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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum biologischen Reinigen von Abwasser sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.
Gemäss dem derzeitigen Stand der Technik erfolgt die biologische Reinigung von Abwasser in Abwasserreinigungsanlagen im Trennsystem (ÖNORM B2502). Die Im Abwasser enthaltenen organischen Substanzen werden durch Einwirkung von Kleinlebewesen und Zusatz von Sauerstoff abgebaut, dabei werden Stickstoffverbindungen zu Nitraten umgewandelt (Nitrifikation). In Grosskläranlagen ab 10. 000 Einwohnergleichwerte (EGW) wird auch die Denitrifikation zur Reinigung des Abwassers eingesetzt. Dabei wird unter anaeroben Bedingungen Nitrat über Nitrit und Distickstoffoxid zu Stickstoff reduziert.
Aus der DE-A1-41 33 954 ist eine Anlage zur biologischen Phosphor- und Stlckstoffeliminierung aus Abwasser unter Anwendung anoxischer, anaerober und aerober Verfahrensstufen bekannt, die aus einer Grobstoffentfernung, einem nachgeordneten Speicherbecken, einem ersten Denitrifikationsbecken, einem PFreisetzungsbecken, einem zweigeteilten Denitrifikationsbecken, einem Nitrifikationsbecken, einem Zwischenbelüftungsbecken und einem Nachklärbecken besteht. Abwasserzuläufe münden über die Grobstoffentfernung In das Speicherbecken, In das erste Denitrifikationsbecken, In das P-Freisetzungsbecken und in den zweiten Beckenteil des zweiten Denitrifikationsbeckens. Das Speicherbecken ist mit dem ersten Denitrifikationsbecken und dem Nachklärbecken verbunden.
Der erste Beckenteil des zweiten Denitrifika- tionsbeckens Ist über das Zwischenbelüftungsbecken mit dem Nachklärbecken und dem zweiten Beckenteil des zweiten Denitrifikationsbeckens gekoppelt. Der zweite Beckenteil des zweiten Denitrifikationsbeckens Ist
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istist eine Tauchwand so angeordnet, dass enthaltene schwimmfähige Aufwuchsträger von unten In das P- Frelsetzungsbecken eingetragen und oben wieder ausgetragen werden können. Der Schlammvoreindicker ist mit dem Nitnfikationsbecken und dem Nachklärbecken verbunden.
Aus der EP-A1-497 114 ist ein Verfahren zur Reinigung von Phosphate und Stickstoffverbindungen enthaltenden Abwässern bekannt, wobei man das Abwasser in einem Vorklärbecken durch Zugabe einer Lösung von Salzen mehrwertiger Metalle zunächst chemisch vorklärt, bis das Verhältnis zwischen biologischem Sauerstoffbedarf (BSBs) und Gesamtstickstoff weniger als 4, 5 beträgt. Das vorgeklärte Abwasser unterzieht man In einem anaeroben Bereich des ersten Teils eines zweiteiligen Belebungsbeckens, in einem anaeroben Zwischenbecken oder in einem anaeroben Bereich des Vorklärbeckens zusammen mit belebtem Rücklaufschlamm aus einer Fest-Flüssig Trenneinrichtung, gegebenenfalls einer biologischen Phosphatfreisetzung.
Eine Mischung aus dem so erhaltenen Abwasser und nitrathaltigem Rücklaufwasser mit Belebtschlamm, die durch eine Öffnung in der Trennwand zwischen den beiden Teilen des Belebungsbeckens direkt aus dem zweiten aeroben Teil des Belebungsbeckens gepumpt werden, unterzieht man in einem an den anaeroben Bereich anschliessenden anoxischen Bereich des Belebungsbeckens einer Denitrifikation. Die demtriftzterte Schlamm-Abwasser-Mischung unterzieht man in einem getrennten aeroben Bereich Im ersten Tell des Belebungsbeckens einer Nitrifikation und dem Abbau der organischen Fracht.
Die nitrathaltige Schlamm-Abwasser-Mischung leitet man unmittelbar in den zweiten, aeroben Teil des Belebungsbeckens und führt dort die Nitnfikatlon und den Abbau der organischen Fracht weiter Einen grösseren Teil des erhaltenen nitrathaltigen Abwassers mit Belebtschlamm pumpt man durch eine Öffnung In der Trennwand zwischen den beiden Teilen des Belebungsbeckens als Rücklaufwasser in den anoxischen Bereich des ersten Belebungsbeckens zurück und leitet einen kleineren Teil des Abwassers zusammen mit Belebtschlamm in eine Fest-Flüsslg-Trenneinnchtung.
In den Zulauf der Fest-Flüsslg-Trennelnnchtung speist man eine Lösung von Salzen mehrwertiger Metalle zur Phosphatfällung ein und trennt den ausgeflockte Schlamm von geklärten Abwasser
In der DE-C1-36 44 770 ist ein Verfahren zur Reinigung phosphathaltiger Abwässer mittels biologischer Phosphorelimination beschneben, bei dem das Abwasser, das noch einen hohen Anteil an absetzbaren Stoffen aufweist, in aufeinanderfolgenden Behandlungsbecken zuerst unter anaeroben und dann unter aeroben Bedingungen mit Belebtschlamm behandelt und danach In ein Nachklärbecken eingeleitet wird und bel dem ein belebter Rücklaufschlamm aus dem Nachklärbecken In das unter anaeroben Bedingungen betnebene Becken zurückgeführt wird.
Die Behandlung unter anaeroben Bedingungen erfolgt hiebei in einem Absetzbecken, In dem die Verweilzeit des Belebtschlammes die Verweilzelt des Abwassers übersteigt
In der DE-A1-35 34 957 ist ein Verfahren zur Denitrifikation von Tnnkwasser beschrieben. wobei das nitratbeladene Rohwasser, gegebenenfalls nach Zugabe von Dos ! erungssubstanzen, In eine biologische Demtnfikatlonsstufe sowie das behandelte Gemisch aus Wasser und Mikroorganismen In eine Nachklärstufe eingeführt werden, aus der das Reinwasser einem Trinkwassernetz zugeführt wird, wobei ausserdem Rückführschlamm aus der Nachklärstufe In die Denltnflkatlonsstufe eingeführt werden kann.
Das Rohwasser wird hiebei unmittelbar In die Denltnflkatlonsstufe eingeführt und das behandelte Gemisch aus der
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tung für eine aerobe Nachbehandlung und danach in die Nachklärstufe eingeführt. In der Denitnfikationsstufe wird eine hohe Biomassedichte aufrechterhalten.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens mit welchem es möglich 1St, auch bei kleinen Kläranlagen für beispielsweise 6 EGW die Denitrifikation zur Reinigung des Abwassers einzusetzen. Ausserdem soll das Verfahren den Bau von Kleinkläranlagen ermöglichen.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren zum biologischen Reinigen von Abwasser erreicht, bei dem erfindungsgemäss das Abwasser im Anschluss an ein mechanisches Reinigen in einem ersten Absetzbecken vorerst mindestens teilweise durch eine erste anaerobe Zone in ein zweites Absetzbecken und wieder zurück über die erste anaerobe Zone in das erste Absetzbecken geführt wird und sodann einer zweiten anaeroben Zone zugeführt wird, wonach es, wie bekannt, einem aeroben Abbau unterworfen wird. Durch die spezielle Führung des Abwassers durch zwei anaerobe Zonen wird die erforderliche Verweilzeit für eine Denitrifikation erreicht. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht auch den Bau von Kleinkläranlagen.
Demgemäss betrifft die Erfindung auch eine biologische Kläranlage, die bei einem Abwasseranfall von z. B. nur 6 EGW einsetzbar ist.
Die biologische Kläranlage mit mindestens einem Absetzbecken, einem Belebungsbecken und einem Nachklärbecken ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass dem an den Zulauf anschliessenden ersten Absetzbecken unmittelbar eine erste Klammer zum anaeroben Abbau nachgeordnet ist, die in ein weiteres, allfälligen Zulaufschwankungen ausgleichendes Absetzbecken führt, dass mit den ersten Absetzbecken eine zweite Kammer zum anaeroben Abbau verbunden ist, an deren Ende ein Saugrohr zum Einleiten der zu klärenden Flüssigkeit in das Belebungsbecken mit Lufteintrageinrichtungen, wie z.
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Belebungsbeckens wie bekannt mit den Nachklärbecken in Verbindung steht, von dessen Füllungsniveau eine Ablaufrinne wegführt und dass der Bodenbereich des Nachklärbeckens zur Rückführung von Schlamm durch eine Leitung mit dem ersten Absetzbecken verbunden ist. Die erfindungsgemässe Kläranlage kann wie bereits gesagt für sehr kleine Anfallmengen von Abwasser dimensioniert werden, ohne daS ihre einwandfreie Funktionsweise beeinträchtigt wäre.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage als vorzugsweise quaderförmige Baueinheit ausgebildet, die Behälteraussenwände aufweist, innerhalb welcher eine Trennwand zur Abtrennung der nebeneinander angeordneten beiden Absetzbecken von der zweiten Kammer zum anaeroben Abbau und der in dieser eingeschachtelten ersten Kammer zum anaeroben Abbau sowie dem über den beiden Kammern angeordneten Belebungsbecken vorgesehen ist, wobei die Trennwand im Bereich der ersten Kammer zum anaeroben Abbau Durchlässe zum ersten Absetzbecken und Durchlässe zum zweiten Absetzbecken aufweist. Die so ausgebildete Kläranlage stellt eine sehr kompakte Baueinheit dar, die auch zur Klärung des Abwassers von einzelnen Häusern eingesetzt werden kann, was besonders zur Klärung des Abwassers von Einschichthäusern uns-öfen von Bedeutung ist.
Vorzugsweise ist die erste Kammer zum anaeroben Abbau innerhalb der zweiten Kammer zum anaeroben Abbau als dreiseltiges Pnsma ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung wird das angestrebte Ziel, eine Kleinkläranlage als kompakte Baueinheit herzustellen, besonders gut erreicht.
Für den biologischen Abbau der im zu klärenden Abwasser enthaltenen Substanzen umfasst die erfindungsgemässe biologische Kläranlage einerseits beispielsweise einen Rotationstauchkörper zur Sauerstoffeinbringung und mit Bewuchsflächenfür aerobe Mikroorganismen, der in das Belebungsbecken eintaucht, in dem zusätzlich Kontaktflächen für die Mikroorganismen in Form von Lamellen untergebracht sind, und anderseits die beiden Kammern für den anaeroben Abbau mit jeweils grosser Oberfläche für die Denitnfizierung.
Für Container-Fertiganlagen bis 200 EGW wird der die quaderförmige Baueinheit bildende Behälter aus nicht umweltschädigenden Kunststoffen (z. B. Recyclingmaterialien) gefertigt. Für Anlagen über 200 EGW werden die einzelnen Becken vorort aus Beton gefertigt. Die erforderlichen Wellen, Lagerböcke. Lager usw. bestehen aus rostfreien Metallen. Bei den verwendeten Motoren und Pumpen handelt es sich um handelsübliche, besonders energiesparende Geräte, die mit nur 24 Volt betrieben werden und sich somit künftig auch für den Einsatz im Photovoltaik-Bereich eignen.
Die Anlage ist zum Einsatz in einem Trennsystem bestimmt, das heisst, Regenwasser darf nicht eingebracht werden Das Abwasser gelangt durch den Zulauf In das erste Absetzbecken (Vorklärbecken), wo absetzbare und aufschwimmende Abwassennhaltsstoffe durch einen Rost zurückgehalten werden Die erste anaerobe Zone stellt eine Verbindung zwischen dem ersten Absetzbecken und dem zweiten Absetzbecken (Pufferbecken) her. Durch Zulauf, dosierter Abgabe in das Belebungsbecken und Rezirkulation, ergeben sich verschiedene Niveauunterschiede.
Diese bewirken eine ständige Schaukelbewegung, wobei der Grossteil des Abwassers die erste anaerobe Zone wiederholt durchfliesst Durch eine Pumpe wird das
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vorgereinigte Abwasser aus dem ersten Absetzbecken durch die zweite anaerobe Zone geschleust und gelangt in das Belebungsbecken. Dort erfolgt durch die gleichmässige Bewegung der teilweise eintauchenden rotierenden Walze (Biokontaktor) und intensive Belüftung die aerobe Reinigung. Über eine Überlaufkante fliesst das Wasser in ein Nachklärbecken, wo sich der Belebtschlamm absetzt. Das so gegereinigte Wasser fliesst über eine Ablaufrinne aus der Anlage ab.
Der abgesetzte Belebtschlamm gelangt durch eine
Rohrleitung gesteuert durch Schwimmschalter (Niveauregelung) und einer Rezirkulationspumpe in das erste Absetzbecken und anschliessend wieder in die anaerobe Zonen, wo der Vorgang des Klärprozesses erneut beginnt. Durch die beiden Absetzbecken werden Abwasser-Stossbelastungen abgepuffert. Die Entsorgung des Klärschlammes und die Ableitung des geklärten Abwassers in einen Vorfluter oder in ein Pflanzenbeet oder Sickerbecken erfolgt In üblicher Weise gemäss den behördlichen Vorschriften.
Die Überwachung aller beweglichen Baukomponenten erfolgt über eine elektrische Fernalarmemnch- tung. Der Ausfall einzelner Funktionselemente kann mittels optischer bzw. akkustischer Warnanlagen erfolgen. Eine individuell gestaltete Abdeckung der Anlage sorgt für Entlüftung und Wärmeschutz. Die Container-Fertiganlagen werden ab 20 EGW durch zusätzliche Aufmauerung (Druckausgleich) gesichert.
Im folgenden Ist das Berechnungsergebnis für 6 EGW angegeben. Die Flächen berechnen sich aus 57 m2 aerobe Bewuchsflächen und der Hälfte des anaeroben Teils, das sind 25 m2, in Summe ergibt das 82 m2. Durch die mechanische Vorreinigung und entsprechenden günstigen Temperaturen (bis plus 10. C) finden die Mikroorganismen ideale Bedingungen und Aufwuchsflächen in der Anlage vor.
Spezifische BSB-Belastung : 6 EGW x 60g/d = 360g/BSB/82 m2 das ergibt : 4, 4g BSB/m2/d Spezifische Stickstoffbelastung : 6 EGW x 10g N/d = 60g N/82m2 das ergibt : 0, 73g N/m2/d
In einer Abwasser-Kläranlage ausgeführt als Container-Fertiganlage für sechs E) nwohnerg ! eichwerte (Abwasseranfall 150 lid pro EGW) beträgt die Aufenthaltszeit des Abwassers In der Anlage bel voller Ausnutzung der EGW (sechs) 59 Stunden. Durch die kurze Aufenthaltszeit des Abwassers im Vorklärbecken kommt es zu keiner Fäulnisbildung und daher zu keiner Geruchsbelästigung. Die Rezirkulation vom Nachklär- in das Vorklärbecken Ist mit 1500 I dimensioniert.
Die Bewuchsfläche im aeroben Bereich beträgt wie bereits gesagt 57 m2, die Kontaktfläche Im anaeroben Bereich 50 m2.
Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Durchsichtdarstellung einer erfindungsgemässen Kläranlage, Fig. 2 eine Seitenansicht der Anlage, Fig. 3 eine Draufsicht der Anlage, Fig. 4 eine Lufte ! ntragungse ! nnchtung in Stirnansicht und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V mit in die Schnittebene gedrehten Kunststoffschläuchen.
Die Anlage umfasst ein erstes Absetzbecken 2, auch Vorklärbecken genannt, eine erste Kammer 4 und eine zweite Kammer 7 zum anaeroben Abbau, ein zweites Absetzbecken 5, auch Pufferbecken genannt, ein
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schen Reinigung des zu klärenden Abwassers angeordnet. Ausserdem mündet in das Vorklärbecken 2 der Zulauf 1. Die an das Vorklärbecken 2 angrenzende erste Kammer 4 zum anaeroben Abbau Ist als gleichseitiges Prisma ausgebildet und weist in der Wand 24, die sie vom Vorklärbecken 2 trennt, Durchlässe 3 auf. Die erste Kammer 4 ist innerhalb der zweiten Kammer 7 zum anaeroben Abbau angeordnet, welch letzter über eine Rohrleitung 6 mit dem Vorklärbecken 2 In Verbindung steht.
Angrenzend an die Kammer 4 zum anaeroben Abbau ist das zweite Absetzbecken 5 angeordnet, wobei die Kammer 4 mit dem Absetzbecken 5 über Duchlässe 3'verbunden ist. Oberhalb der belden Kammern 4,7 ist das Belebungsbecken 10 angeordnet, das über ein an eine Saugpumpe 9 angeschlossenes Saugrohr 8 mit der Kammer 7 In Verbindung steht. Durch die Pumpe 9 wird das Schmutzwasser durch die Saugleistung gezwungen, die zweite Kammer 7 zum anaeroben Abbau zu passieren. In den beiden Kammern 4,7 zum anaeroben Abbau können zusätzlich Bewuchsflächen In Form von Kunststoffschläuchen vorgesehen sein. Die Pumpe 9 zur Beförderung des Abwassers in das Belebungsbecken 10 ist eine Dosierpumpe.
Im Belebungsbecken 10 können zusätzliche Bewuchsflächen für aerobe Mikroorganismen angeordnet sein In das Belebungsbecken 10 taucht eine Luftelntragungselnnchtung 11 in Form einer um eine Welle 12 rotierenden Walze (Biokontaktor) ein. Wie aus den Flg. 4 und 5 ersichtlich ist, weist der Biokontaktor 11, der als Bewuchsfläche für die aeroben Mikroorganismen und gleichzeitig der Sauerstoffeintragung dient, Im Inneren als Bewuchsflächen Scheibentauchkörper 25 auf.
Aussen sind gerippte und gelochte Kunststoffschläuche 26 angebracht, die In erster Linie dem Sauerstoffeintrag durch Rotation und In zweiter Urne Im wesentlichen als Bewuchsfläche dienen Zur Erhöhung der Effektivität sind Insgesamt drei dieser Kunst-
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stoff schläuche ineinander geschoben. Der gesamte Biokontaktor 11 kann für Reinigungszwecke aus dem Belebungsbecken 10 gehoben werden. Das Belebungsbecken 10 ist mit einer Überlauföffnung 13 versehen, an die ein Rohr 14 angeschlossen ist, wodurch die Verbindung zum Nachklärbecken 22 hergestellt ist. Das Rohr 14 mündet in der Nähe des Bodens des Nachklärbeckens 22 in letzteres. Das Nachklärbecken 22 ist durch eine lotrechte Wand 27, die knapp oberhalb des Bodens des Beckens endet unterteilt.
Ausserdem weist das Nachklärbecken 22 einen Ablauf 17 auf, der in eine Ablaufnnne 15 mündet. Zu beiden Seiten de Ablaufrinne 15 Im Nachklärbecken 22 angeordnete Tauchwände 16 dienen zur Vermeidung der Ausschwemmung von aufschwimmenden Schlamm in die Ablaufrinne 15. Ein gelöchertes Rezirkutionsrohr 18 am Boden des Nachklärbeckens 22 ist zur Absaugung des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken 22 vorgesehen ; hiezu dient eine Rezlrkulationspumpe 19. Zur Entlüftung der Kammern 4, 7 sind Entlüftung- rohre 20 vorgesehen. Zur Entlüftung des Nachklärbeckens 22 ist ein Entlüftungsrohr 21 vorgesehen. In Fig.
2 und 3 Ist der Wasserlauf in der Kläranlage durch Pfeile angedeutet. Das Abwasser gelangt über den Zulauf 1 In das erste Absetzbecken 2. Von dort fliesst das Abwasser durch den Gitterrost 23 und die Durchlässe 3 in die erste Kammer 4 zum anaeroben Abbau. Von der Kammer 4 fliesst Abwasser durch die Durchlässe 3'in das zweite Absetzbecken 5 und durch die Durchlässe 3'wieder zurück in die Kammer 4 und weiter zurück durch die Durchlässe 3 in das erste Absetzbecken 2. Aus dem ersten Absetzbecken 2 fliesst das Abwasser über die Rohrleitung 6 in die zweite Kammer 7 zum anaeroben Abbau. Mittels des Saugrohres 8 und der Dosierpumpe 9 wird das Abwasser von der Kammer 7 in das Belebungsbecken 10 gepumpt.
Das Zirkulieren des Abwassers vom ersten Absetzbecken 2 über die Kammer 4 in das zweite Absetzbecken 5 und wieder zurück über die Kammer 4 in das erste Absetzbecken 2 und von dort in die Kammer 7 ergibt sich einerseits durch unterschiedliche Füllhöhen in den einzelnen Kammern und Becken aufgrund unterschiedlicher Zuläufe und anderseits duch ein dosiertes Abpumpen des Abwassers aus der Kammer 7 mittels der Pumpe 9. Das gereinigte Abwasser gelangt schliesslich aus dem Belebungsbecken 10 über die Überlauföffnung 13 und das Rohr 14 In das Nachklärbecken 22, aus dem es durch den Ablauf 17 und über die Ablaufrinne 15 entfernt wird.
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The invention relates to a method for the biological purification of waste water and a device for carrying it out.
According to the current state of the art, the biological treatment of wastewater in wastewater treatment plants takes place in a separation system (ÖNORM B2502). The organic substances contained in the wastewater are broken down by the action of small organisms and the addition of oxygen, during which nitrogen compounds are converted to nitrates (nitrification). In large sewage treatment plants with an equivalent population of 10,000 or more (EGW), denitrification is also used to purify the wastewater. Under anaerobic conditions, nitrate is reduced to nitrogen via nitrite and nitrous oxide.
From DE-A1-41 33 954 a plant for biological phosphorus and particulate elimination from wastewater using anoxic, anaerobic and aerobic process stages is known which consists of a coarse material removal, a downstream storage tank, a first denitrification tank, a P-release tank, a two-part denitrification tank, a nitrification tank, an intermediate aeration tank and a secondary clarifier. Waste water inlets flow into the storage basin, the first denitrification basin, the P-release basin and the second basin part of the second denitrification basin via the coarse material removal. The storage tank is connected to the first denitrification tank and the secondary clarifier.
The first basin part of the second denitrification basin is coupled to the secondary clarification basin and the second basin part of the second denitrification basin via the intermediate aeration basin. The second basin part of the second denitrification basin is
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a baffle is arranged in such a way that the floating growth carriers contained in it can be inserted into the P-fretting basin from below and removed again at the top. The sludge pre-thickener is connected to the nitrogenation basin and the secondary clarification basin.
EP-A1-497 114 discloses a process for the purification of wastewater containing phosphates and nitrogen compounds, the wastewater first being chemically clarified in a pre-clarifier by adding a solution of salts of polyvalent metals until the ratio between biological oxygen demand (BODs) and Total nitrogen is less than 4.5. The pre-clarified wastewater is subjected to an anaerobic area of the first part of a two-part aeration tank, an anaerobic intermediate tank or an anaerobic area of the pre-clarification tank together with an activated return sludge from a solid-liquid separation device, possibly a biological phosphate release.
A mixture of the wastewater thus obtained and return water containing nitrate with activated sludge, which is pumped directly from the second aerobic part of the activated sludge tank through an opening in the partition between the two parts of the activated sludge tank, is subjected to an anoxic area of the activated sludge tank adjoining the anaerobic area a denitrification. The demolished sludge-wastewater mixture is subjected to a nitrification and the degradation of the organic cargo in a separate aerobic area in the first bed of the aeration tank.
The nitrate-containing sludge-wastewater mixture is fed directly into the second, aerobic part of the activated sludge tank, where it continues the nitrous oxide and the degradation of the organic cargo. A larger part of the nitrate-containing sewage obtained with activated sludge is pumped through an opening in the partition between the two Part of the activated sludge tank as return water in the anoxic area of the first activated sludge tank and directs a smaller part of the waste water together with activated sludge into a solid-liquid separation device.
A solution of salts of polyvalent metals for phosphate precipitation is fed into the inlet of the solid-liquid separator and the flocculated sludge is separated from clarified waste water
DE-C1-36 44 770 describes a process for the purification of phosphate-containing wastewater by means of biological phosphorus elimination, in which the wastewater, which still contains a high proportion of settable substances, is treated with activated sludge in successive treatment tanks first under anaerobic and then under aerobic conditions and then is introduced into a secondary clarifier and a revitalized return sludge from the secondary clarifier is returned to the basin which is level under anaerobic conditions.
The treatment under anaerobic conditions takes place in a sedimentation tank in which the residence time of the activated sludge exceeds the residence tent of the waste water
DE-A1-35 34 957 describes a method for denitrifying drinking water. the nitrate-laden raw water, if necessary after adding Dos! Substances, in a biological disinfection stage as well as the treated mixture of water and microorganisms are introduced into a secondary clarification stage from which the pure water is fed to a drinking water network, with return sludge from the secondary clarification stage also being able to be introduced into the liquid stage.
The untreated water is immediately introduced into the liquid phase and the treated mixture from the
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device for an aerobic post-treatment and then introduced into the post-treatment stage. A high biomass density is maintained in the denification stage.
The aim of the present invention is to provide a method with which it is possible to use denitrification to purify the waste water even in small sewage treatment plants for, for example, 6 EGW. In addition, the process should enable the construction of small sewage treatment plants.
This goal is achieved with a method for the biological purification of waste water, in which the waste water according to the invention, after mechanical cleaning in a first sedimentation basin, initially at least partially through a first anaerobic zone into a second sedimentation basin and back again via the first anaerobic zone into the first sedimentation tank is guided and then fed to a second anaerobic zone, after which, as is known, it is subjected to aerobic degradation. Due to the special routing of the wastewater through two anaerobic zones, the required residence time for denitrification is achieved. The method according to the invention also enables the construction of small sewage treatment plants.
Accordingly, the invention also relates to a biological sewage treatment plant, which in the case of a wastewater accumulation of e.g. B. only 6 EGW can be used.
The biological sewage treatment plant with at least one sedimentation basin, a activation basin and a secondary clarification basin is characterized according to the invention in that the first sedimentation basin adjoining the inlet is immediately followed by a first clamp for anaerobic degradation, which leads to a further sedimentation basin that compensates for any fluctuations in the inflow the first sedimentation tank is connected to a second chamber for anaerobic degradation, at the end of which a suction pipe for introducing the liquid to be clarified into the aeration tank with air intake devices, such as, for.
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Aeration tank, as is known, is connected to the secondary settling tank, from the filling level of which a drainage channel leads away and that the bottom area of the secondary settling tank is connected to the first settling tank by a line for the return of sludge. As already mentioned, the wastewater treatment plant according to the invention can be dimensioned for very small amounts of wastewater, without impairing its perfect functioning.
According to a preferred embodiment, the system is designed as a preferably cuboidal structural unit which has outer container walls within which a partition wall for separating the two sedimentation tanks arranged next to one another from the second chamber for anaerobic degradation and the nested first chamber for anaerobic degradation as well as the one above the two Aeration tanks arranged in chambers is provided, the partition wall in the region of the first chamber for anaerobic degradation having passages to the first sedimentation basin and passages to the second sedimentation basin. The wastewater treatment plant designed in this way is a very compact unit that can also be used to treat the wastewater from individual houses, which is particularly important for the wastewater from single-layer houses and ovens.
The first chamber for anaerobic degradation within the second chamber for anaerobic degradation is preferably designed as a triple pnsma. This configuration achieves the desired goal of producing a small sewage treatment plant as a compact unit particularly well.
For the biological degradation of the substances contained in the wastewater to be clarified, the biological wastewater treatment plant according to the invention comprises, on the one hand, for example a rotary immersion body for introducing oxygen and with growth areas for aerobic microorganisms, which is immersed in the aeration tank, in which contact areas for the microorganisms in the form of lamellae are accommodated, and, on the other hand the two chambers for anaerobic degradation, each with a large surface for denitification.
For prefabricated container systems up to 200 EGW, the container forming the cuboid constructional unit is made from non-environmentally harmful plastics (e.g. recycling materials). For systems over 200 EGW, the individual pools are made of concrete on site. The necessary shafts, pillow blocks. Bearings etc. are made of rustproof metals. The motors and pumps used are commercially available, particularly energy-saving devices that are operated with only 24 volts and will therefore also be suitable for use in the photovoltaic sector in the future.
The system is intended for use in a separation system, which means that rainwater must not be brought in. The wastewater enters the first sedimentation basin (settling basin), where settable and floating wastewater substances are retained by a grate. The first anaerobic zone provides a connection between the first sedimentation basin and the second sedimentation basin (buffer basin). There are various level differences due to inflow, metered discharge into the aeration tank and recirculation.
These cause a constant rocking movement, whereby the majority of the wastewater flows repeatedly through the first anaerobic zone
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Pre-cleaned wastewater from the first sedimentation tank is channeled through the second anaerobic zone and reaches the aeration tank. Aerobic cleaning takes place there through the even movement of the partially immersed rotating roller (biocontactor) and intensive ventilation. The water flows over an overflow edge into a secondary clarifier, where the activated sludge settles. The water cleaned in this way flows out of the system via a drainage channel.
The settled activated sludge passes through a
The pipeline is controlled by a float switch (level control) and a recirculation pump in the first sedimentation basin and then again in the anaerobic zones, where the process of the clarification process begins again. Wastewater shock loads are buffered by the two sedimentation tanks. The disposal of the sewage sludge and the discharge of the treated wastewater into a receiving water or into a plant bed or percolation basin takes place in the usual way according to the official regulations.
All moving components are monitored via an electrical remote alarm. Individual functional elements can fail using optical or acoustic warning systems. An individually designed cover for the system provides ventilation and heat protection. From 20 EGW, the container prefabricated systems are secured by additional bricking (pressure compensation).
The calculation result for 6 EGW is given below. The areas are calculated from 57 m2 of aerobic vegetation areas and half of the anaerobic part, that is 25 m2, totaling 82 m2. Due to the mechanical pre-cleaning and corresponding favorable temperatures (up to plus 10. C), the microorganisms find ideal conditions and growth areas in the system.
Specific BOD exposure: 6 EGW x 60g / d = 360g / BOD / 82 m2 that results in: 4.4 g BOD / m2 / d Specific nitrogen exposure: 6 EGW x 10g N / d = 60g N / 82m2 in total: 0.73g N / m2 / d
Executed in a wastewater treatment plant as a finished container plant for six residential residents! Calibration values (wastewater incidence 150 lid per EGW) is the residence time of the wastewater 59 hours in the facility with full utilization of the EGW (six). Due to the short residence time of the wastewater in the primary clarifier, there is no putrefaction and therefore no unpleasant odors. The recirculation from the secondary clarifier to the primary clarifier is dimensioned with 1500 I.
As already mentioned, the vegetation area in the aerobic area is 57 m2, the contact area in the anaerobic area is 50 m2.
The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiment shown schematically in the drawings.
1 shows a perspective view through a wastewater treatment plant according to the invention, FIG. 2 shows a side view of the plant, FIG. 3 shows a top view of the plant, FIG. 4 shows an air! applications! nnchtung in front view and Fig. 5 shows a section along the line V-V with plastic tubes rotated into the sectional plane.
The system comprises a first sedimentation basin 2, also called a preliminary settling basin, a first chamber 4 and a second chamber 7 for anaerobic degradation, a second sedimentation basin 5, also called a buffer basin
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the cleaning of the wastewater to be treated. In addition, the inlet 1 opens into the primary clarifier 2. The first chamber 4 adjoining the primary clarifier 2 for anaerobic degradation is designed as an equilateral prism and has passages 3 in the wall 24 which separates it from the primary clarifier 2. The first chamber 4 is arranged within the second chamber 7 for anaerobic digestion, the latter being connected to the primary clarifier 2 via a pipeline 6.
The second sedimentation basin 5 is arranged adjacent to the chamber 4 for anaerobic degradation, the chamber 4 being connected to the sedimentation basin 5 via passages 3 ′. The aeration tank 10 is arranged above the belden chambers 4, 7 and is connected to the chamber 7 via a suction pipe 8 connected to a suction pump 9. The pump 9 forces the dirty water through the suction power to pass through the second chamber 7 for anaerobic degradation. In the two chambers 4, 7 for anaerobic degradation, vegetation areas in the form of plastic tubes can also be provided. The pump 9 for conveying the waste water into the activation tank 10 is a metering pump.
Additional growth areas for aerobic microorganisms can be arranged in the activation basin 10. An air carrier 11 in the form of a roller (biocontactor) rotating about a shaft 12 dips into the activation basin 10. As from the Flg. 4 and 5 can be seen, the biocontactor 11, which serves as a growth area for the aerobic microorganisms and at the same time for oxygenation, has disc diving bodies 25 on the inside as growth areas.
Ribbed and perforated plastic hoses 26 are attached on the outside, which serve primarily as a growth area for the introduction of oxygen by rotation and in a second urn. To increase the effectiveness, a total of three of these plastic
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fabric hoses pushed into each other. The entire biocontactor 11 can be lifted out of the activation tank 10 for cleaning purposes. The activation tank 10 is provided with an overflow opening 13 to which a pipe 14 is connected, as a result of which the connection to the secondary settling tank 22 is established. The tube 14 opens in the vicinity of the bottom of the secondary clarifier 22 in the latter. The secondary clarifier 22 is divided by a vertical wall 27 which ends just above the bottom of the tank.
In addition, the secondary clarifier 22 has an outlet 17 which opens into an outlet 15. On both sides of the drainage channel 15, baffles 16 arranged in the secondary clarification tank 22 serve to avoid the floating of sludge floating into the drainage channel 15. A perforated recirculation pipe 18 at the bottom of the secondary clarification tank 22 is provided for suction of the activated sludge from the secondary clarification tank 22; a recirculation pump 19 is used for this purpose. Venting pipes 20 are provided for venting the chambers 4, 7. A vent pipe 21 is provided for venting the secondary clarifier 22. In Fig.
2 and 3 The water flow in the sewage treatment plant is indicated by arrows. The waste water reaches the first settling basin 2 via the inlet 1. From there, the waste water flows through the grating 23 and the passages 3 into the first chamber 4 for anaerobic degradation. Waste water flows from the chamber 4 through the passages 3 ′ into the second sedimentation basin 5 and through the passages 3 ′ back into the chamber 4 and further back through the passages 3 into the first sedimentation basin 2. The waste water overflows from the first sedimentation basin 2 the pipe 6 into the second chamber 7 for anaerobic degradation. The waste water is pumped from the chamber 7 into the activation tank 10 by means of the suction pipe 8 and the metering pump 9.
The circulation of the waste water from the first sedimentation basin 2 via the chamber 4 into the second sedimentation basin 5 and back again via the chamber 4 into the first sedimentation basin 2 and from there into the chamber 7 results on the one hand from different filling levels in the individual chambers and basins due to different Inlets and on the other hand by a metered pumping of the waste water from the chamber 7 by means of the pump 9. The cleaned waste water finally arrives from the activation tank 10 via the overflow opening 13 and the pipe 14 into the secondary settling tank 22, from which it flows through the outlet 17 and via the Drainage channel 15 is removed.