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Abwasserkläranlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abwasserkläranlage zur biologischen Behandlung von ungeklär- tem Abwasser.
Es sind Kläranlagen bekannt, die nach dem konventionellen Tropfkörper-Verfahren arbeiten, bei dem man auf dem Wege einer mechanischen Reinigung oder durch anaerobe Vorbehandlung in einem
Faulraum vorgereinigtes Abwasser in einem luftdurchströmten Tropfkörper herunterrieseln lässt, wodurch das Abwasser einer aeroben Behandlung unterzogen wird. Diese Kläranlagen nach dem konventionellen Tropfkörper-Verfahren sind gemäss den Erkenntnissen und Erfahrungen der Praxis nur zur Behandlung der
Abwässer von mehr als 50 Einwohnern verfahrenstechnisch durchführbar und wirtschaftlich tragbar.
In Fällen, in denen die anfallenden Abwässer nicht mit grösseren Entwässerungsnetzen erfasst werden können, hat man sich daher bisher darauf beschränkt, eine gewisse Reinigung der verhältnismässig kleinen Abwassermengen dadurch zu erreichen, dass man die Abwässer lediglich einer anaeroben Behandlung unterzieht und zu diesem Zweck durch sogenannte Mehrkammer-Ausfaulgruben leitet. Diese haben jedoch einen sehr beschränkten Reinigungseffekt, und es tritt aus ihnen das Abwasser noch mit üblem Geruch aus, weil es nur anaerob behandelt ist und nicht so wie bei den vorerwähnten konventionellen Kläranlagen nach dem Tropfkörper-Verfahren einer biologischen Reinigung unterzogen ist, zu der als entscheidender und wichtigster Faktor die aerobe Behandlung gehört.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Abwasserkläranlage zu schaffen, die gerade bei kleinen Einwohnerzahlen, beispielsweise bei einer Anschlussgrösse von nur 6 Einwohnern, die anaerobe und aerobe, d. h. biologische Behandlung der anfallenden Abwässer ohne verfahrenstechnische Schwierigkeiten und in wirtschaftlich tragbarer Weise ermöglicht, die einen hohen Reinigungseffekt aufweist, fabrikmässig herstellbar ist und komplett und einbaufertig geliefert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Abwasser-Kläranlage aus einem Behälter besteht, der eine als Faulraum dienende untere Kammer und eine als Belebungsraum dienende obere Kammer aufweist, dass in dem Behälter Einbauten vorgesehen sind, die den Abwasserzulauf des Behälters abwärtsführend mit dem unteren Bereich der unteren Kammer verbinden, in der die anaerobe Behandlung des Abwassers bei gleichzeitiger Ablagerung von absetzbaren Stoffen am Boden der unteren Kammer stattfindet, ferner Einbauten, die den oberen Bereich der unteren Kammer aufwärtsführend mit dem oberen Bereich der oberen Kammer verbinden, in der die aerobe BEhandlung des Abwassers unter Bildung von Belebtschlamm stattfindet, und ferner Einbauten, die den unteren Bereich der oberen Kammer aufwärtsführend mit dem Abwasserablauf des Behälters verbinden,
und dass Vorrichtungen im Behälter vorgesehen sind, die Sauerstoff in Form sehr kleiner Luftblasen in den unteren Bereich der oberen Kammer einführen und die ferner in die Zone des oberen Bereiches der unteren Kammer, aus der das Abwasser den zur oberen Kammer hochführenden Einbauten zuströmt, eine geringe Sauerstoffmenge in Form sehr kleiner Luftblasen einführen und eine kleine Menge von Belebtschlamm enthaltendem Abwasser aus der oberen Kammer zurückfördern.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer Abwasser-Kläranlage nach der Erfindung darstellt, u. zw. zeigen Fig. l einen senkrechten Längsschnitt durch die Abwasser-Kläranlage ; Fig. l A einen Teil der Abwasser-Kläranlage im horizontalen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. l ; Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. l im senkrechten Schnitt und vergrössertem Mass-
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stab ; Fig. 3 die Einzelheit der Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ; Fig. 4 eine andere Einzelheit der
Fig. 1 im senkrechten Schnitt und vergrössertem Massstab.
Der die Kläranlage bildende Behälter 10 weist eine obere aerobe Kammer 11 und eineun- tere anaerobe Kammer 12 auf, die durch eine horizontale Trennwand 13 voneinander getrennt sind. Das zu reinigende Abwasser wird dem Behälter 10 durch einen Abwasserzulauf 15 zugeführt. Dieser be- findet sich in der Nähe des oberen Randes des Behälters 10 und mündet in einen von Einbauten 16a abgeteilten kaminartigen Führungskanal 16 ein, der das Abwasser in den unteren Bereich der unteren
Kammer 12 einleitet. Dadurch wird das Abwasser in natürlichem, nicht beschleunigtem Fluss in der
Kammer 12 herumgeleitet, wie die Pfeile in Fig. 1 etwa angeben. Die in der Kammer 12 sich ab- setzenden festen Partikel zersetzen sich dort mittels anaerober Bakterien, so dass ein Minimum an
Schlamm auf dem Boden der Kammer 12 hinterlassen wird.
Unten in der Kammer 12 kann sich, wie dargestellt, ein Heizelement 41 mit einer Leitung 42 befinden, das dazu dient, die Tempe- ratur der Flüssigkeit anzuheben und die anaerobe Zersetzung zu beschleunigen. Das Abwasser steigt in der unteren Kammer 12 hoch und gelangt schliesslich in eine von Einbauten 19 abgeteilte und mit
Eintrittsschlitzen 18 versehene Kammer. Die Schlitze 18 haben einen geringen Querschnitt und beschränken den Fluss durch die Kläranlage. Das behandelte Abwasser, von dem sich feste Teilchen fast vollständig abgesondert haben, steigt in der von den Einbauten 19 gebildeten Kammer hoch und wird durch eine Reuse 20 in den oberen Bereich der oberen Kammer 11 übergeleitet, in der mittels aerober Bakterien die biologische, aerobe Reinigung des Abwassers stattfindet.
Diese biologische Behandlung erfolgt nach dem sogenannten Belebungsverfahren, bei dem das Abwasser während der aeroben Behandlungsdauer in einem Becken verbleibt und belüftet wird, wobei sich sogenannter Belebtschlamm bildet.
Die Einrichtung zur Belüftung der aeroben Kammer 11 wird noch näher beschrieben. Nachdem das flüssige Abwassergut in der oberen Kammer 11 aerob behandelt worden ist, durchfliesst das Abwasser eine von Einbauten 51 abgeteilte Kammer 50, aus der es zu einem reusenartigen Abwasserablauf 52 hochgeleitet wird. Die Einbauten 51 bilden in der Nähe des Bodens 13 der oberen Kammer 11 eine Drosselstelle 50, durch die bewirkt wird, dass das zum Abwasserablauf 52 hochsteigende Abwasser nachgeklärt wird.
Zur Belüftung der oberen Kammer 11 dient eine Belüftungspumpe 30. Die Belüftungspumpe 30 besitzt eine Buchse S (Fig. 2 und 3), mit der sie auf dem Boden 13 aufsteht und die mittels Stangen 39 einen Motor 35 trägt, der durch eine Haube 40 abgedeckt ist und mit der Aussenluft 38 in Verbindung steht. Von dem Antriebsmotor 35 wird eine hohle Welle 33 angetrieben, deren unteres Ende in der Buchse S gelagert ist. Am unteren Ende der hohlen Welle 33 sind zwei Zylinder 32 und 32a angeordnet, wobei der Zylinder 32a oberhalb der Trennwand 13 liegt und der Zylinder 32 innerhalb der durch die Trennwand 13 in die untere Kammer 12 hineinragenden Buchse S angeordnet ist, die die Fig. 2 und 3 deutlich zeigen. Der Zylinder 32a ist mit einem oder mehreren radialen Durchgängen 45 versehen, die mit der hohlen Welle 33 in Verbindung stehen.
In Umdrehungsrichtung des Zylinders 32a sind vor den Austrittsöffnungen der Durchgänge 45 Unterdrucknocken L angeordnet, die einen Druckabfall in den Durchgängen 45 und der Hohlwelle 33 hervorrufen, so dass bei der Rotation der Hohlwelle 33 und des Zylinders 32a Luft aus der Abdeckhaube 40 angesaugt und in den unteren Bereich der oberen Kammer 11 eingebracht wird. Der lichte Querschnitt der Durchgänge 45 ist so bemessen, dass die Luft in Form sehr kleiner Luftblasen in das aerob zu behandelnde Abwasser eingeführt wird, so dass die Luft in Form einer Wolke feiner Blasen zur Oberseite der Kammer 11 aufsteigt.
Die feinen Blasen verbleiben längere Zeit im Abwasser, bevor sie dessen Oberfläche erreichen, wodurch der belüftete Effekt vergrössert wird, ohne dass die Wirkung der aeroben Bakterienkolonien durch heftige Bewegung beeinträchtigt wird, und wodurch eine intensive aerobe Behandlung bei grosser Sauerstoffausnutzung stattfindet. Der Zylinder 32 besitzt gleichfalls einen oder mehrere, mit der Hohlwelle 33 in Verbindung stehende Durchgänge 46 und in Umdrehungsrichtung vor den Austrittsöffnungen der Durchgänge 46 angeordnete Unterdrucknocken L. Durch diesen Zylinder 32 wird Luft in den oberen Bereich der unteren Kammer 12 eingeführt, u. zw. ist der lichte Querschnitt der Durchgänge 46 so klein bemessen, dass eine geringe Sauerstoffmenge in Form sehr kleiner Luftblasen in den oberen Bereich der unteren Kammer 12 eingebracht wird.
Ausserdem besitzt der Zylinder 32 eine schraubenförmige Nut 47, die so angeordnet ist und einen so gering bemessenen Querschnitt hat, dass bei der Rotation des Zylinders 32 eine kleine Menge von Belebtschlamm enthaltendem, aerob behandeltem Abwasser von der Oberseite der Trennwand 13, also vom unteren Bereich der oberen Kammer 11, nach unten in den oberen Bereich der unteren Kammer 12 unterhalb der Trennwand 13 gefördert wird. Ungeachtet dessen,
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