Mechanisch-biologische Abwasserkläranlage
Die Erfindung betrifft eine mechanisch-biologische Abwasserkläranlage mit mechanischer Klärstufe in Form einer einen zugehörigen Faulraum durchsetzenden Imhoffrinne. der mindestens ein Becken als Feinreinigungsstufe nachgeschaltet ist, wobei die das Tagesmittel übersteigende Menge des zufliessenden Abwassers in einem sich über die gesamte Wasserspiegelfläche der Imhoffrinne und der zugehörigen Faulräume erstreckenden Stauraum aufstaubar ist, über dem sich ein einen Mittelschaft bzw. Mittelpfeiler aufweisender Tropfkörper mit Drehverteiler als biologische Klärstufe befindet, der über die 24 Stunden des Tages je Zeiteinheit mit derselben Menge vorgeklärten Abwassers aus der Feinreinigungsstufe beschickbar ist und mit einer Nachklärstufe.
Bekannte Anlagen dieser Art können zwar in bestimmtem Masse durch den Zulauf im Verhältnis zu der ursprünglich angenommenen Belastung überlastet werden, jedoch ist nur eine begrenzte Mehrbelastung möglich. Bei einer Belastung mit der 1 ·fachen Abwassermenge und der damit zugeführten Verschmutzung reichen die Leistungen dieser Anlage nicht mehr aus, um den Anforderungen der Gewässerschutzbehörden zu entsprechen und ausreichend gereinigtes Abwasser in den Vorfluter zu geben.
Eine Belastung des Abwasserzulaufes mit der 11;- fachen Wassermenge würde eine Erweiterung der Abmessungen der bekannten Kläranlage auf das Doppelte erfordern, jedoch sind die dafür aufzuwendenden technischen Massnahmen und die damit verbundenen Kosten zu hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kläranlage der eingangs erwähnten Art mit nur geringem Aufwand so auszubilden, dass die Rohabwasserzufuhr um 40 bis 80% gesteigert werden kann, ohne dass die bei der erwähnten bekannten Kläranlage erzielbare gute Reinigungswirkung gemindert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, dass die Umfassungswand und der Mittelschaft bzw. Mittelpfeiler des Tropfkörpers zur Bildung eines zusätzlichen Raumes mit Füllgut gefüllten Raumes aufgestockt und der Drehverteiler auf einer der Aufstokkung entsprechenden Höhe angeordnet ist und wenigstens ein Teil der Feinreinigungsstufe neben der in bezug auf die übrigen Teile in Blockbauweise erstellten Kläranlage liegt.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass eine in Blockbauweise errichtete Kläranlage in einfacher Weise mit verhältnismässig geringen Kosten so erweitert werden kann, dass sie eine Mehrbelastung bis zu 80% aufnimmt, ohne dass die Reinigungswirkung beeinträchtigt wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt wenigstens ein Teil der Nachklärstufe ebenfalls neben der in Blockbauweise erstellten Kläranlage.
Die ausserhalb angeordneten Becken können als Längs- oder Trichterbecken ausgebildet und untereinander so verbunden sein, dass der gute Reinigungsprozess der nicht erweiterten bekannten Kläranlage erhalten bleibt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass hinter der zur mechanischen Grobreinigung dienenden Imhoffrinne in der zu dem ausserhalb angeordneten Teil der Feinreinigungsstufe führenden Verbindungsleitung zwecks überleitung eines Teils des grobgereinigten Abwassers in eine zu dem ausserhalb angeordneten Teil der Nachklärstufe führende Tropfkörperabflussleitung eine Überlaufschwelle vorgesehen ist.
Diese Ausführungsform ist besonders zweckmässig, wenn der Zufluss durch Regenwetter so gross wird, dass grob gereinigtes Abwasser nicht mehr durch den ausserhalb angeordneten Teil der Feinreinigungsstufe aufgenommen werden kann. Es wird dann über die Überlaufschwelle dem zusätzlichen Nachklärbecken zugeführt und gereinigt. Dabei gleichen sich zwar die Wasserspiegelhöhen in der Feinreinigungsstufe und im Nachklärbecken einander an. Der Schlamm des Nachklärbeckens fliesst dann nicht selbsttätig in die Feinreinigungsstufe zurück.
Hierfür kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass in den ausserhalb angeordneten Teil der Nachklärstufe eine Schlammrücknahmeleitung führt, in die eine Luftzuführungsleitung mündet, durch die bei Erreichung eines bestimmten Wasserspiegels im ausserhalb angeordneten Teil der Feinreinigungsstufe durch Mammutpumpenwirkung aus der Tropfkörperabflussleitung zugeführter Tropfikörper- schlamm und Verdünnungswasser in den ausserhalb angeordneten Teil der Feinreinigungsstufe übergepumpt werden, von wo aus es in die Faulräume gelangt.
Um eine Überbeanspruchung der Tropfkörpersohlen infolge der Aufstockung zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn das Füllgut für den zusätzlichen Raum des Tropfkörpers aus leichtem Material, z.B. aus Kunststoff, be steht.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Teil der Kläranlage im Vertikalschnitt durch die Schlammfaulräume,
Fig. 2 einen Teil der Kläranlage im Vertikalschnitt durch das Nachklärbeclcen und
Fig. 3 die gesamte Kläranlage im Grundriss.
Bei der in bekannter Weise in Blockbauweise erstellten Kläranlage tritt das Rohwasser, nachdem es einen Rechen und einen Sandfang durchflossen hat. über den Zulauf 1 in eine Imhoffrinne J, durchfliesst in geschlossener Leitung einen Pumpensumpf P, gelangt dann über eine zweite Imhoffrinne J zum Teil in ein Feinreinigungsbecken 35. Dieser Teil des Abwassers tritt danach unter einer Tauchwand 17 hindurch über ein Pumpenzuflussrohr 2 in den Pumpensumpf P. Von dort aus wird es durch einstellbare Pumpen mit einstellbarer Zeit-Pausen- schaltung über eine Druckleitung in einen Drehverteiler 16 gedrückt und über diesen auf einen niedrigen Tropfkörper Tn und auf einen hohen Tropfkörper Th verteilt.
Der niedrige Tropfkörper Tn erstreckt sich über einen Bedienungsraum B, ein Nachklärbecken N, die Imhoffrinne J und zum Teil über einen Schlammfaulraum IS. Der hohe Tropfkörper Th erstreckt sich über den übrigen Kreisringraum und reicht bis auf die die Tropfkörpersohle bildende Decke des Unterbaues. Das über den niedrigen Tropfkörper Th mit Hilfe des Drehverteilers 16 versprühte Abwasser gelangt über eine Ablaufleitung 5 in die Imhoffrinne J und macht nochmals den Weg der mechanischen Reinigung durch, bis es wieder auf den Tropfkörper gelangt. Das Abwasser, das auf den hohen Tropfkörper Th versprüht wird, sammelt sich auf der Decke des Unterbaues und in der Sammelrinne ST und gelangt über einen Absturz bzw. eine Abflussleitung 3 durch einen Teil des Mittelschachtes zur Spitze des Nachklärbeckens N. Von hier tritt es über eine Über laufschwelle 7 in die Ablaufleitung 4.
Die Tropfkörperpumpen sind durch ein Zeit-Pausen- Relais gesteuert, durch das sie wahlweise in Zeiträumen von I bis 10 Minuten ein- bzw. ausgeschaltet werden können. Dadurch ist es möglich, die Pumpzeit und die Pumppause so einzustellen, dass das üblicherweise stossweise anfallende Abwasser sich während der Tageszeit bis zum Abend teilweise aufstaut und über Nacht bis zu den Morgenstunden wieder den normalen Wasserspiegel erreicht. In Fig. 1 ist die Aufstauhöhe des Stauraumes A ersichtlich. Im Tropfkörper wird der grösste Teil der gelösten Stoffe in Schlamm umgewandelt, der aus dem Tropfkörper ausgespült wird und über die Sammelrinne ST in das Nachklärbecken N gelangt.
Das Nachldärbek- ken N hat in der Mitte eine Rücknahmeeinrichtung 8, durch welche der vom Tropfkörper ausgespülte und nach der Mitte des Nachklärbeckens N sich absetzende Schlamm in einen Rücknahmeverteiler R und in die Imhoffrinne I gelangt. Von dieser wird er zum Teil in den Schlammfaulraum IS, IIS und zum Teil in das Feinreini- gun#sbecl;en F gespült und setzt sich dort ab. Aus dem Feinreinigungsbecken F wird durch ein automatisches Pumpwerk der Schlamm über eine Mammutpumpe und die Schlammumwälzrohre 10 in die Schlammfaulräume IS IIS zurückbefördert.
Der nicht in das Feinreinigungsbecken F eingeleitete Teil des Abwassers gelangt über eine Verbindungsleitung 11 in einen neben der in bezug auf die bisher beschriebenen Anlageteile in Blockbauweise erstellten Kläranlage liegenden zusätzlichen Teil F, 1 der Feinreinigungsstufe.
Die Umfassungswand 24 und ein Mittelschacht 25 des Tropfkörpers sind zur Bildung eines zusätzlichen Raumes Tn,l und Th,l um ein bestimmtes Mass aufgestockt. Damit bleibt die Belastung des Tropfkörpers die gleiche wie bei dem Tropfkörper in den bekannten für eine angenommene Normalbelastung mit Abwasser ausgelegten Kläranlagen. Der zusätzliche Raum Tn,l Th,l ist mit vorzugsweise aus Kunststoff bestehendem Füllgut gefüllt.
Innerhalb der Leitung 1,1 ist für starke Regenfälle eine Überlaufschwelle 23 mit einer Verbindungsleitung 13 vorgesehen, die das Abwasser bei sehr grossem Anfall in eine Abflussleitung 3,1 vom Tropfkörper in einen neben der in Blockbauweise erstellten Kläranlage liegenden zusätzlichen Teil N.1 der Nachklärstufe überleitet. Zwischendurch gelangt in die Leitung 1,1 auch Rücknahme- wasser mit Tropfkörperschlamm aus dem Teil F,1 der Feinreinigungsstufe und vermischt sich dort mit der bereits in der Imhoffrinne J entstehenden Mischung von Abwasserzulauf. teilbiologisch gereinigtem Abwasser aus dem niedrigen Tropfkörper Tn,l und dem Kontakt- bzw.
Ausgleichswasser aus dem Trübwasserraum der Faulräume IS und IIS. und gelangt so über eine Mischhm mer 18 in den Teil F,1 der Feinreinigungsstufe. Nach lDurchfliessen des zusätzlichen Feinreinigungsbeckens F.1 gelangt das Abwasser über eine Überfallschwelle 19 in ein Abflussrohr 2,1 und in den Pumpensumpf P. Von hier aus wird es über die automatischen Pumpen auf den Tropfkörper gehoben und verteilt.
Es ist durch die Überlaufschwelle 23 nebst Verbindungsleitung 13 möglich, bei grossem Abwasserzulauf durch Regen einen grossen Teil desselben, sofern er über das zusätzliche Feinreinigungsbecken F,1 und den Tropfkörper nicht verkraftet wird, in den Teil N,1 der Nachklärstufe überzuleiten. Damit wird eine zusätzliche Reinigung des durch Regenfälle verursachten Abwasser überschusses zumindest mechanisch erreicht.
Der Tropfkörperablauf fliesst nicht im vollen Masse durch das Nachklärbecken N, sondern zum grössten Teil über die Abflussleitung 3,1 in den Teil N,1 der Nach klärstufe. Der Zulauf vom hohen Tropfkörper Th in den Teil N,1 der Nachklärstufe wird, falls das Nachklärbekken N nicht auch in einen Schlammfaulraum S umgebaut wird, in seiner Grössenbemessung durch eine in der Tropfkörpersammelrinne ST angeordnete Scheidewand 20 dem neuen Abwasseranfall angepasst. Mit Hilfe von Rücknahmeeinrichtungen 22 im Teil F, 1 der Feinreini- gungsstufe und der Rücknahmeeinrichtung 8,1 im Teil N,1 der Nachklärstufe wird der Schlamm aus letzterer dem Teil F,1 durch Mammutpumpenwirkung über eine Schlammrückführungsleitung 6,1 in das Feinreinigungs- becken F zurückgefördert.
Um eine Erwärmung der Schlanunräume IS, IIS zu erreichen, kann durch die Berührungswände die mitgebrachte Wärme des Zuflusses aus dem Nachklärbecken N auf den Schlammfaulrauminhalt übertragen werden.
Falls jedoch das Nachklärbecken N gänzlich in einen Schlammfaulraum umgewandelt würde, wird der mittige Pumpenschacht P mit Wärmeaustauschflächen zum unteren Teil des Faulraumes hin versehen und damit die Schlammfaultemperatur etwa der Temperatur des Zulaufes angeglichen.
Durch Einsetzen der Scheidewand 20 in die für den Tropfkörperablauf vorgesehene Sammelrinne ST kann dem Nachklärbecken N eine bestimmte Wassermenge zugeführt werden, während der Rest aus der Sammelrin- ne ST über die Abflussleitung 3,1 dem Teil N,1 der Nachklärstufe zufliesst.
Der Teil N,1 der Nachklärstufe besitzt eine Ablauf- leitung 4,1 für mechanisch und biologisch gereinigtes Abwasser sowie eine Überlaufschwelle 7,1. Mit 6 ist eine zur Schlammzuführung aus dem Feinreinigungsbecken F in den Faulraum führende bzw. zur Schlammentnahme dienende Schlammrückführungsleitung bezeichnet. Mit 9 ist der von der Rücknahmeeinrichtung 8 in die Feinreini gungsstufe F führende Rücklauf bezeichnet. Die Rücknahmeeinrichtung 8,1 im Teil N,1 der Nachklärstufe besitzt eine Schlammrücknahmeleitung 9,1.
Mit 11 und 12 sind Bandräumer im Teil F,l der Feinreinigungsstufe bzw. im Teil N,1 der Nachklärstufe bezeichnet. Die Anlage besitzt einen Katastrophenauslass
14, während der Ablauf der gesamten Anlage mit 15 he- zeichnet ist.
Erforderlichenfalls kann das Feinreinigungsbecken F als zusätzlicher Schlammfaulraum verwendet werden.
PATENTANSPRUGH
Mechanisch-biologische Abwasserkläranlage mit mechanischer Klärstufe in Form einer einen zugehörigen Faulraum durchsetzenden Imhoffrinne, der mindestens ein Becken als Feinreinigungsstufe nachgeschaltet ist, wobei die das Tagesmittel übersteigende Menge des zufliessenden Abwassers in einem sich über die gesamte Wasserspiegelfläche der Imhoffrinne und der zugehörigen Faulräume erstreckenden Stauraum aufstaubar ist, über dem sich ein einen Mittelschacht bzw. Mittelpfeiler aufweisender Tropfkörper mit Drehverteiler als biologische Klärstufe befindet, der über die 24 Stunden des Tages je Zeiteinheit mit derselben Menge vorgeklärten Abwassers aus der Feinreinigungsstufe beschickbar ist, und mit einer Nachklärstufe, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfassungswand (24) und der Mittelschacht bzw.
Mittelpfeiler (25) des Tropfkörpers zur Bildung eines zusätzlichen, mit Füllgut gefüllten Raumes (Tnl, Thl) aufgestockt und der Drehverteiler (16) auf einer der Aufstockung entsprechenden Höhe angeordnet ist und ein Teil (F,1) der Feinreinigungsstufe neben der in bezug auf die übrigen Teile in Blockbauweise erstellten Kläranlage liegt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Kläranlage nach Patentanspruch mit Nachklärstufe, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (N,1) der Nachklärstufe ebenfalls neben der in Blockbauweise erstellten Kläranlage liegt.
2. Kläranlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Imhoffrinne (J) in einer zum neben der Kläranlage liegenden Teil (F,l) der Feinreinigungsstufe führenden Verbindungsleitung (1,1) zwecks Überleitung eines Teils des grobentschlammten Abwassers in eine zum neben der Kläranlage liegenden Teil (N,1) der Nachklärstufe führende Tropfkörperabflussleitung (3,1) eine Überlauf schwelle (23) vorgesehen ist.
3. Kläranlage nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den neben der Kläranlage liegenden Teil (N,1) der Nachklärstufe eine Schlammrücknahmeleitung (9,1) führt und bei Erreichung eines bestimmten Wasserspiegels im neben der Kläranlage liegenden Teil (F,1) der Nachklärstufe, durch ein automatisches Pumpenwerk der Schlamm mittels einer Manamutpumpe und Leitungen über die Mischkammer in die Feinreinigungsstufe zurückgepumpt wird.
4. Kläranlage nach Patentanspruch und den Unter- ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllgut für den zusätzlichen Raum aus leichtem Material, z.B. aus Kunststoff, besteht.
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