Vorrichtung zum biologischen Reinigen von Abwässern Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterentwick lung der im Patentanspruch II des Hauptpatentes umschriebenen Vorrichtung zum biologischen Reinigen von Abwässern. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung aus runden, auf einer über dem Rand eines Beckens befestigten Achse nebeneinander angeordneten, in das Abwasser einzutauchen bestimm ten Platten, welche Achse durch eine Antriebsvor richtung gedreht wird, wobei der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Platten grösser ist als die Plattenstärke.
Der an den Platten anwachsende biologische Rasen besteht aus einer Lebensgemeinschaft der verschiede nen Organismenarten. Die an den in ein Abwasser becken eintauchenden Platten zu findenden Orga- nismenarten und Mengen dieser Organismen sind abhängig von der Art und der Menge des in diesem Abwasserbecken zu behandelnden Abwassers.
Wird ein Abwasser bestimmter Konzentration in mehreren, nacheinander durchflossenen Abwasserbecken gerei nigt, so ist die Stärke und die Zusammensetzung des biologischen Rasens an den Platten jedes Abwasser beckens anders, weil vom ersten bis zum letzten Abwasserbecken das zu behandelnde Abwasser immer dünner wird, während sich innerhalb eines Beckens eine annähernd konstante Konzentration aufrecht erhält.
Beispielsweise sollen sich an den in ein Abwasser becken eintauchenden Platten Organismen befinden, die die dort zu behandelnde Abwasserkonzentration besonders gut abbauen können. Diese Organismen sollen in ihrer Entwicklung nicht durch Organismen gehemmt werden, die für optimale Lebensbedingungen höhere oder niedrigere Nährstoffkonzentration im Abwasser benötigen.
Um günstige Bedingungen für die verschiedenen Organismenarten entsprechend der in einem Abwasser becken herrschenden Abwasserkonzentration herbei zuführen, gegebenenfalls auch um die durchschnittliche Aufenthaltszeit des Abwassers in einem Abwasser becken zu erhöhen, wird gemäss der Erfindung vor geschlagen, dass bei der eingangs gekennzeichneten Vorrichtung wenigstens zwei Platten zu einem Platten paket zusammengefasst sind, und dass eine bypassarti- ge Abwasserrückführung vorgesehen ist. Hierdurch wird die Abbauleistung der Anlage verbessert.
Die Abwasserrückführung wird bei einer solchen Anlage dadurch begünstigt, dass der Wasserspiegel infolge des z. B. in der Strömungsrichtung bewegten Teils der Platten, der in das Abwasser eintaucht, an der Auftauchseite angehoben und an der Eintauch- seite niedergedrückt wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an wenigstens einer Längsseite des Plattenpakets ein einen offenen Kanal bildender Spalt oder ein geschlos senes Rohr, vorzugsweise unterhalb des Flüssigkeits spiegels, vorgesehen sein, durch die das Wasser zurückströmen kann.
Zwischen mehreren Abwasserbecken kann ausser- dem ein Zwischenklärbecken eingeschaltet werden, um die in den vorangegangenen Becken gebildeten Schlammstoffe, beispielsweise aus Sphaerotilus-Pilz- fäden oder aus Schwefelbakterien gebildete Schlamm stoffe, zurückzuhalten. Diese Sphaerotilus-Pilzfäden und Schwefelbakterien gehen leicht in Fäulnis über bzw. werden bei Anwesenheit von Sauerstoff durch die Organismen der reineren Zonen oxydiert. Sie sind biologisch leicht abbaubar und können nach ihrer Entnahme aus dem Abwasser die folgenden Becken nicht mehr belasten.
In dem genannten Zwischen- klärbecken bleibt das Abwasser nur verhältnismässig kurze Zeit.
Das Zwischenklärbecken ist zweckmässig an der Stelle einzufügen, an der eine deutliche Abnahme des Sphaerotilusbewuchses beobachtet werden kann. Dies tritt je nach der Abwasserart nach 15 bis 30 Minuten Aufenthaltszeit des Abwassers in der Tauchtropf körperanlage ein. Nach dem Zwischenklärbecken kann die Tauchtropfkörperanlage verkleinert werden, trotz dem bleibt die Abbauleistung der Gesamtanlage gleich.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungs beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs- gemässe Vorrichtung, geschnitten längs der Linie 1-I in Fig. 2; Fig. 2 den Grundriss der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung; Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung; Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Vor richtung mit mehreren hinter- und nebeneinander angeordneten Plattenpaketen;
Fig. 5 den Grundriss der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung; Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit drei nebeneinander angeordneten Plattenpaketen; Fig. 7 den Grundriss der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung; Fig. 8 eine Ansicht in Richtung VIII auf in Fig. 9 dargestellte Bergenzungswände; Fig. 9 einen Längsschnitt entlang der Linie IX-IX durch die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung;
Fig. 10 den Grundriss einer mäanderförmig durch strömten Vorrichtung mit zwei nebeneinander ange ordneten Plattenpaketen; Fig. 11 einen Querschnitt nach der Linie XI-XI durch die in Fig. 10 dargestellte Vorrichtung; Fig. 12 den Grundriss einer Vorrichtung, die mehrere hintereinandergeschaltete, mit Platten aus gerüstete Klärbecken aufweist, zwischen denen ein Zwischenklärbecken ohne Platten angeordnet ist.
Eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwässern besteht aus einem Klärbecken 1, in das kreisförmige, dicht nebeneinander auf einer Welle 2 angeordnete, von einem nicnt dargestellten Motor aggregat antreibbare Platten 3 bis beinahe zur Hälfte bzw. bis zur Welle 2 eintauchen. Die etwa 13 mm starken Platten, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, dienen als Bewuchsfläche für biologischen Rasen, der dort bis zu einer Stärke von etwa 5 mm anwachsen soll.
Gemäss der Erfindung sind jeweils mehrere Plat ten 3 zu Plattenpaketen zusammengefasst. Ferner ist eine bypassartige Abwasserrückführung ausserhalb des Plattenpaketes vorgesehen.
In den Fig. I bis 3 ist eine Ausführung mit einem Plattenpaket 4 dargestellt, das zwei Arten von Ab wasserrückführungen zulässt. An der einen Längs- seite 5 des Plattenpakets 4 ist ausserhalb der Becken wand 6 eine Rohrleitung 7 angeordnet, deren abge bogene Enden die Beckenwand 6 durchdringen und dadurch den Zulaufkanal 8 mit dem Ablaufkanal 9 verbinden. Unmittelbar an der anderen Längsseite 10 des Plattenpakets 4 ist eine Trennwand 11 mit Abstand von der Beckenwand 12 hochgezogen, so dass ein weiterer bypassartiger Abwasserrückführungskanal 13 entsteht. Die Trennwand<B>11</B> und die Beckenwand 6 sind Standort der Lager 14 und 15 der Welle 2.
Ein weiteres Beispiel einer Tauchtropfkörperanlage mit Plattenpaketen und Abwasserrückführungen ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. In einem Abwasser becken 1 sind mehrere, parallel zueinander verlau fende Wellen 2 mit Plattenpaketen hintereinander angeordnet. Auf jeder Welle sitzen 2 Plattenpakete 16 und 17, die soviel Spielraum zwischen sich aufweisen, dass ein Spalt 18 entsteht. Ausserdem ist zwischen den äusseren Längsseiten zweier Plattenpakete 16 und 17 und den anliegenden Beckenwänden 19 und 20 so viel Platz, dass auch hier jeweils ein Spalt 21 bzw. 22 entsteht.
Durch die Spalte 18, 21 und 22 kann ein Teil des Abwassers jeweils zurückströmen, so dass die durchschnittliche Gesamtaufenthaltsdauer einer bestimmten Wassermenge in einem Becken länger ist als ohne Abwasserrückführungen.
Um die Umlenkung des Abwassers von dem Ablaufkanal 23 eines jeden Beckens zu den Rück führungsspalten 18 bzw. 21, 22 und die Umlenkung des Abwassers von den Rückführungsspalten 18 bzw. 21, 22 zu dem Zulaufkanal 24 eines jeden Beckens zu begünstigen, sind auf den die Zulaufkanäle 24 von den Ablaufkanälen 23 trennenden Wehrkämmen 25 besondere, den Flüssigkeitsspiegel überragende Wehr tafeln 26, 27 28 vor den bypassartigen Rückführungen einbetoniert.
In dem in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Aus führungsbeispiel sitzen auf einer Welle 2 drei Platten pakete 29, 30 und 31. Zwischen den Plattenpaketen 29 und 30 wie zwischen den Plattenpaketen 30 und 31 wird jeweils ein Spalt 32 als Abwasserrückführungs- kanal gebildet. Ein Rückführungskanal 33 ist jeweils zwischen dem Plattenpaket 29 und der Beckenwand 34 wie dem Plattenpaket 31 und der Beckenwand 35 freigelassen. Jeweils im Zulaufkanal 36 und im Ablauf kanal 37 sind auf den Wehrkämmen vertikal stehende, sich über die gesamte Breite des Abwasserbeckens erstreckende Begrenzungswände 38 und 39 angeordnet.
Diese den Flüssigkeitsspiegel überragenden Begren zungswände 38 und 39 weisen Öffnungen 40, 41 auf, durch die sich das Abwasser aus dem Zulaufkanal 36 bzw. dem Ablaufkanal 37 in das betreffende Klär becken zu ergiessen vermag und von denen die Öffnung 41 mit einem Ableitstutzen versehen ist.
Bei dieser Ausführung mit den die Schenkel eines U-förmigen Kanals bildenden Begrenzungswänden 38, 39 ist, wie in Fig. 9 dargestellt, bei hintereinander angeordneten Plattenpaketen eine Stufe zwischen je zwei Klärbecken erwünscht, wenn ein genügend grosses Gefälle in dem betreffenden Gelände zur Verfügung steht.
An den Stellen, an denen ein Scheibensektor aus dem Wasser auftaucht, wird, wie in den Fig. 1, 4 und 9 dargestellt ist, das Wasser etwas angehoben, so dass dadurch die Rückströmbewegung durch die Spalte oder die Kanäle zu der Stelle begünstigt wird, an der durch einen anderen, eintauchenden Platten sektor der Wasserspiegel gesenkt wird. Das in den Fig. 10 und 11 dargestellte Ausführungs beispiel weist zwei auf einer Welle 2 angeordnete Plattenpakete 42 und 43 auf, die in je ein Abwasser becken 44 und 45 eintauchen. Die beiden Abwasser becken sind durch eine Wand 46 voneinander getrennt, die einen Kanal 47 aufnimmt, der die Verbindung von einem zum anderen Becken herstellt.
Das Abwasser strömt bei 48 in den Zulaufkanal 49 und von dort durch das erste Plattenpaket 42. Von dessen Ablauf kanal 50 kann ein Teil des Abwassers durch die zwischen den Aussenseiten des Plattenpakets 42 sowie den Beckenwänden 46 und 51 frei gebliebenen Rück führungskanälen 52 und 53 zurückströmen, während ein anderer Teil des Abwassers über den Verbindungs kanal 47 zum Zulaufkanal 49 des Beckens 45 und von dort durch das Plattenpaket 43 strömt. Das Abwasser durchströmt diese Anlage mäanderförmig. Eine Anlage mit mehreren, hintereinander angeordneten, mäander- förmig durchströmten Becken ist besonders platz sparend.
Die Plattenpakete einer solchen Anlage werden im gleichen Umdrehungssinne angetrieben. Es ist auch eine mäanderförmig durchströmte Anlage ohne einen Verbindungskanal (47) denkbar, die vom Abwasser so durchströmt wird, dass nebeneinander liegende Plattenpakete mit entgegengesetzter Strö mungsrichtung durchflossen werden. Bei einer solchen Anlage werden nebeneinanderliegende Plattenpakete zweckmässig gegenläufig angetrieben.
Die in Fig. 12 schematisch dargestellte Anlage hat zwischen mehreren im Sinne der Erfindung mit Platten paketen und nicht gezeichneten bypassartigen Rück führungen ausgerüsteten Abwasserbecken 55, 56 und 57, 58, 59 ein Zwischenklärbecken 60, das ein wenig konisch, mit nach unten kleiner werdendem Durch messer ausgebildet ist und in dem sich keine Platten befinden. In diesem Zwischenklärbecken 60 können sich Schlammstoffe als schon abgebaute Teile des Bewuchses absetzen.
Die Zwischenschaltung eines solchen Beckens bringt den Vorteil mit sich, dass die dem Zwischenbecken folgenden, wieder mit Platten ausgerüsteten Abwasserbecken kleiner ausgeführt wer den können als sie ausgeführt werden müssten, wenn kein Zwischenklärbecken vorhanden wäre.
Device for the biological purification of waste water The invention relates to a further development of the device described in claim II of the main patent for the biological purification of waste water. This device is characterized by a device of round, arranged on an axis attached over the edge of a basin side by side, to immerse in the sewage certain th plates, which axis is rotated by a Antriebvor device, the gap between two adjacent plates is greater than that Plate thickness.
The biological turf that grows on the plates consists of a community of different organisms. The types of organisms and quantities of these organisms to be found on the plates immersed in a wastewater basin depend on the type and quantity of the wastewater to be treated in this wastewater basin.
If wastewater of a certain concentration is cleaned in several wastewater basins that flow through one after the other, the thickness and composition of the biological turf on the plates of each wastewater basin is different because the wastewater to be treated becomes thinner and thinner from the first to the last wastewater basin, while inside a basin maintains an almost constant concentration.
For example, organisms should be located on the plates immersed in a wastewater basin which can break down the wastewater concentration to be treated there particularly well. These organisms should not be inhibited in their development by organisms that need higher or lower nutrient concentrations in the wastewater for optimal living conditions.
In order to bring about favorable conditions for the various types of organisms corresponding to the concentration of wastewater in a wastewater basin, if necessary also to increase the average residence time of the wastewater in a wastewater basin, it is proposed according to the invention that at least two plates be closed in the device identified at the beginning are combined in a plate package, and that a bypass-like waste water return is provided. This improves the plant's degradation performance.
The waste water recirculation is favored in such a system that the water level as a result of z. B. part of the plates moved in the direction of flow, which is immersed in the wastewater, is raised on the upstream side and pressed down on the immersion side. In a further embodiment of the invention, a gap forming an open channel or a closed pipe, preferably below the liquid level, through which the water can flow back, can be provided on at least one longitudinal side of the plate assembly.
An intermediate clarification basin can also be connected between several waste water basins in order to hold back the sludge substances formed in the preceding basins, for example from Sphaerotilus fungal threads or sludge substances formed from sulfur bacteria. These Sphaerotilus fungal threads and sulfur bacteria easily go into putrefaction or, in the presence of oxygen, are oxidized by the organisms of the purer zones. They are easily biodegradable and can no longer pollute the following basins once they have been removed from the wastewater.
The wastewater only remains in the above-mentioned intermediate clarifier for a relatively short time.
It is advisable to insert the intermediate clarifier at the point where a clear decrease in the growth of spherotilus can be observed. Depending on the type of wastewater, this occurs after 15 to 30 minutes of residence time of the wastewater in the immersed drip body. After the intermediate clarifier, the immersion trickling filter system can be reduced in size, despite this, the degradation performance of the entire system remains the same.
The invention will be explained in more detail with reference to execution examples that are shown in the drawing. 1 shows a longitudinal section through a device according to the invention, sectioned along the line 1-I in FIG. 2; FIG. 2 shows the plan view of the device shown in FIG. 1; Fig. 3 is a cross-section along the line III-III of the device shown in Fig. 1; 4 shows a longitudinal section through a further device with several plate packs arranged one behind the other and next to one another;
FIG. 5 shows the plan view of the device shown in FIG. 4; 6 shows a cross section through a device with three plate packs arranged next to one another; FIG. 7 shows the plan view of the device shown in FIG. 6; 8 shows a view in the direction VIII of the mountain tongue walls shown in FIG. 9; 9 shows a longitudinal section along the line IX-IX through the device shown in FIG. 6;
Fig. 10 shows the plan of a meandering through flow device with two side by side arranged plate packs; 11 shows a cross section along the line XI-XI through the device shown in FIG. 10; 12 shows the plan view of a device which has several clarification basins connected in series and equipped with plates, between which an intermediate clarification basin without plates is arranged.
A device for the biological purification of wastewater consists of a clarifier 1, into which circular plates 3, which are arranged close to one another on a shaft 2 and can be driven by a motor unit not shown, are almost half immersed or up to the shaft 2. The approximately 13 mm thick plates, which are preferably made of plastic, serve as a vegetation area for biological lawns, which should grow up to a thickness of approximately 5 mm.
According to the invention, several plates 3 are combined to form plate packs. Furthermore, a bypass-like waste water return is provided outside the plate pack.
In Figs. I to 3, an embodiment with a plate pack 4 is shown, which allows two types of water recirculations from. On one longitudinal side 5 of the plate assembly 4, a pipe 7 is arranged outside the pool wall 6, the bent ends of which penetrate the pool wall 6 and thereby connect the inlet channel 8 to the outlet channel 9. Immediately on the other longitudinal side 10 of the plate assembly 4, a partition 11 is raised at a distance from the basin wall 12, so that a further bypass-like waste water return channel 13 is created. The partition <B> 11 </B> and the pool wall 6 are the location of the bearings 14 and 15 of the shaft 2.
Another example of an immersed trickling filter system with plate packs and waste water recirculation is shown in FIGS. 4 and 5. In a wastewater basin 1, several parallel to each other running waves 2 with plate packs are arranged one behind the other. On each shaft there are 2 plate packs 16 and 17, which have so much clearance between them that a gap 18 is created. In addition, there is so much space between the outer longitudinal sides of two plate packs 16 and 17 and the adjacent pool walls 19 and 20 that a gap 21 and 22 is created here as well.
Part of the wastewater can flow back through the gaps 18, 21 and 22, so that the average total duration of a certain amount of water in a basin is longer than without wastewater recirculation.
To the diversion of the sewage from the drainage channel 23 of each basin to the return guide columns 18 and 21, 22 and the diversion of the waste water from the return columns 18 and 21, 22 to the inlet channel 24 of each basin to favor the Inlet channels 24 from the outlet channels 23 separating weir ridges 25 special, the liquid level towering weir panels 26, 27, 28 concreted in front of the bypass-like returns.
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 6 to 9, three plate packets 29, 30 and 31 sit on a shaft 2. Between the plate packets 29 and 30 and between the plate packets 30 and 31, a gap 32 is formed as a sewage return channel. A return channel 33 is left free between the plate package 29 and the pool wall 34 such as the plate package 31 and the pool wall 35. In each case in the inlet channel 36 and in the outlet channel 37 vertically standing, over the entire width of the sewer basin extending boundary walls 38 and 39 are arranged on the weir ridges.
These limiter walls 38 and 39, which tower above the liquid level, have openings 40, 41 through which the wastewater from the inlet channel 36 or the outlet channel 37 is able to pour into the relevant clarification basin and of which the opening 41 is provided with a discharge nozzle.
In this embodiment with the boundary walls 38, 39 forming the legs of a U-shaped channel, as shown in FIG. 9, a step between each two clarifiers is desired in the case of plate packs arranged one behind the other, if a sufficiently large gradient is available in the terrain concerned .
At the points where a disk sector emerges from the water, as shown in FIGS. 1, 4 and 9, the water is raised somewhat, so that the return flow through the gaps or the channels to the point is promoted. at which the water level is lowered by another immersing plate sector. The embodiment shown in FIGS. 10 and 11, for example, has two plate packs 42 and 43 arranged on a shaft 2, each of which is immersed in a sewage basin 44 and 45. The two wastewater basins are separated from one another by a wall 46 which receives a channel 47 which connects one to the other basin.
The wastewater flows at 48 into the inlet channel 49 and from there through the first plate package 42. From the outlet channel 50, part of the waste water can flow back through the return channels 52 and 53 that have remained free between the outer sides of the plate package 42 and the pool walls 46 and 51 , while another part of the wastewater via the connecting channel 47 to the inlet channel 49 of the basin 45 and from there through the plate package 43 flows. The wastewater flows through this system in a meandering manner. A system with several basins arranged one behind the other and with a meandering flow through them is particularly space-saving.
The plate packs of such a system are driven in the same direction of rotation. A meandering flow-through system without a connecting channel (47) is also conceivable, through which the wastewater flows in such a way that plate packs lying next to one another are flowed through in opposite directions of flow. In such a system, adjacent plate packs are expediently driven in opposite directions.
The system shown schematically in Fig. 12 has between several in the sense of the invention with plates packets and not shown bypass-like return guides equipped wastewater basins 55, 56 and 57, 58, 59 an intermediate clarifier 60, which is a little conical, with decreasing through knife is formed and in which there are no plates. In this intermediate clarifier 60, sludge can be deposited as parts of the vegetation that have already been degraded.
The interposition of such a basin has the advantage that the wastewater basins following the intermediate basin, which are again equipped with plates, can be made smaller than they would have to be made if there were no intermediate clarifier.