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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kläranlage für die mechanisch-biologische Abwasserreinigung, mit einer biologischen Reinigungsstufe, die z. B. aus einem Tropfkörper oder einer Belebtschlammstufe besteht, mit einem Vorklärraum, einem Nachklärraum und einem den aus diesen Klärräumen laufend oder in Intervallen geförderten abgesetzten Schlamm aufnehmenden Schlammfaulraum als Behandlungsräumen und mit z. B. einem Pumpenschacht, einem Verteilerschacht, einem Sandfang u. dgl. als sonstigen Funktionsräumen, sowie mit einem diese Funktionsräume verbindenden Leitungssystem.
Die bekannten Kläranlagen dieser Art wurden früher in aufgelöster Bauweise errichtet, wobei jeder Klärund Funktionsraum als eigenes Bauwerk ausgeführt wurde. Die Errichtung solcher Anlagen ist aufwendig und mit erheblichen Kosten verbunden, da grosse Bauflächen, viele einzelne Gründungen und Verbindungsleitungen zwischen den getrennt angeordneten Reinigungsstufen erforderlich sind. Mit Ausnahme von besonders grossen Kläranlagen für Städte ist man daher zur sogenannten Blockbauweise übergegangen, bei der versucht wurde, sämtliche Funktionsräume in einem einzigen Baukörper zu vereinigen. Bei den bisher bekannten Ausführungen sind die einzelnen Funktionsräume jedoch meist derart ineinandergeschachtelt, dass sie schlecht zugänglich sind, wodurch die Wartung erschwert wird.
Ausserdem weisen die bisher bekannten Kläranlagen dieser Art wesentliche funktionelle Nachteile auf. Das zugeführte Abwasser durchströmt dabei nacheinander die einzelnen Behandlungsräume, die durch Überläufe miteinander in Verbindung stehen, und verlässt die Anlage durch den letzten Behandlungsraum. Der mitgeführte Schlamm setzt sich in allen Behandlungsräumen ab, in welchen auch die Schlammfaulung erfolgt.
Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Kläranlage für die mechanisch-biologische Abwasserreinigung, die bei geringem Raumbedarf wirtschaftlich herstellbar ist, infolge guter Zugänglichkeit aller Räume einfach gewartet werden kann und ausserdem eine einwandfreie Reinigung des Abwassers gewährleistet.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass sowohl die gegeneinander dicht abgeschlossenen Funktionsräume als auch das Leitungssystem gemeinsam in einer von einem, vorzugsweise zylindrischen oder rechteckigen, mit ebener Sohle ausgebildeten Behälter verkörperten Baueinheit zusammengefasst sind, innerhalb derer alle diese Funktionsräume nebeneinander liegen und von der Behälterwandung unmittelbar begrenzt werden.
Das zu reinigende Abwasser wird hiebei dem Vorklärraum zugeleitet, in welchem sich die Verunreinigungen als Schlamm absetzen, worauf das so vorgereinigte Wasser in die biologische Reinigungsstufe gefördert wird. Aus dieser gelangt das Wasser in den Nachklärraum, aus welchem es gereinigt abläuft, teilweise aber auch in den Vorklärraum zurückgefördert werden kann. Da das Wasser durch den Schlammfaulraum hicht hindurchfliesst und aus beiden Klärräumen der Schlamm unverzüglich, noch bevor er zu faulen beginnt, vorzugsweise selbsttätig gesteuert, abgezogen und in den getrennten Schlammfaulraum gebracht wird, wird weder der biologischen Reinigungsstufe angefaultes Wasser zugeführt noch ist das gereinigte ablaufende Wasser angefault.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Klärräume am Rand der Baueinheit, einander etwa diametral gegenüberliegend angeordnet sein und den Schlammfaulraum wenigstens teilweise einschliessen. Es ergibt sich dadurch eine raumsparende Bauweise, bei der alle Funktionsräume am Rand der Baueinheit liegend gut zugänglich sind und daher leicht überwacht und gewartet werden können. Durch Anordnung der Klärräume am Rand der Anlage ergeben sich ausserdem verhältnismässig lange Strömungswege in diesen Klärräumen, was für die Absetzung des Schlammes vorteilhaft ist, und es können lange Ablaufrinnen vorgesehen werden, die über einen Grossteil des Aussenrandes der Anlage reichen.
Im Rahmen der Erfindung haben sich verschiedene Bauformen der zusammengefassten Baueinheit als vorteilhaft erwiesen. So können die beiden Klärräume als segmentförmige Zylinderabschnitte, sektorförmige Ringabschnitte oder als abgewinkelte oder sektorförmige Zylinderausschnitte ausgebildet sein, welche den Schlammfaulraum wenigstens teilweise umgeben. Es ist aber auch möglich, die Baueinheit vieleckig auszubilden, in welcher dann die einzelnen Behandlungsräume einen vieleckigen Grundriss besitzen. Die Auswahl der jeweils zweckmässigsten Ausführungsform wird sich nach den Gegebenheiten an der Baustelle und nach den funktionellen Erfordernissen richten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Schlammfaulraum in zwei getrennte Kammern unterteilt sein. Dabei ist es möglich, in einer der beiden Kammern des Schlammfaulraumes die biologische Reinigungsstufe anzuordnen, die dann vorzugsweise als Belebtschlammraum ausgebildet ist. Erforderlichenfalls kann ferner dem Vorklärraum ein Sandfang vorgeschaltet sein, der in den Schlammfaulraum eingesetzt ist und über eine Ablaufrinne mit dem Vorklärraum in Verbindung steht.
Zur weiteren Vervollständigung der Kläranlage kann dem Vorklärraum ein Pumpraum nachgeschaltet sein, der an der Begrenzungswand des Vorklärraumes in den Schlammfaulraum eingesetzt ist und in den eine vorzugsweise über den ganzen Aussenrand des Vorklärraumes sich erstreckende Ablaufrinne mündet. Weiters kann erfindungsgemäss in den Schlammfaulraum ein Verteilschacht eingesetzt sein, der über eine Leitung mit der biologischen Reinigungsstufe in Verbindung steht und von dem eine in den Vorklärraum bzw. in einen diesem nachgeschalteten Pumpraum mündende Rückleitung sowie eine in den Nachklärraum führende Zuleitung ausgehen.
In an sich bekannter Weise kann es bei der erfindungsgemässen Kläranlage schliesslich auch vorteilhaft sein, die Sohle der beiden Klärräume aus schräg verlaufenden, allenfalls trichterförmig angeordneten
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Rutschflächen zu bilden und gegebenfalls die Behandlungsräume mit einer sie teilweise überdeckenden Abdeckung zu versehen, auf die ein die biologische Reinigungsstufe bildender Tropfkörper aufgesetzt sein kann. Bei allen erfindungsgemässen Ausführungen ist es jedoch wesentlich, dass der Schlammfaulraum mit den Klärräumen nicht in Verbindung steht und der sich in den Klärräumen absetzende Schlamm unverzüglich aus diesen abgezogen wird, so dass in den Behandlungsräumen, die von dem zu reinigenden Wasser durchströmt werden, keine Schlammfaulung erfolgt.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Kläranlage schematisch dargestellt. Fig. l zeigt eine zu einer Baueinheit zusammengefasste Ausführungsform in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 dazu den Grundriss, in den Fig. 3 und 4 sind abgeänderte Ausführungsformen im Grundriss dargestellt und die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Ausführungsformen im axialen Mittelschnitt. Aus den Fig. 7 bis 13 sind weitere vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Kläranalge im Grundriss ersichtlich und die Fig. 14 und 15 zeigen ein weiteres, weitgehend vollständiges Ausführungsbeispiel der Kläranlage im Axialschnitt und im Grundriss, ebenfalls in schematischer Darstellung.
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gegeneinander abschliessen, wie insbesondere aus Fig. l zu erkennen ist.
In dem Klärraum--l--findet beispielsweise die Vorreinigung statt, während der Klärraum--2--zur Nachreinigung des Abwassers vorgesehen ist. Das Abwasser wird zuerst in den Vorklärraum--l--geleitet, in welchem sich die Verunreinigungen als Schlamm absetzen. Das vorgereinigte Wasser wird sodann in die in Fig. l nicht dargestellte biologische Reinigungsstufe geführt, die z. B. aus einem Tropfkörper oder einer Belebtschlammstufe bestehen
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das durch die Anlage hindurchströmende Wasser mit dem faulenden Schlamm oder mit angefaultem Wasser in Berührung kommt.
Nach dem Ausfaulen wird der Schlamm aus dem Schlammfaulraum --3-- zur Trocknung abgezogen.
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segmentförmige Zylinderabschnitte ausgebildet, liegen am Rand der Baueinheit einander etwa diametral gegenüber und schliessen den Schlammfaulraum--3--ein. Gemäss Fig. 2 verlaufen die Zwischenwände parallel zueinander, wogegen sie in den Fig. 3 und 4 in einem spitzen Winkel zueinander stehen. Bei der Ausführung nach Fig. 4 berühren sich die Zwischenwände entlang einer Kante.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die Sohlen der beiden Klärräume --1,2-- aus schräg verlaufenden Rutschflächen gebildet sind, die allenfalls auch trichterförmig angeordnet sein können. Die schrägen Rutschflächen können aus Aufbeton-4--, eingelegten Platten od. dgl. hergestellt werden. Gemäss Fig. 5 sind die Rutschflächen durch in die ebene Sohle der Klärbehälter --1,2-- eingesetzte Spitztrichter --5-- gebildet, wodurch Aufbeton oder Platten eingespart werden. Durch diese Ausführungen ist es möglich, bei starrem Einbau von Schlammtransportleitungen den abgesetzten Schlamm aus der Trichterspitze abzuziehen. Wenn für das Abziehen des Schlammes eine fahrbare Pumpe vorgesehen wird, die am Boden des Klärbehälters
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und- zur Schlammbelebung dienen kann.
Bei dieser Ausführung ist es nicht notwendig, über den Behandlungsräumen eine biologische Reinigungsstufe anzuordnen.
Aus den Fig. 8 bis 13 sind weitere Ausführungsbeispiele für die Anordnung der Behandlungsräume --1 bis 3-relativ zueinander ersichtlich. In den Fig. 8 und 9 sind die Klärräume --1 und 2-als sektorförmige Ringabschnitte ausgebildet, die an ihren Stirnseiten durch radial verlaufende Wände begrenzt sind und gemäss Fig. 8 einander diametral gegenüberliegen, wogegen sie bei der Ausführung nach Fig. 9 einander an einer Stirnwand berühren. Die Fig. 10 und 11 zeigen als abgewinkelte Zylinderausschnitte ausgebildete Klärräume--l und 2--, die in gleicher Weise angeordnet sind wie in den Fig. 8 bzw. 9--. In ähnlicher Weise sind auch die Klärräume --1 und 2--in den Fig. 12 und 13 angeordnet, wobei sie jedoch die Form von sektorförmigen Zylinderausschnitten aufweisen.
Auch bei diesen Anordnungen der Klärräume --1 und 2-kann die Sohle derselben trichterförmig ausgebildet sein, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 14 und 15 sind ausser den Behandlungsräumen--l bis 3-zusätzliche Einrichtungen, die bei der Kläranlage vorteilhaft noch vorgesehen werden, einschliesslich verschiedener Leitungen und der biologischen Reinigungsstufe schematisch dargestellt. Auch dabei handelt es sich um eine Kläranlage in Blockbauweise in zylindrischer Form, wobei die voneinander getrennten Behandlungsräume am
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Boden der Baueinheit nebeneinanderliegen.
Die Klärräume --1 und 2-sind ähnlich der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ausgebildet und schliessen den Schlammfaulraum-3--ein. Die Zuleitung des zu reinigenden Abwassers erfolgt über einen Sandfang--12--, der in den Schlammfaulraum--3-eingesetzt ist, durch eine Leitung--7--, die in den Vorklärraum-l--mündet. Der Sandfang-12-, der mit dem Schlammfaulraum --3-- nicht in Verbindung steht, ist zweckmässig als Tiefsandfang ausgebildet, wobei in seinem Trichter eine Druckluftpumpe eingebaut ist, die den Schlamm aufwirbelt, so dass er mit dem
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l-gefördert,Schlammfaulraum --3-- eingebaut ist.
Aus dem Pumpenschacht gelangt das Abwasser mittels einer Pumpe über eine Transportleitung --14-- in die biologische Reinigungsstufe.
Die biologische Reinigungsstufe ist als Tropfkörper --16-- ausgebildet, der auf einer Abdeckung - über dem Schlammfaulraum --3-- angeordnet ist. Nach biologischer Reinigung des Wassers im Tropfkörper gelangt dieses über eine Leitung --17-- in einen Verteilerschacht-18--, der gleichfalls in den Schlammfaulraum--3--eingesetzt ist und zweckmässig neben dem Pumpenschacht--13--liegt. In für die biologische Reinigung vorteilhafter Weise wird sodann ein Teil des Tropfkörperablaufes über eine Rückleitung --19-- wieder dem Pumpenschacht --13-- zugeführt.
Der grössere Teil des biologisch gereinigten Abwassers wird jedoch aus dem Verteilschacht --18-- über eine Zuleitung --9-- an einer nahe der trichterförmigen Sohle liegenden Stelle in den Nachklärraum --2-- gefördert, in welchem es schräg nach oben aufsteigt, wobei der restliche Schlamm abgegeben wird, worauf das Wasser über eine Ablaufrinne --10-- den Nachklärraum - -2-- verlässt. Das ablaufende Wasser ist biologisch gereinigt und nicht angefault.
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Die biologische Reinigungsstufe kann natürlich auch statt auf der Abdeckung --15-- über den Behandlungsräumen neben der Kläranlage errichtet werden. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil eines grösseren Raumbedarfes. Ferner ist es möglich, den Schlamm aus dem Nachklärraum zuerst in den Vorklärraum-l-- zu fördern und aus diesem sodann gemeinsam mit dem sich dort absetzenden Schlamm in den Schlammfaulraum zu pumpen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kläranlage für die mechanisch-biologische Abwasserreinigung, mit einer biologischen Reinigungsstufe, die z. B. aus einem Tropfkörper oder einer Belebtschlammstufe besteht, mit einem Vorklärraum, einem Nachklärraum und einem den aus diesen Klärräumen laufend oder in Intervallen geförderten abgesetzten
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gemeinsam in einer von einem, vorzugsweise zylindrischen oder rechteckigen, mit ebener Sohle ausgebildeten Behälter verkörperten Baueinheit zusammengefasst sind, innerhalb derer alle diese Funktionsräume nebeneinander liegen und von der Behälterwandung unmittelbar begrenzt werden.
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