(57)【要約】    ・主培地を案内するための主導管（９）、・ガスを案内するための多数の注入ライン（１０、１１）を備え、注入ライン（１０、１１）のそれぞれが、主導管（９）内に位置するそれぞれの出口開口部（１３）を備えるそれぞれの端部セクション（１２）を有し、端部セクション（１２）が、互いに及び主導管（９）に本質的に平行に配置されている、ガスを主培地に導入するための装置（２）。装置（２）を用いて、生物学的に活性化されたスラッジを得るために、特に廃水にガスを導入することができる。それにより、ガスと廃水との間の相互作用は、特に広範囲の乱流によって引き起こされる特に大きな液体とガスの界面により、特に顕著になり得る。さらに、活性スラッジ中の粒子に作用する剪断応力を有利に低く、従って、生物学的粒子の損傷を回避することができる。  【選択図】図３
2021519203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを主培地に導入するための装置（２）であって：
・前記主培地を案内するための主導管（９）、
・前記ガスを案内するための多数の注入ライン（１０、１１）を備え、
前記注入ライン（１０、１１）のそれぞれが、前記主導管（９）内に位置するそれぞれの出口開口部（１３）を備えるそれぞれの端部セクション（１２）を有し、前記端部セクション（１２）が、互いに及び前記主導管（９）に本質的に平行に配向されている、装置（２）。
【請求項２】
前記主導管（９）に垂直な断面において、前記注入ライン（１０、１１）の端部セクション（１２）が同心円上に配置されている、請求項１に記載の装置（２）。
【請求項３】
前記注入ラインの１本が内側注入ライン（１１）であり、残りの注入ラインが外側注入ライン（１０）であり、前記外側注入ライン（１０）の端部セクション（１２）が、前記内側注入ライン（１１）の端部セクション（１２）から半径方向に離間している、請求項２に記載の装置（２）。
【請求項４】
前記外側注入ライン（１０）の端部セクション（１２）が、円周方向に互いに等間隔で離間している、請求項３に記載の装置（２）。
【請求項５】
前記外側注入ライン（１０）の出口開口部（１３）が、前記主導管（９）に垂直な平面（１８）に配置されている、請求項３又は４に記載の装置（２）。
【請求項６】
前記内側注入ライン（１１）の出口開口部（１３）が、前記外側注入ライン（１０）の出口開口部（１３）の下流に配置されている、請求項３〜５のいずれか一項に記載の装置（２）。
【請求項７】
前記主導管（９）が、すべての前記注入ライン（１０、１１）の出口開口部（１３）の下流に縮径部（１５）を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（２）。
【請求項８】
それぞれのノズル先端部（１４）が、各注入ライン（１０、１１）の出口開口部（１３）に設けられている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（２）。
【請求項９】
ガスを主培地に導入するための構成（１）であって：
・主培地用のリザーバ（３）、
・請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置（２）、
・前記リザーバ（３）内に位置するエジェクタ（４）、を含み、
前記装置（２）が、前記主培地と前記装置（２）で得られた前記ガスとの混合物を前記エジェクタ（４）を介して前記リザーバ（３）に導入できるように前記エジェクタ（４）に接続されている、構成（１）。
【請求項１０】
前記エジェクタ（４）が：
・前記リザーバ（３）から主培地を吸い込むためのエジェクタ取り入れ口（１９）、
・前記装置（２）の装置出口（２３）に接続されているエジェクタ入口（２０）、並びに
・前記エジェクタ取り入れ口（１９）、前記エジェクタ入口（２０）、及びエジェクタ出口（２１）に接続された混合チャンバ（２４）、を備える、請求項９に記載の構成（１）。
【請求項１１】
前記リザーバ（３）が、廃水を前記主培地として処理するための曝気槽である、請求項９又は１０に記載の構成（１）。
【請求項１２】
主培地が懸濁液である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置（２）の使用。
【請求項１３】
前記主培地が廃水及び／又は活性スラッジである、請求項１２に記載の使用。
【請求項１４】
ガスが、空気、酸素、二酸化炭素、窒素、オゾンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２又は１３に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に廃水処理においてガスを主培地に導入するための装置及び構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃水は、特に、いわゆる活性スラッジ法によって処理することができる。この方法では、空気などのガスが廃水に導入される。これは通常、曝気槽で行われる。廃水に添加された及び／又は廃水に既に含まれているバクテリアを含む、バクテリア又はなどの生物学的粒子により、活性スラッジが得られる。生物学的粒子は、廃水と生物学的に相互作用する。最後に、廃水及び／又は活性スラッジは、一般的には沈殿タンクに移され、そこで、生物学的粒子を処理水から除去することができる。
【０００３】
活性スラッジ処理では、廃水と廃水に導入されるガスとの相互作用が特に大きいことが好ましい。しかしながら、ガスと廃水との大きな相互作用は、活性スラッジ内の生物学的粒子を損傷させる可能性が高い。特に、ガスが導入されると、剪断応力が粒子に作用し得る。廃水中の生物学的粒子が確実に無傷のままであるようにするために、粒子に作用する剪断応力が特に小さいことが好ましい。
【０００４】
活性スラッジ法の既知の実現では、ガスと廃水との間の相互作用は不十分に小さく、且つ／又は粒子に作用する剪断応力は許容できないほど高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、先行技術から既知のデメリットを少なくともある程度は解消すること、特に、ガスを主培地に導入するための装置及び構成を提供することであり、この装置及び構成では、ガスと主培地の液体成分との間の相互作用は特に大きく、且つ／又は主培地中に含まれる粒子に作用する剪断応力が特に低い。
【０００６】
これらの課題は、独立請求項の特徴によって解決される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ガスを主培地に導入するための装置が提供され、この装置は：
・主培地を案内するための主導管、
・ガスを案内するための多数の注入ライン、を備える。
注入ラインのそれぞれは、主導管内に位置するそれぞれの出口開口部を備えたそれぞれの端部セクションを有する。この端部セクションは、互いに及び主導管に本質的に平行に配向されている。
【０００８】
記載の装置を使用して、任意のガスを任意の主培地に導入することができる。装置は、好ましくは、液体成分を含み、任意選択により固体成分として粒子も含む主培地用に構成される。主培地が液体成分及び粒子を含む場合、この主培地は懸濁液である。
【０００９】
記載の装置は、特に活性スラッジ法に関連して、特に廃水処理で使用することができる。この方法では、空気、酸素、又はオゾンなどのガスを、主培地としての廃水及び／又は活性スラッジに導入することができる。本明細書で使用される活性スラッジは、廃水と生物学的粒子の懸濁液である。即ち、廃水は液体成分であり、生物学的粒子は懸濁液の固体成分である。粒子は、特に、懸濁液としての活性スラッジ中の生物学的粒子であり得る。フロックと呼ぶことができる粒子は、廃水の特定の成分の変換に必要な微生物から形成することができる。廃水は、廃粒子（ｗａｓｔｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅ）などのさらなる固体成分も含み得る。単純にするために、本明細書では、これらのさらなる固体粒子を無視して、フロックなどの固体生物学的粒子と液体廃水とが区別されるだけである。この活性スラッジの活性を維持するために、システムにガスが導入される。これは連続プロセスであるため、既に活性スラッジと見なすことができる物質にもガスを導入することができ、生物学的質量の量が増加した活性スラッジが得られる。このようにして、活性スラッジを得るために、又はその中の粒子の量を増加させるために、ガスを廃水及び／又は活性スラッジそれぞれに導入することができる。
【００１０】
本明細書では、廃水処理に特に焦点を当てているが、本発明はこの技術分野に限定されるものではないことに留意されたい。記載の装置は、ガスが主培地に導入されることになるあらゆる状況で使用することができる。主培地は、液体及び／又は固相を含まなくてもよい。
【００１１】
主培地は、装置の主導管を介して案内することができる。好ましくは、主導管を介して、装置入口と装置出口が互いに接続される。このようにして、主培地は、装置入口を介して装置に入れることができ、主導管を介して装置に通して案内することができ、そして装置出口を介して装置から出すことができる。好ましくは、装置入口と装置出口との間で、ガスを主培地に導入することができる。主導管は、好ましくは、装置入口と装置出口との間の単一の直接接続である。別法では、主導管は、部分的に又は全体的に互いに平行又は直列に延在する複数の分岐を備えることができる。主導管は、好ましくは、鋼などの金属から形成された境界内で実現される。境界は管形状にすることができる。特に、主導管の境界を形成するために、管要素、弁要素、チャンバ、フランジ、シール、及び／又はガスケットなどの複数の要素を直列に配置して互いに接続することができる。
【００１２】
ガスは、注入ラインを介して、特にその出口開口部を介して主培地に導入することができる。主導管内に位置し、この主導管に本質的に平行に配向されている注入ラインのこれらの部分は、それぞれの注入ラインの端部セクションと見なされる。各注入ラインは、好ましくは、単一の出口開口部を備える。別法では、注入ラインの一部又はすべては、多数の出口開口部を備えることができる。出口開口部は、好ましくは、ガスの流れ方向に見られるように、端部セクションの端部に配置される。好ましくは、出口開口部は、ガスを出口開口部から端部セクションの方向に排出できるように構成される。これは、端部セクションと排出されるガスの質量中心及び／又は導管の中心線が互いに２０度未満の角度をなすと理解されるべきである。この角度は、１０度未満、特に５度未満であることが好ましい。
【００１３】
主導管内の注入ラインの構成により、ガスを主培地に順流で導入することができる。即ち、ガスは、主培地の方向と本質的に同じ方向に注入ラインから排出することができる。主培地は、ガスがこのように順流で主培地に導入できるような方向に装置を介して案内されることが好ましいが、装置の構造から、主培地を他の方向に装置を介して案内することも可能であり得、ガスを向流で導入することができる。
【００１４】
好ましくは、端部セクション及び主導管は、この主導管に平行に配向される。しかしながら、当業者であれば、数学的に正確な平行な方向からのわずかな逸脱は、重大な技術的影響を与えないことを理解されよう。従って、端部セクション及び主導管が互いに本質的に平行に配向されていれば十分である。これは、端部セクションと主導管が互いに２０度未満の角度をなすと理解されるべきである。この角度は、１０度未満、特に５度未満であることが好ましい。角度が一定でない場合、本質的に平行は、角度の最大値が２０度未満であると理解されるべきである。好ましくは、角度の最大値は、１０度未満、特に５度未満である。
【００１５】
好ましくは、主導管及び注入ラインは、この主導管に垂直な円形断面を有する。その場合、注入ラインの端部セクションを主導管内に含めることができるように、注入ラインの少なくとも端部セクションは、主導管よりも小さい直径を有する。主導管及び／又は注入ラインの断面が円形でない場合、それぞれの直径の定義が適用されるべきである。
【００１６】
注入ラインは、好ましくは、ガスを主導管の外部から注入ラインに導入できるように、この主導管の境界を貫通する。ここでは、主導管の境界と注入ラインは、好ましくは、この主導管の主培地が、この注入ラインがこの主導管の境界を貫通している部分の主導管から漏出できないように密封される。
【００１７】
主導管と注入ラインの記載の構成では、ガスと主培地の液体成分との間の相互作用が特に大きいこと、及び／又は主培地中に含まれる粒子に作用する剪断応力が特に小さいことが見出された。即ち、ガス、主培地の液体成分、及び主培地中の粒子を含む三相混合物を、廃水処理において上記の活性スラッジ法で特に有利な方法で得ることができる。ここでは、ガスから液体成分への物質移動を促進することができ、しかも活性スラッジフロックへの機械的応力が特に低く維持される。
【００１８】
記載の構成により、ガスを高速且つ明確な導入パターンで導入することが可能である。ガスの導入パターンは、噴霧パターンと見なすこともできる。しかしながら、ガスは、好ましくは懸濁液などの主に液体の主培地に導入されるため、導入パターンという表現が本明細書では使用される。このような培地へのガスの導入は、通常は噴霧とは呼ばれない。
【００１９】
ガスの導入パターンにより、乱流が特に顕著であり得ることが分かった。また、ガスと主培地の液体成分との間の界面は、特に大きくなり得る。これは、主培地中の特に小さな気泡の形成が要因であり得る。乱流及び／又は大きな界面は、ガスと液体成分との間の特に強い相互作用を可能にすることができる。
【００２０】
ガスの主培地への導入パターンにより、乱流及びガスと主培地の液体成分との間の大きな界面が得られるため、主培地中に含まれる粒子への剪断応力作用を特に小さくすることができる。これは、主培地とガスの混合物、即ちガス、主培地の液体成分、及び主培地中の粒子を含む三相混合物の加速により、乱流及びガスと主培地の液体成分との間の界面が得られるアプローチと比較すると特に当てはまる。
【００２１】
乱流及びガスと主培地の液体成分との間の大きな界面が主培地へのガスの導入パターンにより得られるという事実により、ポンピングに必要とされるエネルギーも特に低くなり得る。これはまた、三相混合物が加速されるアプローチと比較すると特に当てはまる。このようなアプローチとは対照的に、記載の装置では、主培地をポンプによって送るだけでよく、ガスは、ガス圧力によって駆動される主培地に導入することができる。また、ガスは、主培地の流れによりこの主培地に引き込むことができる。記載の装置では、乱流及び異なる相間の境界の生成に必要なエネルギーは、ガスを主培地に導入している間にガスの断熱膨張によって系に導入することができる。
【００２２】
ここでは、ガスの圧力降下は、好ましくは、２バール〜２０バール、特に５バール〜１５バールである。
【００２３】
以下に、装置のいくつかの好ましい実施形態を説明する。注入ラインの端部セクションのそれぞれ説明された好ましい構成により得られるガスの導入パターンは、議論された乱流及び／又は主培地の液体成分とこの主培地に含まれる粒子との間の界面に関して特に有利であることが分かった。
【００２４】
装置の好ましい実施形態では、注入ラインの端部セクションは、主導管に垂直な断面において同心円上に配置される。
【００２５】
本明細書で使用される同心円は、中心は共通であるが半径が異なる円である。この実施形態では、端部セクションは、２つ以上の同心円上に配置される。これにより、同心円のそれぞれに、１つ又は複数の注入ラインの端部セクションを配置することができる。好ましくは、同じ円上に配置される端部セクションは、円の中で均等に分布される。内側円は直径がゼロとすることも可能性である。即ち、注入ラインの１つを同心円の中心に配置することができる。
【００２６】
円は単に仮想上のものとすることができ、明確に示さなくてもよい。端部セクションが互いに平行に配置されている場合、端部セクションの配置は、この端部セクションが仮想上の同心円筒のジャケット面上に位置すると説明することもできる。
【００２７】
装置のさらに好ましい実施形態では、注入ラインの１本は内側注入ラインであり、残りの注入ラインは外側注入ラインであり、外側注入ラインの端部セクションは、内側注入ラインの端部セクションから半径方向に離間している。
【００２８】
主セクションに垂直な断面において、内側注入ラインの端部セクションは、外側注入ラインがこの内側注入ラインの端部セクションから半径方向に離間するように、この外側注入ラインの端部セクションの間に配置される。ここでは、半径方向は、主導管に垂直な断面内に画定される。
【００２９】
主導管に垂直な断面において、内側注入ラインは、好ましくは主導管の中心に配置される。従って、主導管が円筒形状を有する場合、内側注入ラインは、好ましくは主導管の軸上に配置される。
【００３０】
前述の実施形態の場合と同様に、注入ラインの端部セクションが同心円上に配置される場合、内側注入ラインの端部セクションは同心円の中心に位置する。即ち、内側円は直径がゼロである。この実施形態では、この内側円に加えて、さらなる円は１つしかない。
【００３１】
装置のさらに好ましい実施形態では、外側注入ラインの端部セクションは、円周方向に互いに等間隔で離間している。
【００３２】
円周方向は、主導管に垂直な断面内に画定される。円周方向に等間隔で離間しているとは、内側注入ラインと外側注入ラインを結ぶそれぞれの仮想線間の角度が、隣接する外側注入ラインのすべての対で同じであることを意味する。これらの仮想線は、主導管に垂直な断面に含まれる。例えば、４本の外側注入ラインが存在する場合、これらの仮想線間の角度は、隣接する注入ラインのすべての対で９０度である。
【００３３】
装置のさらに好ましい実施形態では、外側注入ラインの出口開口部は、主導管に垂直な平面に配置される。
【００３４】
この実施形態では、外側注入ラインの出口開口部は、主導管に沿った方向において同じ位置に配置される。
【００３５】
装置のさらに好ましい実施形態では、内側注入ラインの出口開口部は、外側注入ラインの出口開口部の下流に配置される。
【００３６】
下流という表現は、ガスを注入ラインから排出できる方向を意味する。従って、この実施形態では、外側注入ラインから排出されたガスは、内側注入ラインの端部セクションの少なくとも一部を通過してから、内側導入ラインから排出されたガスに合流する。主培地が、注入ラインから排出されるガスと同じ方向に主導管を介して案内される場合、最初に外側注入ラインからのガスが主培地に導入され、続いて内側注入ラインからのガスも主培地に導入される。
【００３７】
注入ラインのこの構成は、円錐パターンのガスの導入を提供し、内側注入ラインから排出されるガスは円錐の先端部を形成する。
【００３８】
このような円錐パターンのガスの導入は、主導管の形状によって促進することができる。従って、主導管がすべての注入ラインの出口開口部の下流に縮径部を備える装置のさらなる実施形態が好ましい。
【００３９】
前述と同様に、下流という表現は、ガスを注入ラインから排出できる方向を意味する。
【００４０】
装置のさらに好ましい実施形態では、それぞれのノズル先端部は各注入ラインの出口開口部に設けられる。
【００４１】
ノズル先端部は、ガスがノズル先端部を介して導入ラインから排出できるように、この導入ラインに取り付けられる別個の要素である。ノズル先端部は、好ましくは、このノズル先端部の形状により、排出前にガスをこのノズル先端部内で加速できるように構成される。
【００４２】
さらに、ノズル先端部により、ガスの導入パターンを調整することができる。ノズル先端部が交換可能なように構成されている場合、異なるパターンのガスの導入は、異なるノズル先端部のセットを使用することによって容易に実現することができる。
【００４３】
さらなる態様によると、ガスを主培地に導入するための構成が提供され、この構成は：
・主培地用のリザーバ、
・記載のように構成された装置、
・リザーバ内に位置するエジェクタ、を含む。
この装置は、主培地と装置で得られるガスとの混合物をエジェクタを介してリザーバに導入できるようにエジェクタに接続されている。
【００４４】
記載の装置について開示される詳細及び利点は、この構成に適用することができ、逆もまた同様である。
【００４５】
好ましくは、装置は、主培地の少なくとも一部をリザーバから装置に案内できるようにリザーバに接続される。このようにして、主培地は、リザーバから取り出すことができ、記載の装置に案内することができ、そしてエジェクタを介してリザーバに再導入することができる。
【００４６】
別法では、主培地は、エジェクタによって主培地が導入されるリザーバ以外の供給源から取り出すことができる。例えば、主培地は、供給源タンクに供給することができ、そこから取り出すことができ、記載の装置に案内することができ、そしてエジェクタを介してリザーバに導入することができる。ここでは、供給源タンクとリザーバは互いに分離されている。
【００４７】
好ましくは、リザーバ又は供給源タンクから主培地の一部を取り出し、この主培地の一部を、記載の装置の装置入口に案内するために第１のラインが設けられる。
【００４８】
ガスが装置内の主培地に導入された後、主培地とガスの混合物を、装置出口に接続された第２のラインを介してエジェクタに案内することができる。この主培地とガスの混合物は、特に、例えば廃水処理における三相混合物であり得る。
【００４９】
好ましくは、少なくとも１つのポンプが、主培地及び／又は主培地とこの主培地に導入されたガスとの混合物を送るために第１のライン及び／又は第２のラインに設けられる。廃水処理において、ポンプは、記載の装置の上流である第１のラインに含められることが特に好ましい。このようにして、得られた三相混合物ではなく、主培地のみを加速する必要がある。
【００５０】
廃水処理では、リザーバは曝気槽であり得、空気などのガスをこの曝気槽内に導入することによって廃水が活性化される。
【００５１】
構成の好ましい実施形態によると、エジェクタは：
・リザーバから主培地を吸い込むためのエジェクタ取り入れ口、
・装置の装置出口に接続されているエジェクタ入口、並びに
・エジェクタ取り入れ口、エジェクタ入口、及びエジェクタ出口に接続された混合チャンバ、を備える。
【００５２】
本実施形態によるエジェクタは、記載の装置を用いて得られた主培地とガスとの混合物によって駆動されるジェットポンプのように構成されていると考えることができる。この混合物は、エジェクタ入口を介してエジェクタに導入することができる。好ましくは、この混合物は、第１のライン及び／又は第２のライン内の少なくとも１つのポンプによって送られる。このように送られる混合物をエジェクタに導入することにより、リザーバ内に含まれる主培地をエジェクタに吸い込むことができる。これは、ポンプで送られる混合物によって引き起こされる負圧に起因し得る。記載の装置によって得られる混合物及びリザーバからの主培地は、それぞれエジェクタに導入されて吸い込まれた後、混合チャンバ内で互いに混合される。この混合の後、得られた物質を、エジェクタ出口を介してリザーバ内に再導入することができる。
【００５３】
この構成のさらに好ましい実施形態では、リザーバは、廃水を主培地として処理するための曝気槽である。
【００５４】
記載の装置により得られる混合物はリザーバ内の主培地と特によく混合できるため、エジェクタを介した上記のリザーバへの導入は、廃水処理において特に有利であり得る。即ち、記載の装置における三相混合物の生成の下流において、この三相混合物が、エジェクタの使用によって、リザーバ内の廃水及び／又は活性スラッジと混合される。これにより、エジェクタは、記載の装置からの三相混合物を駆動培地として使用するジェットポンプとして機能する。
【００５５】
さらなる態様によると、記載のように構成された装置の使用が提供され、この使用では、主培地は懸濁液である。
【００５６】
記載の装置及び構成について開示された詳細及び利点は、記載の使用に適用することができ、逆もまた同様である。
【００５７】
ガスは順流で主培地に導入されるのが好ましい。
【００５８】
使用の好ましい実施形態では、主培地は廃水及び／又は活性スラッジである。
【００５９】
上記のように、ガスの廃水への導入は、連続的なプロセスである。従って、ガスを廃水、又は既に活性スラッジと見なすことができる物質に導入することができ、生物学的質量の量が増加した活性スラッジが、ガスのさらなる導入から得られる。
【００６０】
使用のさらに好ましい実施形態では、ガスは、空気、酸素、二酸化炭素、窒素、オゾンのうちの少なくとも１つを含む。
【００６１】
これらのガスは、廃水処理で活性スラッジを得るのに特に適している。空気は特に入手が容易であるため、空気を使用することが特に好ましい。
【００６２】
特許請求の範囲で詳細に述べられる個々の特徴は、任意の望ましい技術的に合理的な方法で互いに組み合わせられ、本発明のさらなる実施形態を形成し得ることに留意されたい。本明細書は、特に図面と共に、本発明をさらに説明し、本発明の特に好ましい実施形態を詳細に述べる。本発明及び技術分野の特に好ましい変形形態を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。図面に示される例示的な実施形態は、本発明を限定することを意図するものではないことに留意されたい。図面は概略図であり、正確な縮尺ではない場合がある。図面を以下を提示する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、ガスを主培地に導入するための構成の概略図である。
【図２】図２は、図１の構成で使用できる、ガスを主培地に導入するための装置の組立分解図である。
【図３】図３は、組み立てられた状態の図２の装置の図である。
【図４】−
【図６】図４〜６は、図２及び図３の装置の３つの断面図である。
【図７】図７は、ガスを主培地に導入するための構成の第２の例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
図１には、ガスを主培地に導入するための構成１が示されている。この構成は、主培地用のリザーバ３、ガスを主培地に導入するための装置２、及びリザーバ３内に位置するエジェクタ４を含む。矢印で示されているように、主培地の一部を、第１のライン６及びポンプ５を介してリザーバ３から取り出すことができる。この主培地の一部を、装置２の装置入口２２に案内することができる。即ち、装置２は、主培地の少なくとも一部をリザーバ３から装置２に案内できるようにリザーバ３に接続されている。また矢印で示されているように、ガスを、第３のライン８を介して装置２に供給することができる。ガスが装置２内の主培地に導入された後、得られた混合物を、装置出口２３から第２のライン７を介してエジェクタ４のエジェクタ入口２０に案内することができる。即ち、装置２は、矢印で示されているように、この装置２で得られた主培地とガスの混合物をエジェクタ４を介してリザーバ３に導入できるようにエジェクタ４に接続されている。
【００６５】
エジェクタ４は、リザーバ３から主培地を吸い込むためのエジェクタ取り入れ口１９をさらに備える。また、エジェクタは、エジェクタ取り入れ口１９、エジェクタ入口２０、及びエジェクタ出口２１に接続された混合チャンバ２４を備える。このように、エジェクタ４は、ジェットポンプとして作用し、駆動培地としての、装置２によって得られた混合物によって、リザーバ３からエジェクタ取り入れ口１９を介して主培地を吸い込むことができる。
【００６６】
リザーバ３は、廃水を主培地として処理するための曝気槽である。主培地は、懸濁液、特に廃水及び／又は活性スラッジである。ガスは、空気、酸素、二酸化炭素、窒素、オゾンのうちの少なくとも１つを含む。
【００６７】
図２は、図１の装置２の組立分解図を示す。装置２は、主培地を案内するための主導管９、及びガスを案内するための５本の注入ライン１０、１１を備え、３本の注入ライン１０、１１しか確認できない。注入ライン１０、１１のぞれぞれは、主導管９内に位置するそれぞれの出口開口部１３を備えたそれぞれの端部セクション１２、及びそれぞれのノズル先端部１４を有する。外側注入ライン１０の出口開口部１３は、主導管９に垂直な平面１８に配置されている。端部セクション１２は、互いに及び主導管９に平行に配向されている。注入ラインの１本は、内側注入ライン１１であり、残りの注入ラインは外側注入ライン１０である。内側注入ライン１１の出口開口部１３は、外側注入ライン１０の出口開口部１３の下流に配置されている。主培地は、好ましくは、図面の左から右に流れる。図面ではガスが右に流れるように、ガスを導入ライン１０、１１から排出することができる。主導管９は、すべての注入ライン１０、１１の出口開口部１３の下流に縮径部１５を備える。さらに、主導管９は、管要素２６、フランジ２５、及びシール１６などの多数の要素から構成されていることが分かる。また、主導管９の軸線１７が示されている。
【００６８】
図３は、組み立てられた状態の図２の装置２の図を示す。図２の説明は、図３にも同様に当てはまる。
【００６９】
図４〜図６は、図３に示されている断面Ａ、Ｂ、及びＣを示している。図４〜図６のそれぞれは、主導管９に垂直な断面を示す。注入ライン１０、１１の端部セクション１２は同心円上に配置されていることが分かる。図示されている実施形態では、内側導入ライン１１の端部セクション１２は、４本の外側導入ライン１０の端部セクションが配置されているさらなる１つの円の中心に配置されている。外側注入ライン１０の端部セクション１２は、円周方向に互いに等間隔であり、内側注入ライン１１の端部セクション１２から半径方向に離間している。
【００７０】
図７は、ガスを主培地に導入するための構成の第２の例を示す。図１に示されている例を参照して、それぞれの説明を行う。以下では、最初の例と比較した違いのみを説明する。第１の例と比較して、ガスを主培地に導入するための構成１のこの第２の例では、ガスを主培地に導入するためのポンプ５及び装置２がリザーバ３内に沈められている。これは、リザーバ３及びそれぞれの管の外部にポンプ５を設ける必要がないため、スペースが限られている状況で特に有利である。
【００７１】
生物学的に活性化されたスラッジを得るために、装置２を用いて、特に廃水にガスを導入することができる。それにより、ガスと廃水との間の相互作用が、特に広範囲の乱流によって引き起こされる特に大きな液体とガスの界面により、特に顕著になり得る。さらに、生物学的粒子の損傷を回避する剪断。
【符号の説明】
【００７２】
１  構成
２  装置
３  リザーバ
４  エジェクタ
５  ポンプ
６  第１のライン
７  第２のライン
８  第３のライン
９  主導管
１０  外側注入ライン
１１  内側注入ライン
１２  端部セクション
１３  出口開口部
１４  ノズル先端部
１５  縮径部
１６  シール
１７  軸線
１８  平面
１９  エジェクタ取り入れ口
２０  エジェクタ入口
２１  エジェクタ出口
２２  装置入口
２３  装置出口
２４  混合チャンバ
２５  フランジ
２６  管要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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