AT392636B - Biologisches filter fuer wasserreinigungsanlagen - Google Patents

Description

AT 392 636 B

Die Erfindung betrifft ein biologisches Filter für Wasserreinigungsanlagen mit Rückspüleinrichtung und abgesetzten Kontaktkörpem.

Es ist bekannt, mit Abwasser getränktes Trägermaterial in einem Reaktor als Biomasseträger zu verwenden (EP-A2 0091121), wobei dieses Trägermaterial als Festbettfilter (DE-OS 22 57 348 und 34 34 678) dient. Es ist 5 ferner bekannt, die aus einem Reaktor ablaufende Flüssigkeit in einem Absetzbehälter zu klären und den abgesetzten Schlamm in den Reaktor rückzuführen (DE-OS 34 02 697).

Es sind Filter für geklärte Flüssigkeiten von Wasserreinigungsanlagen in zahlreichen Bauarten bekannt, deren Nachteile im relativ großen Druckverlust beim Reinfiltervorgang besteht, wobei die Filter oftmals vom aeroben in den anaeroben Bereich Umschlägen und so zu Geruchsproblemen werden. 10 Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, den genannten Nachteilen zu begegnen und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus mehreren parallel geschalteten Kammern besteht, die einzeln zwecks Rückspülung abschaltbar sind und deren Seitenwänden und/oder Böden zumindest teilweise Filterflächen vorgeschaltet sind, die mit Kontaktkörpem belegt sind, die von organischen Substanzen, wie z. B. Sägespänen, Rindenstückchen und/oder Schaumstoff, gebildet sind und daß in den einzelnen Kammern, vorzugsweise in 15 mehreren Höhen über dem Boden, regelbare Gaszuführungsorgane für das zu filtrierende Medium und zur zeitweisen Auflockerung dm- abgesetzten Kontaktkörper und deren Abreinigung vorgesehen sind, wobei im Zulaufbereich des Filters schwimmende bzw. schwebende Kontaktkörper vorgesehen sind, die durch dauernde Gaszufuhr bzw. den Zulauf in Bewegung gehalten werden. Vorzugsweise sind die Filterflächen als Lochbleche ausgebildet, die die mit biologischem Rasen belegten Kontaktkörper im Flüssigkeitsraum zurückhalten, wodurch 20 eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung gegeben ist. Insbesondere sind die Filterflächen an den Seitenflächen mindestens auf die benetzten Flächen unterhalb der Spiegelschwankungen begrenzt, wodurch rein mechanisch die Geruchsbildung vermindert ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die einzelnen Filterkammem ablaufseitig durch Verbindungen als kommunizierende Behälter geschaltet, wodurch die Rückspülung der Filter vereinfacht wird. Vorzugsweise ist der Zulauf über in die Kammer gehängte gelochte oder 25 poröse Rohre oder Schläuche geführt, wodurch der Überlastung der Anlage eine Grenze gegeben ist.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Fig. 1 bis 3 beispielsweise erklärt. So zeigt Fig. 1 eine Kläranlage, Fig. 2 einen Filter einer Kläranlage im Detail und Fig. 3 eine Filterkammer eines Filters gemäß Fig. 2 in einer variierten Bauweise.

In Fig. 1 ist schematisch eine Kläranlage dargestellt, die aus einer oder mehreren biologischen Abbaustufen 30 (1) besteht, die von der zu reinigenden Substanz gemäß Pfeil (2), (2’), (2"), (2"') durchströmt werden, wobei zwischen den Pfeilen (2') und (2") ein Schlammabsetzbecken (3) zur Grobvorreinigung eingeschaltet werden kann, in dem eine Vorabscheidung des Schlammes zwecks Rückführung zur Vermeidung von Schlammverlusten und auch zwecks Abführung des Überschußschlammes, insbesondere bei Hochlastanlagen, erfolgen kann. Als letzte Stufe ist schließlich das erfindungsgemäße Filter (4) vorgesehen, welches aus mehreren Kammern (5), 35 (5'), (5") besteht, die einzeln abgeschalten und einer Rückspülung zugeführt werden können, wodurch eine kontinuierliche Reinigung erreicht wird. Die biologische Abbaustufe (1) und auch das Filter (4) haben eine eigene Gas-, bzw. Luft oder Sauerstoffversorgung (6) und eine Schlammrückführung (7), die insbesondere bei der Rückspülung der Filterflächen in Erscheinung tritt. Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung des Filters (4), welches anhand der Fig. 2 näher erläutert wird. Das Filter (4) besteht aus drei parallel geschalteten 40 Filterkammem (5), (5')> (5") wobei die Kammer (5") im Betriebszustand während des Rückspülens gezeichnet wurde. Das gereinigte Abwasser, welches noch Schlammflocken beinhaltet, wird über die Leitung (2") herangeleitet und auf die einzelnen Filterkammem (5), (5'), (5"), aufgeteilt. Die einzelnen Filterkammem weisen an den Wänden (8) Lochbleche (9) auf, durch welche das Filtrat hindurchtritt und die Schlammflocken mit den Füllkörpern zurückgehalten werden. Dies wird dadurch erleichtert, daß in der zu reinigenden Flüssigkeit 45 schwebende, vorzugsweise organische, Kontaktkörper in Art von Füllkörpern vorgesehen sind, die beispielsweise von Sägespänen, Rindenstückchen und anderen pflanzlichen Abfallstoffen als auch Schaumstoffen vorzugsweise aus Polyurethanschaum mit Dichten 1,0 bis 1,2 gebildet sind, die sich gegebenenfalls auch zersetzen können. Dies hat den Vorteil, daß die Schlammteilchen sich an diesen Kontaktkörpem festhalten, hier einen biologischen Bewuchs bilden und so durch die Lochbleche (9) zurückgehalten werden. Dies ergibt einen geringen Druckverlust 50 beim Filtrieren. Um Geruchsbildungen entgegenzuwirken, sind diese Lochbleche (9) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet, so daß sie auch bei Spiegelschwankungen immer benetzt sind. Damit ferner die Flüssigkeit im aeroben Betrieb stets mit Sauerstoff versorgt wird, sind Belüftungseinrichtungen in unterschiedlichen Höhen vorgesehen (punktierte Linien), die im wesentlichen aus einem feinverteilten Düsensystem bestehen, durch welches z. B. Preßluft oder Reinsauerstoff bedarfsentsprechend der Flüssigkeit bzw. 55 dem Flüssigkeitskontaktkörpergemisch zugeführt wird. Für den anaeroben Betrieb ist die Belüftung nicht notwendig, die Fluidisierung der Kontaktkörper erfolgt durch den Zulauf und rückgeführtes Biogas. Die Lochbleche (9) sind im Wandbereich angeordnet. Die Düsensysteme teilen den Flüssigkeitsraum im Filter (4) in einen durchwirbelten und einen stagnierenden Teilraum, wobei der durchwirbelte Raum im Bereich der Abwassereinleitung (2") angeordnet ist, während die stagnierende Strömung an den Lochblechen (9) auftritt und 60 dort die Ablagerung der Kontaktkörper ermöglicht. Die periodische Auflockerung der Kontaktkörper durch Rückspülung bewirkt eine Gegenwirkung durch Zerreißen der Bindungen zwischen den Kontaktkörpem, so daß keine Verhärtung auftritt und der Bewuchs reaktiviert wird. Darüber hinaus tritt auch eine Erneuerung bzw. ein -2-

Claims (5)

1. AT 392 636 B Austausch von Kontaktkörpem in der ruhenden Schicht auf. Wird nun eine Kammer rückgespült, so wird der Schlammabfluß in Bodennähe über die Leitungen (11), (11'), die letzten Endes in die Rückspülleitung (7) münden, geöffnet, wobei als Spülflüssigkeit ein Teil des Flüssigkeitsinhaltes des Filters (4) dient, wobei die einzelnen Kammern (5), (5'), (5") als kommunizierende Gefäße miteinander verbunden sind. Dadurch wird die Strömung in den Lochblechen (9) der zu spülenden Kammer umgekehrt, und der abgespülte Schlamm wird über die Leitungen (11), (11') abgeführt. Die Konstruktion nach Fig. 2 ist besonders sinnvoll, wenn der Schlammeindicker (3) nach Fig. 1 vorhanden ist, wie dies bei Hochlastanlagen, das sind Anlagen mit hoher Schlammkonzentration, üblich ist. Bei Anlagen mit niedriger Schlammkonzentration empfiehlt sich eine Kammerkonstruktion, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, die ebenfalls im Zustand der Rückspülung gezeichnet ist In diesem Fall führt die Zuführung (2") für die zu reinigende Flüssigkeit über beispielsweise drei Zuläufe (12), wobei die zwei Zuläufe (12) in eigene Filtersäcke (13) führen, die den Schlamm aus den biologischen Klärstufen zurückhalten und die Flüssigkeit anstelle des Schlammeindickers (3) filtrieren. Bei der Rückspülung wird nun das Abflußende der Schläuche (13) durch das Ventil (14) geöffnet und der Zulauf (12) in die Filtersäcke geschlossen, so daß der Schlauchinhalt abfließen kann, und die Flüssigkeit von außen in den Schlauch eindringt und den an der Innenseite haftenden Schlamm dadurch abspült. Gegebenenfalls kann dann noch die Innenseite des Schlauches durch Öffnung der Zuleitung (12) in die Filtersäcke nachgespült werden. Diese Rückspülung erfolgt unabhängig von der Reinigung der Lochbleche (9) kann aber auch mit dieser simultan erfolgen. Für die Rückspülung dieser Lochbleche (9) ist dann, wie in Fig. 2 beschrieben, der Effekt der kommunizierenden Kammern (5), (5'), (5") zuständig. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, dieselben Kontaktkörper im Filter (4) zu verwenden, die auch in der biologischen Abbaustufe (1) verwendet werden, so daß bei der Rückführung des Rückspülschlammes in die biologische Abbaustufe über die Leitung (7) es zu keinen unerwünschten Durchmischungen artfremder Trägermaterialien kommen kann, bzw. können zur Rückhaltung von Trägem und Bioschlamm Entwässerungsschnecken eingesetzt weiden. Während des Betriebes der Anlage lagern sich Kontaktkörper mit biologischem Rasen an den Lochblechen (9) an und werden von Zeit zu Zeit durch Belüftungsstöße bzw. Gas aufgelockert, wobei es zu Abreinigungseffekten kommt, und der Schlamm besser verteilt wird, so daß die Intervalle für die Rückspülung vergrößert werden. Gleichzeitig werden schwebende bzw. schwimmende Kontaktkörper gegen bislang ruhende Kontaktkörper ausgetauscht, so daß der biologische Rasen auf den Kontaktkörpem durch den Wechsel der Begasung reanimiert (reaktiviert) wird. Bei der Durchführung von praktischen Versuchen an diesem neuen Filter hat es sich überraschenderweise ergeben, daß die Filterwirkung durch Lochbleche, die relativ einfach fieigehalten werden können, möglich ist, daß das Filtervolumen auch bei großen Durchsätzen klein gehalten werden kann. Insbesondere durch die Einschaltung von einem Schlammeindicker (3), sozusagen als Vorfilter, lassen sich große Standzeiten zwischen den Rückspülungen erreichen, so daß in den meisten Fällen mit einer Dreikammerteilung das Auslangen gefunden werden kann. In diesem neuen Filter lassen sich auch problematische Abwasser, also Abwasser mit Blähschlammbildung bzw. Schwimmschlamm und Abwasser mit Denitrifikationsproblemen problemlos behandeln, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß diese Filter im aeroben Betrieb gefahren worden, wodurch die Luft- oder Sauerstoffzuführung im Filter verantwortlich ist. In diesem Fall tritt eine weitere Reinigung auf, so daß das Filter als zweite oder dritte biologische bzw. biologisch-mechanische Reinigungsstufe bezeichnet werden kann. Auf Grund der guten Schlammrückhaltung eignet sich das Filter auch für den anaeroben Betrieb, wodurch eine hohe Prozeßstabilität erreicht wird. Beim Rückspülen muß jedoch zum Auflockem die Spülwassermenge erhöht werden bzw. statt Luft oder Sauerstoff das gebildete Biogas verwendet werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Biologisches Filter für Wasserreinigungsanlagen mit Rückspüleinrichtung und abgesetzten Kontaktkörpem, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus mehreren parallel geschalteten Kammern (5, 5', 5") besteht, die einzeln zwecks Rückspülung abschaltbar sind und deren Seitenwänden (8) und/oder Böden zumindest teüweise Filterflächen vorgeschaltet sind, die mit Kontaktkörpem belegt sind, die von organischen Substanzen, wie z. B. Sägespänen, Rindenstückchen und/oder Schaumstoff gebildet sind, und daß in den einzelnen Kammern (5, 5', 5"), vorzugsweise in mehreren Höhen über dem Boden, regelbare Gaszuführungsorgane für das zu filtrierende Medium und zur zeitweisen Auflockerung der abgesetzten Kontaktkörper und deren Abreinigung vorgesehen sind, wobei im Zulaufbereich des Filters schwimmende bzw. schwebende Kontaktkörper vorgesehen sind, die durch dauernde Gaszufuhr bzw. den Zulauf in Bewegung gehalten werden. -3- AT 392 636 B
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterflächen als Lochbleche (9) ausgebildet sind, die die mit biologischem Rasen belegten Kontaktkörper im Flüssigkeitsraum zurückhalten.
3. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterflächen an den Seitenflächen mindestens 3 auf die benetzten Flächen unterhalb der Spiegelschwankungen begrenzt sind.
4. 4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterkammern (5, 5', 5") ,r ablaufseitig durch Verbindungen als kommunizierende Behälter geschaltet sind. (Fig. 2)
5. 5. Filter nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (12) über in die Kammer (5") ^ gehängte gelochte oder poröse Rohre oder Schläuche (13) geführt ist. (Fig. 3) 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-