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Die Erfindung betrifft eine Kläranlage, mit einem insbesondere ein Bodenfilter aufweisenden Klärbek- ken, das über eine Beschickungsleitung aus einem vorzugsweise als Vorklärbecken ausgebildeten Sammel- behälter beschickt wird, wobei eine Einrichtung zur intermittierenden Beschickung des Klärbeckens vorge- sehen ist.
Insbesondere für Hauskläranlagen werden immer häufiger sogenannte Bodenfilterkläranlagen verwen- det, bei welchen in einem Klärbecken ein aus Kies- und Sandschichten bestehender Bodenfilter vorgesehen ist, den die zu klärenden Abwässer durchsetzen, bevor sie über einen im Bodenbereich des Klärbeckens in dieses mündenden Ablauf gereinigt abgeführt werden. Häufig wird der Bodenfiiter bepflanzt, beispielsweise mit Schilf, wodurch eine bessere Sauerstoffversorgung des zu klärenden Abwassers erfolgt. Die Pflanzen nehmen weiters bestimmte Nährstoffe wie Nitrite, Nitrate, Phosphate od. dgl. auf, wodurch die Reinigungslei- stung verbessert wird.
Derartige Bodenfilter besitzen an sich eine insbesondere für Hauskläranlagen hinreichende Reinigungs- leistung, weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie dann, wenn sie ständig vom Abwasser durchflossen werden, rasch verstopfen und damit wirkungslos werden.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, die Beschickung der ein Bodenfilter aufweisenden Klärbecken periodisch zu unterbrechen. Eine solche intermittierende Beschickung ermöglicht eine Regeneration der Bodenfilter und vermeidet eine Verstopfung derselben.
Zur Erzielung einer intermittierenden Beschickung Ist es bereits bekannt, Pumpen einzusetzen, die in bestimmten Zeitintervallen eingeschaltet werden. Hiezu ist aber eine komplizierte, in konstruktiver Hinsicht aufwendige Steuerungseinrichtung erforderlich, die die Inbetriebnahme der Pumpe sowohl in Abhängigkeit von der Zeit als auch in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter steuert, da Einschaltbeginn und Einschaltdauer auch von der Menge des anfallenden Abwassers abhängen, welche Menge gerade bel Hauskläranlagen stark von der jeweiligen Tageszeit abhängig ist. Ausserdem benötigen die Pumpen und auch die Steuerungseinrichtungen einen Anschluss an das elektrische Stromnetz und sind daher energteab- hängig.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, Kippen vorzusehen, welche bei Erreichen eines vorbestimmten Flüssigkeitspegels von ihrer einen Endlage in die andere Endlage umkippen und dadurch eine Abwasserzufuhr zum Klärbecken bewirken. Diese rein mechanisch arbeitenden Kippen benötigen zwar keinen Stromanschluss und auch keine komplizierten technischen Steuerungseinrichtungen, sind jedoch selbst störungsanfällig, wobei insbesondere die Gefahr besteht, dass sie sich beispielsweise dann, wenn grössere Feststoffe vom Abwasser mitgeführt werden, verklemmen und dann funktionsunfähig werden.
Die bekannten Kläranlagen weisen weiters den Nachteil auf, dass keine gleichmässige flächige Verteilung des Abwassers auf die gesamte Oberfläche des Klärbeckens erfolgt.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Kläranlage zu schaffen, bei welcher auf technisch einfache Weise eine intermittierende Beschickung des Klärbeckens aus einem vorzugsweise als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter gewährleistet ist. Ausserdem soll gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine flächige Verteilung des Abwassers auf die gesamte Oberfläche des Klärbeckens bzw. des im Klärbecken befindlichen Bodenfilters sichergestellt sein.
Zur Lösung der erstgenannten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das in den Sammelbehälter ragende Ende der Beschickungsieitung als Heber mit einen sich aufwärts erstreckenden bogen förmigen Umlenkung ausgebildet ist.
Durch diese Ausbildung des in den Sammelbehälter ragenden Endes erfolgt selbsttätig eine Einleitung der Beschickung des Klärbeckens, sobald der Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter eine Höhe erreicht hat, die der oberen Begrenzung des sich aufwärts erstreckenden Bogens entspricht, da dann das im Sammelbehälter befindliche Abwasser auch im Heber einen Flüssigkeitspegel innerhalb des Bogens erreicht hat. Sobald die Beschickung über die Beschickungsleitung eingeleitet ist, erfolgt durch die Heberwirkung eine Fortsetzung dieser Beschickung und zwar solange, bis der Abwasserpegel im Sammelbehälter einen unteren Wert in der Höhe des in den Sammelbehälter ragenden Ende der Beschickungsleitung erreicht hat, da dann der Flüssigkeitsstrom im Heber abreisst.
Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Kläranlage erfolgt somit Beginn und Ende der Beschickung selbsttätig in erwünschter Weise in Abhängigkeit vom Flüssigkeitspegel im Sammelbehälter und daher auch in Abhängigkeit von der jeweils dem Sammelbehälter zugeführten Abwassermenge.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die abwärts gerichtete Öffnung des Hebers mit einem Einlauftrichter versehen, durch welchen sichergestellt wird, dass infolge der geringeren Strömungsgeschwindigkeit keine grösseren Verunreinigungen Im Abwasser über den Heber angesaugt werden, diese vielmehr im Sammelbehälter verbleiben.
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Weiters ist es von Vorteil, wenn erfindungsgemäss innerhalb des Sammelbehälters ein mit der Beschikkungsleitung verbundener Überlauf vorgesehen ist, dessen Mündung oberhalb der oberen Begrenzung des sich aufwärts erstreckenden Bogens des Hebers liegt. Dieser Überlauf stellt sicher, dass bei einer plötzlich anfallenden grossen Abwassermenge diese sofort über den Überlauf in die Beschickungsleitung gelangt und über diese dem Klärbecken zugeführt wird.
Zur Regelung der über die Beschickungsleitung aus dem Sammelbehälter abgeführten Menge des Abwassers kann in dieser Beschickungsleitung ein Regulierschieber angeordnet sein, der vorzugsweise zwischen dem Heber und dem Überlauf vorgesehen ist. Durch entsprechende Einstellung des Regulierschiebers wird sichergestellt, dass nur jene Menge an Abwasser dem Klärbecken bzw. dem darin befindlichen Bodenfilter zugeführt wird, die der Reinigungsleistung entspricht, wobei dann, wenn der Regulierschieber zwischen dem Heber und dem Überlauf vorgesehen ist, dennoch bei plötzlich anfallenden grossen Abwassermengen deren Abfuhr gewährleistet ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine in den Sammelbehälter, vorzugsweise im Bodenbereich desselben, mündende Luftzufuhrleitung vorgesehen sein. Durch die dadurch erfolgte Luftzufuhr erfolgt ein verstärkter Auftrieb des Schwimmschlammes und dieser bleibt in dem als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter, von wo er in einem gesonderten Schlammspeicher abgeführt werden kann. Gleichzeitig findet durch den Sauerstoffeintrag eine biologische Vorreinigung des Abwassers im Vorklärbekken statt.
Um eine gleichmässige Beschickung des Klärbeckens sicherzustellen, mündet die Beschickungsleitung
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se radial verlaufenden, Verteilerleitungen verbunden ist, die an ihren Enden mit Austrittsöffnungen versehen sind. Durch Anordnung einer entsprechenden Anzahl radial vom mittig angeordneten Verteilerbehälter auswärts verlaufender Verteilerleitungen wird ein gleichmässiges Beschicken der gesamten Oberfläche des Klärbeckens bzw. des darin befindlichen Filters gewährleistet. Die Austrittsöffnungen der Verteilerleitung sind hiebei oberhalb des Flüssigkeitsspiegels Im Klärbecken angeordnet, sodass der Austritt des Abwassers nicht durch einen Rückstau behindert wird. Verbessert kann diese Anordnung noch dadurch werden, dass an den Austrittsöffnungen der Verteilerleitungen Verteilertassen vorgesehen sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Kläranlage in Draufsicht und Fig. 2 stellt einen Schnitt nach der Linie 11 - 11 in Fig. 1 dar. Fig. 3 zeigt das Detail 111 in Fig. 2 in grösserem Massstab. Fig. 4 stellt in grösserem Massstab den am Ende der Beschickungsleitung angeordneten Heber dar.
Die erfindungsgemässe Kläranlage weist einen als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter 1 und ein Klärbecken 2 auf. Dem Sammelbehälter 1 wird das in einem schematisch angedeuteten Haus 3 entstehende Abwasser über eine Leitung 4 zugeführt. Sammelbehälter 1 und Klärbecken 2 sind über eine Beschickungsleitung 5 miteinander verbunden. Der sich an der Oberfläche des im Sammelbehälter 1 befindlichen Abwassers bildende Schwimmschlamm wird über eine Leitung 6 zu einem Schlammspeicher 7 transportiert, aus dem er periodisch entfernt werden muss. Der Sammelbehälter 1 ist Im Erdboden versenkt untergebracht und über eine Einstiegsöffnung 8 begehbar.
Wie in Fig. 4 in grösserem Massstab dargestellt ist, in der lediglich eine Seitenwand 1a des Sammelbehälters 1 gezeigt ist, ist das in den Sammelbehälter 1 ragende Ende der Beschickungsleitung 5 als Heber 9 mit einen sich aufwärts erstreckenden bogen förmigen Umlenkung 10 ausgebildet, wobei die abwärts gerichtete Öffnung des Hebers 9 mit einem Einlauftrichter 11 versehen ist. Der Oberwasserpegel im Sammelbehälter 1 ist in Fig. 4 mit OW WSP, der Unterwasserpegel mit UW WSP bezeichnet. Diese beiden Pegel sind auch in Fig. 2 durch die Linien 12 angedeutet. Wie aus dieser Fig. 2 ersichtlich, mündet die Leitung 4 in den Sammelbehälter 1 oberhalb des Oberwasserpegels OW WSP.
Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass die Beschickung des Klärbeckens 2 über die Beschickungsleitung 5 dann eingeleitet wird, wenn der Pegelstand des Abwassers im Sammelbehälter 1 den Oberwasserpegel OW WSP erreicht hat. Dann wird die Abfuhr des Abwassers aus dem Sammelbehälter 1 durch die Heberwirkung solange fortgesetzt, bis das Abwasser den Unterwasserpegel UW WSP erreicht hat.
Um sicherzustellen, dass bei einer plötzlich anfallenden grossen Abwassermenge diese durch die Beschickungsleitung 5 auf jeden Fall abgeführt wird, ist die Beschickungsleitung 5 mit einem Überlauf 13 versehen, dessen Mündung 14 oberhalb des Oberwasserpegel OW WSP liegt. Dadurch wird ein Rückstau des Abwassers in der Leitung 4 mit Sicherheit vermieden.
Die Menge des abgeführten Abwassers kann durch einen Regulierschieber 15 eingestellt werden, der sich zwischen dem Heber 9 und dem Überlauf 13 befindet. Durch entsprechende Einstellung dieses Regulierschiebers wird gewährleistet, dass dem Klärbecken 2 jeweils nur jene Abwassermenge zugeführt wird, die der Reinigungsleistung entspricht. Durch die Anordnung des Regulierschiebers 15 In Strömungsrichtung gesehen vor dem Überlauf 13 wird jedoch dennoch eine Abfuhr einer grösseren Abwassermenge
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ermöglicht, wenn dies erforderlich sein sollte.
Im Klärbecken 2 befinden sich mehrere schematisch angedeutete Schichten 16 aus Kies, Sand od. dgl., wobei gegebenenfalls auch noch eine Bepflanzung dieser Schichten beispielsweise durch Schilf erfolgen kann. Diese Schichten sowie die gegebenenfalls vorgesehene Bepflanzung bewirken eine Reinigung des Abwassers. Das gereinigte Abwasser wird über im Bodenbereich des Klärbeckens vorgesehene Drainagerohre 17 einem Schacht 18 zugeführt, in welchem eine Probenentnahme vorgenommen werden kann, und von diesem Schacht 18 über einen Ablauf 19 abgeführt.
Klärbecken 2 und Schacht 18 sind gleichfalls im Erdboden versenkt angeordnet, jedoch oben offen.
Das über die ein leichtes Gefälle in Richtung zum Klärbecken 2 aufweisende Beschickungsleitung 5 vom Sammelbehälter abgeführte Abwasser gelangt zunächst in einen mittig Im Klärbecken vorgesehenen Verteilerbehälter 20, von dem radial verlaufende Verteilerleitungen 21 ausgehen, deren Austrittsöffnungen 22 sich oberhalb der obersten Schicht 16 und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Klärbecken 2 befinden.
An den Austrittsöffnungen 22 sind Verteilertassen 23 vorgesehen, die in Fig. 3 in grösserem Massstab gezeigt sind und über welche eine im wesentlichen gleichmässige Verteilung des Abwassers entlang der gesamten Oberfläche des Klärbeckens erfolgt, wie dies In Fig. 1 durch die Kreise 24 angedeutet ist.
Im Bodenbereich des Verteilerbehälters 20 Ist eine Entleerungsöffnung 27 vorgesehen, über welche das Wasser bei Frostgefahr automatisch In das Klärbecken 2 abgelassen wird.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann eine in den Sammelbehälter 1 im Bodenbereich desselben mündende Luftzufuhrleitung 25 vorgesehen sein, die an ein Gebläse 26 angeschlossen ist. Durch Luftzufuhr erfolgt ein Auftrieb des Schw ! mmsch ! ammes. dieser bleibt somit In dem als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter 1 und der Abzug des Schwimmschlammes über die Leitung 6 In den Schlammspeicher 7 wird erleichtert.
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The invention relates to a sewage treatment plant with a clarification tank, in particular a bottom filter, which is fed via a feed line from a collecting tank, preferably designed as a primary settling tank, a device being provided for intermittent feeding of the clarification tank.
So-called soil filter treatment plants are increasingly used in particular for domestic sewage treatment plants, in which a soil filter consisting of layers of gravel and sand is provided in a clarifier, through which the wastewater to be treated passes before it is discharged into a drain in the bottom area of the clarifier into this outlet . The soil filter is often planted, for example with reeds, which provides a better oxygen supply for the wastewater to be treated. The plants also absorb certain nutrients such as nitrites, nitrates, phosphates or the like, which improves the cleaning performance.
Such floor filters have a sufficient cleaning performance, in particular for domestic wastewater treatment plants, but have the disadvantage that they clog quickly when they are constantly traversed by the waste water and thus become ineffective.
In order to avoid this disadvantage, it has already been proposed to periodically interrupt the loading of the clarifiers having a bottom filter. Such an intermittent loading enables the soil filters to be regenerated and prevents them from becoming blocked.
To achieve intermittent loading, it is already known to use pumps that are switched on at certain time intervals. For this purpose, however, a complicated, structurally complex control device is required, which controls the commissioning of the pump both as a function of time and as a function of the liquid level in the collection container, since the start-up time and the duration of operation also depend on the amount of wastewater accruing, the amount at the moment domestic wastewater treatment plants is heavily dependent on the time of day. In addition, the pumps and also the control devices require a connection to the electrical power grid and are therefore energy-dependent.
It has also already been proposed to provide tipping devices which tip over from their one end position into the other end position when a predetermined liquid level is reached and thereby bring about a wastewater supply to the clarifier. These purely mechanical tippers do not require a power connection or complicated technical control devices, but are themselves susceptible to malfunction, with the particular risk that they will jam, for example, when larger solids are carried along by the wastewater and then become inoperable.
The known sewage treatment plants also have the disadvantage that there is no uniform, flat distribution of the waste water over the entire surface of the clarification tank.
The object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned and to provide a sewage treatment plant in which an intermittent feeding of the clarification tank from a collecting tank, which is preferably designed as a pre-clarification tank, is ensured in a technically simple manner. In addition, according to a preferred embodiment of the invention, a flat distribution of the wastewater over the entire surface of the clarifier or the bottom filter located in the clarifier should be ensured.
To achieve the first-mentioned object, the invention proposes that the end of the charging line projecting into the collecting container is designed as a lifter with an upwardly extending arcuate deflection.
This design of the end protruding into the collecting tank automatically initiates the loading of the clarifier as soon as the liquid level in the collecting tank has reached a height which corresponds to the upper limit of the upwardly extending arc, since then the waste water in the collecting tank is also one in the siphon Liquid level within the arc has reached. As soon as the feed has been introduced via the feed line, this loading continues due to the lifting action until the waste water level in the collecting tank has reached a lower value at the end of the feeding line protruding into the collecting tank, since then the liquid flow in the lifter breaks off .
In the wastewater treatment plant designed according to the invention, the start and end of the feed thus take place automatically in a desired manner depending on the liquid level in the collecting tank and therefore also depending on the amount of waste water supplied to the collecting tank.
According to a preferred embodiment of the invention, the downward opening of the lifter is provided with an inlet funnel, by which it is ensured that no larger impurities are sucked into the waste water via the lifter due to the lower flow rate, but rather remain in the collecting container.
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Furthermore, it is advantageous if, according to the invention, an overflow connected to the charging line is provided within the collecting container, the overflow of which lies above the upper limit of the upwardly extending arc of the lifter. This overflow ensures that if there is a sudden large amount of wastewater, it immediately enters the feed line via the overflow and is fed to the clarifier via this.
To regulate the amount of wastewater discharged from the collecting container via the feed line, a regulating slide can be arranged in this feed line, which is preferably provided between the lifter and the overflow. Appropriate adjustment of the regulating slide ensures that only the amount of wastewater that corresponds to the cleaning performance is fed to the clarifier or the soil filter located therein, although when the regulating slide is provided between the lifter and the overflow, it is nevertheless used for suddenly occurring large ones Amounts of waste water whose discharge is guaranteed.
According to a further feature of the invention, an air supply line opening into the collecting container, preferably in the bottom area thereof, can be provided. The resulting air supply results in an increased buoyancy of the floating sludge and this remains in the collecting tank designed as a primary clarifier, from where it can be removed in a separate sludge storage. At the same time, a biological pre-treatment of the wastewater takes place in the pre-clarification tank due to the oxygen input.
The feed line opens to ensure that the clarification tank is fed evenly
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se radially extending, distribution lines is connected, which are provided at their ends with outlet openings. By arranging a corresponding number of distribution lines running radially outward from the centrally arranged distributor container, a uniform loading of the entire surface of the clarifier or the filter located therein is ensured. The outlet openings of the distribution line are arranged above the liquid level in the clarifier, so that the outlet of the wastewater is not hindered by a backflow. This arrangement can be further improved by providing distribution cups at the outlet openings of the distribution lines.
In the drawing, the invention is explained schematically using an exemplary embodiment. 1 shows a top view of a sewage treatment plant according to the invention and FIG. 2 shows a section along the line 11-11 in FIG. 1. FIG. 3 shows the detail 111 in FIG. 2 on a larger scale. Fig. 4 shows on a larger scale the lifter located at the end of the feed line.
The sewage treatment plant according to the invention has a collecting tank 1 designed as a primary settling tank and a settling tank 2. The waste water produced in a schematically indicated house 3 is fed to the collecting container 1 via a line 4. Collection tank 1 and clarifier 2 are connected to one another via a feed line 5. The floating sludge forming on the surface of the waste water in the collecting tank 1 is transported via a line 6 to a sludge storage 7, from which it has to be removed periodically. The collecting container 1 is sunk into the ground and accessible via an access opening 8.
As shown in Fig. 4 on a larger scale, in which only one side wall 1a of the collecting container 1 is shown, the end of the feed line 5 protruding into the collecting container 1 is designed as a lifter 9 with an upwardly extending arcuate deflection 10, the downward opening of the jack 9 is provided with an inlet funnel 11. The upper water level in the reservoir 1 is designated in Fig. 4 with OW WSP, the underwater level with UW WSP. These two levels are also indicated in FIG. 2 by lines 12. As can be seen from this Fig. 2, the line 4 opens into the reservoir 1 above the upper water level OW WSP.
From Fig. 4 it can be seen that the loading of the clarifier 2 via the feed line 5 is initiated when the level of the waste water in the collecting tank 1 has reached the upper water level OW WSP. Then the removal of the waste water from the collecting tank 1 by the lifting action is continued until the waste water has reached the underwater level UW WSP.
In order to ensure that in the event of a sudden large amount of wastewater being discharged through the feed line 5 in any case, the feed line 5 is provided with an overflow 13, the mouth 14 of which lies above the upper water level OW WSP. This reliably prevents backflow of the waste water in line 4.
The amount of wastewater discharged can be adjusted by a regulating slide 15, which is located between the lifter 9 and the overflow 13. Appropriate adjustment of this regulating slide ensures that the clarifier 2 is only supplied with the amount of waste water that corresponds to the cleaning performance. Due to the arrangement of the regulating slide 15 seen in the flow direction before the overflow 13, however, a larger amount of wastewater is discharged
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enabled if this should be necessary.
In the clarifier 2 there are several schematically indicated layers 16 of gravel, sand or the like, it being also possible for these layers to be planted, for example by means of reeds. These layers as well as the planting provided, if necessary, purify the waste water. The cleaned wastewater is fed via a drain pipe 17 provided in the bottom area of the clarifier to a shaft 18 in which a sample can be taken, and is discharged from this shaft 18 via an outlet 19.
Clarifier 2 and shaft 18 are also sunk into the ground, but open at the top.
The waste water discharged from the collecting tank 5 via the feed pipe 5, which has a slight slope in the direction of the clarification tank 2, first enters a distribution tank 20 provided centrally in the clarification tank, from which radially extending distribution lines 21 extend, the outlet openings 22 of which lie above the uppermost layer 16 and above the liquid level are in clarifier 2.
Distribution cups 23 are provided at the outlet openings 22, which are shown on a larger scale in FIG. 3 and via which there is an essentially uniform distribution of the waste water along the entire surface of the clarifier, as indicated by the circles 24 in FIG. 1.
In the bottom area of the distribution tank 20 there is an emptying opening 27 through which the water is automatically drained into the clarifier 2 when there is a risk of frost.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, an air supply line 25 opening into the collecting container 1 in the bottom region thereof can be provided, which is connected to a blower 26. The Schw! mmsch! ammes. This thus remains in the collecting tank 1 designed as a primary clarifier and the removal of the floating sludge via the line 6 in the sludge storage 7 is facilitated.