mitreißt.

Zur Zentrierung des Innenrohrs im Außenrohr ist es günstig, wenn das Innenrohr im Außenrohr über nasenförmige

Zentrierstifte zentriert wird. Vorzugsweise sind die Zentrierstifte am Innenrohr befestigt, beispielsweise über glatt verschilffene Schweißverbindungen.

Durch die nasenförmigen Zentrierstifte wird einerseits eine gute Zentrierung des Innenrohrs im Außenrohr erreicht und andererseits wird das Risiko einer Verstopfung durch im Wasser enthaltene Feststoffe erheblich verringert, da die

nasenförmigen Zentrierstifte kaum einen Angriffspunkt für die Feststoffe bieten. Vorteilhafterweise haben die Zentrierstifte im Außenrohr etwas Spiel, sodass das Innenrohr leichte

seitliche Bewegungen im Außenrohr ausführen kann, wodurch

Feststoffe von den Zentrierstiften abgeschüttelt werden.

Gewöhnliche Zentrierbleche zwischen Innen- und Außenrohr können zu Verspinnungen und in weiterer Folge zu Verstopfungen führen.

Es ist sinnvoll, wenn am Becken mehrere Injektoren zur

Belüftung angeordnet sind. Dadurch kann eine größere

Wassermenge pro Zeiteinheit belüftet werden. Außerdem

ermöglicht diese spezielle Vorrichtung die Anordnung

unterschiedlich hoher Stauüberlaufkanten bei den einzelnen Inj ektoren .

Unterschiedlich hohe Stauüberlaufkanten haben den Vorteil, dass auch bei unterschiedlichen Wasserdurchsätzen die Injektoren optimal arbeiten und dass es dadurch zu einer guten Belüftung kommt, ohne dass weitere regelungstechnische Maßnahmen

notwendig sind. Bei einer geringen Wasserzufuhr zum Becken sorgen die unterschiedlich hohen Stauüberlaufkanten dafür, dass nicht alle Injektoren durchströmt werden, sondern gerade nur so viele, dass jeder durchströmte Injektor optimal arbeitet. Gegenstand der Erfindung bildet auch ein entsprechendes

Verfahren zur Belüftung von Wasser, insbesondere von Abwasser und von Nutzwasser, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein

Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung mit mehreren übereinander angeordneten Belüftungsbecken;

Fig. 2 bis 4 unterschiedliche Ausführungsformen eines

Inj ektors ;

Fig. 5 die Anordnung mehrerer parallel geschalteter Injektoren mit unterschiedlich hohen Stauüberlaufkanten;

Fig. 6 einen Injektor, bei dem das Innenrohr über nasenförmige Zentrierstifte im Außenrohr zentriert wird;

Fig. 7 einen Injektor mit Zentrierstiften und Höhenverstellung des Innenrohrs;

Gleiche Bezugszeichen in den unterschiedlichen Figuren haben jeweils die gleiche Bedeutung.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung 1 mit insgesamt vier Becken 4a, 4b, 4c und 4d, die jeweils auf einem unterschiedlichen Höhenniveau angeordnet sind. Das Wasser 2 wird über das Zuführungsrohr 23 und einem Injektor 7' dem obersten Becken 4a zugeführt. Dies geschieht normalerweise über eine Pumpe. Wenn jedoch ein geodätischer Höhenunterschied vorhanden ist, kann das Wasser 2 auch in das erste Becken 4a energielos (ohne Energieaufwand) eingeleitet werden. Die Becken 4a - 4d sind in Fig. 1 in einer Turmbauweise übereinander angeordnet, diese Bauweise ist besonders platzsparend. Die Becken 4a - 4d können aber auch seitlich versetzt angeordnet sein. Dies wird vor allem der Fall sein, wenn ein natürliches Gefälle ausgenutzt werden soll. Die Becken 4a, 4b und 4d sind hier mit einem gerundeten Übergang zwischen Beckenwand und Beckenboden ausgebildet, dadurch ergeben sich keine toten Ecken, in denen sich Schlamm ablagern kann. Außerdem wird dadurch die Strömungsführung für das

Wasser im Becken 4a, 4b, 4c begünstigt. Der Wasserstrahl 13 tritt vorzugsweise im Randbereich des Beckens 4a, 4b, 4c in das Becken ein. Das Wasser 2 strömt dann entlang des gerundeten Beckenbodens zur gegenüberliegenden Stauüberlaufkante 21 und wird dort wieder abgeführt.

Zwischen den einzelnen Becken 4a, 4b, 4c, 4d ist jeweils ein Injektor 7' oder mehrere Injektoren 7' für die Belüftung des Wassers 2 angeordnet. Die einzelnen Becken 4a, 4b, 4c sind im Normalbetrieb bis zur Stauüberlaufkante 21 gefüllt. Zur

Belüftung fließt das Wasser 2 über die Stauüberlaufkante 21 in den jeweiligen Injektor 7' und fällt als Wasserstrahl 13 in das darunter liegende Becken. Die Injektoren 7' sorgen dabei für eine entsprechende Belüftung des Wassers 2.

Außerdem sind im vorliegenden Beispiel weitere Injektoren 7'' dargestellt, die im unteren Beckenbereich 24 angeordnet sind. Über diese Injektoren 1' ' können die einzelnen Becken 4a, 4b, 4c entleert werden, beispielsweise für Reinigungsarbeiten oder zur Frostsicherung, wenn die Wasserzufuhr über das

Zuführungsrohr 23 abreißt. Die Anzahl der Injektoren 7'' am Beckenboden 24 kann auch zur Durchsatzsteigerung der

Belüftungsanlage dienen. Die Durchsatzmenge sollte dabei so groß sein, dass seitlich am Becken 4a, 4b, 4c zumindest ein Injektor 7' arbeitet, damit der Wasserpegel 3 im Becken 4a, 4b, 4c sichergestellt ist.

Die Injektoren 7', 1'' bestehen aus einem Innerohr 8 und aus einem Außenrohr 9. Das Wasser 2 durchströmt als Wasserstrahl 13 den Zwischenraum zwischen Innenrohr 8 und Außenrohr 9. Über das Innerohr 8 saugt der Wasserstrahl 13 Luft an. Die jeweiligen Stellen für die Luftzufuhr sind mit einem Pfeil und dem

Bezugszeichen 10 angedeutet. Am unteren Ende des Innenrohrs 8 (Luftauslassbereich 11 in Fig. 2 bis 4 und Fig. 7) ist ein Strömungswiderstand 12 vorgesehen, der zu einem Aufplatzen des Wasserstrahls 13 führt. Im

vorliegenden Beispiel ist dieser Strömungswiderstand 12 eine Hohlkugel mit Luftaustrittsöffnungen 14 an der Unterseite. Über diese Luftaustrittsöffnungen 14 saugt der aufgeplatzte

Wasserstrahl 13 Luft 10 durch das Innenrohr 8 an. Außerdem ist das Außenrohr 9 am unteren Ende von einem dritten Rohr 16 und dieses wiederum von einem vierten Rohr 17 umgeben. Über den Zwischenraum zwischen Außenrohr 9 und dritten Rohr 16 bzw. über den Zwischenraum zwischen drittem Rohr 16 und viertem Rohr 17 wird ebenfalls Luft 10 zugeführt.

Eine weitere Luftzufuhr 10 erfolgt unterhalb des vierten Rohres 17, welches oberhalb der jeweiligen Wasseroberfläche 3, 6 endet. Pro Injektor gibt es somit im vorliegenden Beispiel vier Luft Zuführungspunkte 10.

Im untersten Becken 4d ist eine Strömungsleitvorrichtung 25 vorgesehen, deren oberes Ende über die Wasseroberfläche 6 reicht. Durch diese Strömungsleitvorrichtung 25 wird das belüftete Wasser 2 am Boden 5 des untersten Beckens 4d

eingeleitet . In Fig. 1 ist bereits beim Zuführungsrohr 23 oberhalb des ersten Beckens 4a ein Injektor 7' vorgesehen, wodurch es zu einer Vorbelüftung des Wassers kommt. So kann gegebenenfalls der Pumpendruck einer Befüllungspumpe für eine Vorbelüftung ausgenutzt werden. Ein geringer Überdruck von 0,03 bar am

Auslassende des Zuführungsrohres 23 reicht bereits aus, um Luft 10 aus der Umgebung mitzureißen.

In der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung 1 reichen bereits kleinste Fallhöhen im Injektor 7' ab 300 mm aus, um Luft (Sauerstoff) 10 in das Wasser 2 einzubringen. Je höher die Fallhöhe des Wasserstrahls 13 ist, desto mehr Luft wird

eingemischt . In Fig. 2 ist eine weitere mögliche Injektorbauform

dargestellt. Der Injektor 7' besteht auch hier aus einem

Innenrohr 8 und einem Außenrohr 9. Das Wasser 2 durchströmt diesen Injektor 7' als ringförmiger Wasserstrahl 13. Das

Außenrohr 9 endet vor (oberhalb) dem Innenrohr 8. Der

Strömungswiderstand 12 am Ende 11 des Innerohrs 8 und das untere Ende 15 des Außenrohrs 9 sind von einem dritten Rohr 16 umgeben. Dieses dritte Rohr 16 taucht in die Wasseroberfläche 3 ein. Am oberen Ende des Außenrohrs 9 befindet sich ein

Beschleunigungskonus 22, er dient einerseits als

Sammelvorrichtung für das Wasser 2 und andererseits durch seine Verengung als Beschleunigungsvorrichtung für den Wasserstrahl 13.

Im Betrieb strömt das Wasser 2 von der Überlaufkante 21 eines oberen Beckens 4a, 4b, 4c über den Beschleunigungskonus 22 in das Außenrohr 9 und fällt als Ringstrahl nach unten. Der

Strömungswiderstand 12, der hier die Form einer Hohlkugel aufweist, führt zu einem Ausplatzen des Wasserstrahls 13 und somit zu einer erheblichen Vergrößerung der Kontaktfläche

Wasser/Luft. Über die Luftaustrittsöffnung 14 des

Strömungswiderstandes 12 wird Luft 10 durch das Innenrohr 8 angesaugt. Außerdem saugt der aufgeplatzte Wasserstrahl 13 weitere Luft 10 über den Zwischenraum 18 zwischen Außenrohr 9 und drittem Rohr 16 an. Die Luftzufuhr 10 erfolgt bei diesem Injektor 7' an zwei Stellen.

In Fig. 3 ist ein ähnlicher Injektor 1' wie in Fig. 2

dargestellt, jedoch taucht hier das dritte Rohr 16 nicht in die Wasseroberfläche 3 ein. Somit kann in dem Bereich zwischen Injektor 7' und Wasseroberfläche 3 weitere Umgebungsluft 10 zugeführt werden. Bei diesem Injektortyp wird also an drei Stellen Luft 10 zugeführt. In Fig. 4 ist ein Injektor 7' dargstellt, bei dem an insgesamt vier Stellen Umgebungsluft 10 zugeführt wird. Einerseits erfolgt die Luftzufuhr 10 wie bei dem Injektor 7' in Fig. 3, andererseits ist hier ein viertes Rohr 17 vorgesehen, das den unteren Endbereich des dritten Rohres 16 umgibt. Über den

Zwischenraum 19 zwischen drittem Rohr 16 und viertem Rohr 17 kann somit weitere Luft 10 zugeführt werden.

Der Injektor 1' in Fig. 4 hat außerdem ein Außenrohr 9 mit verjüngendem Querschnitt. Der Beschleunigungskonus 31 des

Außenrohrs 9 führt zu einer zusätzlichen Beschleunigung des Wasserstrahls 13.

Bei dem Strömungswiderstand 12 muss es sich nicht

notwendigerweise um einen kugelförmigen Widerstand handeln, er kann beispielsweise auch kegelförmig oder plattenförmig sein. Auch eine Kombination dieser Formen ist vorstellbar. Wichtig bei der Formgebung des Strömungswiderstandes 12 ist nur, dass er zu einem Aufplatzen des Wasserstrahls 13 führt. Durch das Aufplatzen entsteht im Wasserstrahlinneren ein Unterdruck, durch den verstärkt Luft durch das Innerohr 8 angesaugt wird. Vorzugsweise prallt der aufgeplatzte Wasserstrahl 13 an die

Innenseite des ihn umgebenden Rohres 16 oder 17, dadurch kommt es zu einer innigen Vermischung von Luft und Wasser.

In Fig. 5 sind mehrere parallel geschaltete Injektoren 7a, 7b, 7c und 7d dargestellt, die im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die zuvor beschriebenen Injektoren 7' aufweisen. Alle diese Injektoren 7a - 7d sind in einer Reihe an einem Becken 4a, 4b 4c angeordnet und weisen jeweils unterschiedlich hohe

Stauüberlaufkanten 21 auf. Dies hat den Vorteil, dass in Abhängigkeit von der dem Becken 4a, 4b, 4c zugeführten Wassermenge unterschiedlich viele Injektoren 7a - 7d in Betrieb sind. Wird dem Becken 4a, 4b, 4c nur eine geringe Wassermenge zugeführt, so ist nur der Injektor 7b mit der niedrigsten

Stauüberlaufkante 21 in Betrieb. Die jeweilige Höhe der

Stauüberlaufkanten 21 ist so bemessen, dass die einzelnen

Injektoren 7a - 7d jeweils die für die Belüftung optimale

Flüssigkeitsmenge bekommen. Wird die Wassermenge kontinuierlich erhöht, so steigt auch ab dem Zeitpunkt, an dem die zugeführte Wassermenge nicht mehr vollständig durch den Injektor 7b abfließen kann, der Wasserspiegel 3, im Becken, das die

Injektoren 7' speist. Durch die unterschiedlich hohen

Stauüberlaufkanten 21 werden so die einzelnen Injektoren 7d, 7a und 7c schrittweise dazugeschaltet . Durch diese Bauweise ist keine externe Steuerung bei verschiedenen Durchsätzen

notwendig .

Zusätzlich können auch noch am jeweiligen Beckenboden 24 ein Injektor 1' ' (siehe Fig. 1) oder mehrere Injektoren 1' '

vorgesehen sein, durch den/die ebenfalls eine Belüftung

erfolgt .

In Fig. 6 und in Fig. 7 ist jeweils ein Injektor 7' mit

Zentrierstifte 20 dargestellt. Diese Zentrierstifte 20 sorgen für eine Zentrierung des Innerohrs 8 im Außenrohr 9. Wenn man für die Zentrierung sternförmige Zentrierbleche verwendet, kann es zu Verspinnungen und in weiterer Folge zu Rohrverstopfungen kommen. Um dieses Problem zu vermeiden, sind hier die

Zentrierstifte 20 nasenförmig ausgebildet, d.h. sie weisen nicht nur radial nach außen sondern auch in Strömungsrichtung des Wasserstrahls 13. Somit bieten sie kaum Angriffpunkte für Feststoffe. Es ist günstig, wenn die Zentrierstifte 20 am

Innenrohr 8 befestigt sind, vorzugsweise über verschilffene Anschweißpunkte, und wenn sie zum Außenrohr 9 etwas Spiel haben beabstandet sind) . Dadurch kann sich das Innenrohr 8 im

Außenrohr 9 etwas in seitlicher Richtung bewegen. Ablagerungen auf den Zentrierstiften 20 werden so automatisch abgeschüttelt. Diese Zentrierstifte 20 können bei allen beschriebenen

Injektortypen 7' , T', 7a, 7b, 7c, 7d verwendet werden.

Der Strömungswiderstand 12 in Fig. 7 besteht aus einem Konus 29 und einer Halbkugel 30 mit einer Luftaustrittsöffnung 14 an der Unterseite. Der Konus 29, der auch sternförmig sein kann, dient hier auch als Strahlbeschleuniger. Die Halbkugel 30 lässt den Wasserstrahl 13 besser aufplatzen.

Das Innenrohr 8 kann in Fig. 7 über die Höhenverstellung 26 im Außenrohr 9 verstellt werden, dadurch lässt sich der

Auslaufspalt zwischen Strömungswiderstand 12 und Außenrohr 9 verstellen. Wird das Innenrohr 8 nach unten verstellt, so wird der Auslaufspalt größer, dadurch kann man auf den Durchfluss pro Injektor 7', 7'' Einfluss nehmen. Durch die

Höhenverstellung 26 befindet sich die Luftansaugöffnung 27 seitlich am oberen Ende des Innenrohrs 8. Die Höhenverstellung kann ganz einfach über eine Höhenverstellschraube 28 erfolgen.

Selbstverständlich können auch die Injektoren 7' und 1'' in den Fig. 1 bis 4 und die Injektoren 7a - 7d in Fig. 5 jeweils mit einer entsprechenden Höhenverstellung 26 zur Einstellung des Auslaufspaltes versehen sein.

Die in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Injektoren eignen sich einerseits sehr gut zur Belüftung von Abwasser, andererseits aber auch zur Belüftung von Nutzwasser in Fischteichen. Die Becken 4a - 4d in Fig. 1 stellen schematisch auch einen

Fischteich dar. Es ist auch denkbar, dass die in Fig. 1 bis Fig. 7

dargestellten Injektoren 7' nicht durch ein Becken 4a - 4d mit Wasser gespeist werden, sondern direkt durch eine

Versorgungsleitung bzw. durch ein Zuführungsrohr, wie dies beispielsweise beim ersten Injektor 7' in Fig. 1 der Fall ist. Dieser erste Injektor T wird über das Zuführungsrohr 23 mit Wasser versorgt.

Ein derartiger Injektor 7' eignet sich besonders gut zur

Belüftung von Fischteichen, dabei ist es denkbar, dass der Injektor 7' direkt am Wasserzulauf für den Fischteich

angeordnet ist bzw. dass Nutzwasser aus dem Fischteich über eine Pumpe entnommen und über den Injektor 1' wieder dem Teich zugeführt und dabei belüftet wird.

Ein derartiger Injektor 7' hat dabei vorzugsweise einen Aufbau, wie er in den Fig. 2 bis 7 beschrieben ist, wobei hier jedoch der Beschleunigungskonus 22 oder das Außenrohr 9 direkt mit einem Zuführungsrohr verbunden ist. Die Belüftung erfolgt bei einer derartigen Ausführung über die Luftzufuhrstellen 10. Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dar. Die Erfindung umfasst auch andere Ausführungsformen, bei denen beispielsweise zwei Becken mit einem oder mehreren dazwischen geschalteten Injektoren 7', 7a, 7b, 7c, 7d oder 7'' vorgesehen sind. Sie umfasst auch Ausführungsformen mit nur einem Becken. Die Injektorrohre 8, 9, 16 und 17 müssen keineswegs einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, der Querschnitt kann auch oval, eckig, sternförmig oder rosettenförmig sein, die Rohre 8, 9 müssen lediglich dazu geeignet sein, um einen Hohlstrahl 13 zu erzeugen.