Die Erfindung betrifft eine Kleinkläranlage mit Vorklärraum, Schlammfaulraum, Belebungsraum und Nachklärraum.
Durch die deutsche Offenlegungsschrift Nr. 2255703 ist bereits eine Kleinkläranlage der genannten Art bekannt, die die sonst nur bei Grossanlagen erreichten Vorteile einer mehrstufigen Abwasserreinigung mit anaerober und aerober Schlamm behandlung aufweist. Diese Vorteile ergeben sich durch die Vorklärung, in der Grobstoffe abgeschieden werden, so dass eine Grobstoffzerkleinerung vermieden werden kann, sowie den aus der anaeroben Schlammbehandlung resultierenden geringeren Sauerstoffbedarf, bei gleichzeitig wesentlich geringerer Anzahl der Fäkalcoli im ausgefaulten Schlamm.
Ausserdem ist nicht wie bei Anlagen ohne Schlammfaulraum mehrmals jährlich Schlamm abzuführen.
Die erwähnte bekannte Kleinkläranlage ist in zwei zylindrischen Behältern angeordnet, wobei sich der Vorklärraum und der Schlammfaulraum in einem Behälter und der Belebungsraum mit dem Nachklärraum in dedn anderen Behälter befinden. Die Anordnung der vier Räume in zwei zylindrischen Behältern benötigt eine verhältnismässig grosse Grundfläche und entsprechend grossen Aufwand an Konstruktionsmaterial.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kleinkläranlage zu finden, die bei verhältnismässig guter Leistungsfähigkeit besonders klein und mit geringem Materialaufwand herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Räume in einem kugelförmigen Behälter angeordnet sind.
Kugelförmige Behälter können im Wickelverfahren aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt werden, wobei lediglich eine Mannlochöffnung freigelassen wird. Um die für die Aufteilung des kugelförmigen Behälters in vier verschiedene Räume erforderlichen Trennwände in einem Stück durch die Mannlochöffnung in den Behälter einbringen zu können, sind diese Trennwände in vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung eben oder einfach gekrümmt ausgeführt und elastisch deformierbar.
Um eine Ablagerung von Sinkstoffen an den Trennwänden zu vermeiden, sind diese in vorteilhafterAusführungsform mit einer Mindestneigung von 500 versehen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Kleinkläranlage besteht darin, dass die zwischen dem Belebungsraum und dem Nachklärraum angeordnete Trennwand von unten nach oben zu dem Belebungsraum nach aussen gekrümmt ist, so dass die durch von unten eingeleitete Luft erzeugte Strömung entlang dieser Trennwand beschleunigt wird und der dabei entstehende Unterdruck an der Schlammübertrittsstelle zwischen dem Nachklärraum und dem Belebungsraum wirkt.
Der Vorklärraum kann vorteilhaft eine trichterförmig nach innen geneigte Wand aufweisen, die an der oberen Innenwand des Kugelbehälters befestigt ist, und der den Vorklärraum aus sen im oberen Teil des Behälterinnenraumes umschliessende obere Teil des Faulraumes kann vorteilhaft durch eine Öffnung mit der Aussenluft verbunden sein, die so bemessen ist, dass das Abströmen aus dem Faulraum durch Ausbildung eines Unterdruckes verzögert wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Kleinkläranlage ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht auf die Kleinkläranlage, bei der Teile der oberen Behälterwand weggelassen wurden, so dass das Innere des Behälters sichtbar ist,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Behälters nach Fig. 1 mit Sicht in den Behälter,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie ll-ll der Fig. 1 und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der in den Behälter der Kleinkläranlage eingebauten Wände.
Aus der Darstellung nach Fig. list die Anordnung der verschiedenen Räume 1 bis 4 in dem kugelförmigen Behälter 5 der Kläranlage sichtbar. Quer durch den gesamten Behälter 5 erstreckt sich eille ebene Trennwand 6 durch die der Vorklärraum 1 und der Schlammfaulraum 2 von dem Belastungsraum 3 sowie dem Nachklärraum 4 abgetrennt sind. Diese Trennwand 6 sowie die übrigen im Behälter eingebauten Wände bestehen vorteilhaft aus elastisch verformbarem Kunststoff und sind nur so dick ausgebildet, dass sie ohne Schwierigkeiten elastisch deformierbar sind. Auf diese Weise lassen sie sich in den Behälter 5 einführen, und sie nehmen anschliessend durch ihre Elastizität leicht die gewünschte Form ein, mit der sie beispielsweise durch Schweissen oder Kleben im Behälter befestigt werden.
Durch ständigen Druckausgleich im Behälter werden diese Wände nur geringen Beanspruchungen ausgesetzt.
Der Vorklärraum list einseitig durch eine sich trichterförmig bzw. kegelstumpfförmig nach unten verengende Wand 9 begrenzt, während die andere Begrenzungswand durch die ebene Trennwand 6 gebildet wird, so dass er einen halbkreisförmigen Horizontalquerschnitt hat. Die Neigung der Wand 9 beträgt mindestens 50", so dass Sinkstoffe sicher an dieser Wand nach unten gleiten. Nach unten ist der Vorklärraum 1 offen und geht in den Schlammfaulraum 2 über. In Abstand unter einer Öffnung 10 des Vorklärraumes list an der Trennwand 6 eine Kegelhälfte 11 befestigt, an deren Oberfläche die Sinkstoffe nach unten in den Faulraum gleiten. Diese Kegelhälfte 11 verhindert weitgehend einen Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Vorklärraum und dem Schlammfaulraum 2.
Der gesamte Behälter 5 und damit auch der Vorklärraum 1 ist stets mindestens bis in Höhe des Behälterablaufs 12 mit Abwasser gefüllt. Um bei plötzlichem Abwasserzustrom in die Kleinkläranlage einen entsprechenden Strömungsstoss durch die gesamte Anlage zu verhindern, ist in dem Vorklärraum 1 und auch in dem Nachklärraum 4 eine an sich bekannte Einrichtung vorgesehen, durch die das Wasser trotz des sich hebenden oder senkenden Wasserspiegels stets vom Bereich der Flüssigkeitsoberfläche abgeführt wird. Eine solche nicht dargestellte Einrichtung kann aus einer schwimmenden Ablaufrinne bestehen, von der aus ein flexibler Schlauch zum Auslass führt, der vom Vorklärraum in den Belebungsraum 3 bzw. vom Nachklärraum 4 zum Behälterablauf 12 führt. Eine geeignete Einrichtung ist beispielsweise auch in der Schweizer Patentschrift Nr. 469 886 beschrieben.
Ausserdem wird das Abfliessen aus dem oberen Teil 13 des Schlammfaulraumes 2, nachdem dort ebenfalls durch den Strömungsstoss der Wasserspiegel angestiegen ist. dadurch verzögert, dass ein Nachströmen von Luft durch eine begrenzte mit der Aussenluft in Verbindung stehende Öffnung 14 erschwert wird. Diese Öffnung 14 bzw. Drosselstelle kann durch die Wand 9 des Vorklärraumes 1 geführt sein, da dieser beispielsweise über die Mannlochöffnung 8 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Auf diese Weise wird in der Anlage und besonders im Nachklärraum eine zu starke Strömung verhindert, die Schlammflocken in den Ablauf 12 spülen könnte.
Das im Vorklärraum 1 von Sinkstoffen im wesent#ichrn befreite Abwasser gelangt durch eine Öffnung 15 in der Trennwand 6 in den Belebungsraum 3 in dem das Abwasser mittels eines im Bodenbereich angeordneten LuEtverteilers 16 zur aeroben Abwasserbehandlung belüftet wird.
Der Luftverteiler 16 besteht aus einer Anordnung von Verteilrohren oder Schläuchen 17. die mit zahlreichen Luftaustrittsöffnungen versehen sind. Die Luftzufuhr erfolgt von aussen über eine nicht dargestellte Zuführleitung. Die in der Flüssigkeit aufsteigenden Luftblasen bewirken zusätzlich zu Sauerstoffzufuhr auch eine Umwälzung d.h. Strömung des Abwassers im Belebungsraum 3. Die Trennwand 18 zwischen dem Belebungsraum 3 und dem Nachklärraum 4, an der die Umwälzströmung nach oben verläuft, wie die Pfeile 19 in der Darstellung nach Fig. 2 andeuten, ist von unten nach oben zu dem Belebungsraum nach aussen gekrümmt, so dass die Aufwärtsströmung unter Erzeugung eines Unterdruckes an der unteren Öffnung 20 beschleunigt wird. Dieser Unterdruck saugt Sinkstoffe, die in den Nachklärraum gelangt sind, durch die Öffnung 20 in den Belebungsraum 3 zurück.
Die Überleitung des Abwassers aus dem Belebungsraum 3 in den Nachklärraum erfolgt über eine Durchtrittsöffnung 21 (vgl. Fig. 1 und 4) in der gekrümmten Trennwand 18 in einem Bereich, der an eine kanalförmige Vorkammer 22 des Nachklärraumes 4 angrenzt. Die diese Vorkammer 22 vom übrigen Teil des Nachklärraumes 4 trennende Leitwand 23 verhindert eine Strömungsbildung im Nachklärraum, so dass die verbliebenen Sinkstoffe gut nach unten in Richtung zu der Verbindungsöffnung 20 absinken können. Diese Leitwand ist so in dem Behälter befestigt, dass sie einerseits an der gekrümmten Trennwand 18 und anderseits an der ebenen Trennwand 6 dicht angrenzt, wie am besten in der Darstellung nach Fig. 4 sichtbar ist, so dass die kanalförmige Vorkammer 22 einen dreieckförmigen Horizontalquerschnitt hat.
In der perspektivischen Darstellung nach Fig. 4 ist durch die Linie 24 die Äquatorebene des Behälters 5 angedeutet.
Der kugelförmige Behälter 5 hat beispielsweise einen Durchmesser von 2,5 m und ist mit seinem untersten Teil z.B.
3 m tief unter der Bodenoberfläche im Erdreich eingesetzt.
Die Höhendifferenz zwischen dem Einlassrohr 25 in den Vorklärraum und dem Behälterablauf 12 aus dem Nachklärraum beträgt beispielsweise 0,45 m.
Die Reinigung des Behälters bzw. das Absaugen von Schlamm kann von oben durch die beiden Mannlochöffnungen 7, 8 erfolgen, wobei die Öffnung 7 den Zugang zu dem Belebungsraum 3 und dem Nachklärraum 4 und die Öffnung 8 den Zugang zu dem Vorklärraum 1 oder dem Faulraum 2 ermöglicht.
The invention relates to a small wastewater treatment plant with a primary clarification room, sludge digestion room, activation room and post-treatment room.
Through the German Offenlegungsschrift No. 2255703 a small sewage treatment plant of the type mentioned is already known, which has the advantages of multi-stage wastewater treatment with anaerobic and aerobic sludge treatment, which are otherwise only achieved in large-scale systems. These advantages result from the primary clarification, in which coarse matter is separated out, so that coarse size reduction can be avoided, as well as the lower oxygen requirement resulting from the anaerobic sludge treatment, with a significantly lower number of faecal coli in the digested sludge.
In addition, sludge does not have to be discharged several times a year, as is the case with systems without a sludge digestion chamber.
The known small sewage treatment plant mentioned is arranged in two cylindrical tanks, the primary clarification room and the sludge digestion chamber being located in one tank and the activation room with the secondary clarification room in the other tank. The arrangement of the four rooms in two cylindrical containers requires a relatively large base area and a correspondingly large amount of construction material.
The present invention is based on the object of finding a small wastewater treatment plant which is particularly small and can be produced with little material expenditure with relatively good performance. This object is achieved according to the invention in that the spaces are arranged in a spherical container.
Spherical containers can be produced from glass fiber reinforced plastic using the winding process, with only one manhole opening being left free. In order to be able to introduce the partitions required for dividing the spherical container into four different spaces in one piece through the manhole opening into the container, these partitions are flat or simply curved and elastically deformable in an advantageous embodiment of the invention.
In order to avoid settling of suspended matter on the partition walls, these are provided with a minimum slope of 500 in an advantageous embodiment.
A further advantageous embodiment of the small sewage treatment plant according to the invention consists in the fact that the partition wall arranged between the activated sludge room and the secondary clarification room is curved outwards from the bottom to the top towards the activated sludge room, so that the flow generated by the air introduced from below is accelerated along this partition wall and thereby The resulting negative pressure at the sludge transfer point between the secondary clarification room and the activation room acts.
The primary clarification chamber can advantageously have a funnel-shaped inwardly inclined wall, which is attached to the upper inner wall of the spherical container, and the upper part of the digestion chamber enclosing the primary clarification chamber in the upper part of the container interior can advantageously be connected to the outside air through an opening, which is dimensioned so that the outflow from the digester is delayed by the formation of a negative pressure.
Further advantageous possible embodiments of the small wastewater treatment plant according to the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawings. It shows:
1 shows a plan view of the small sewage treatment plant, in which parts of the upper container wall have been omitted so that the interior of the container is visible,
FIG. 2 is a front view of the container according to FIG. 1 with a view into the container,
3 shows a section along the line II-II in FIGS. 1 and
4 shows a perspective view of the walls built into the tank of the small sewage treatment plant.
From the illustration according to FIG. 1, the arrangement of the various rooms 1 to 4 in the spherical container 5 of the sewage treatment plant is visible. A flat partition 6 extends transversely through the entire container 5, by means of which the primary clarification chamber 1 and the sludge digestion chamber 2 are separated from the loading chamber 3 and the secondary clarification chamber 4. This partition 6 and the other walls built into the container are advantageously made of elastically deformable plastic and are only made so thick that they can be elastically deformed without difficulty. In this way, they can be introduced into the container 5, and they then easily adopt the desired shape due to their elasticity, with which they are fastened in the container, for example by welding or gluing.
Due to constant pressure equalization in the container, these walls are only exposed to low stresses.
The primary clarification room is bounded on one side by a funnel-shaped or frustoconical wall 9 narrowing downwards, while the other boundary wall is formed by the flat partition 6 so that it has a semicircular horizontal cross-section. The incline of the wall 9 is at least 50 ", so that suspended matter glides safely down on this wall. The primary clarification chamber 1 is open at the bottom and merges into the sludge digestion chamber 2. At a distance below an opening 10 of the primary clarification chamber there is a The cone half 11 is attached, on the surface of which the suspended matter slide down into the digestion chamber. This cone half 11 largely prevents an exchange of liquid between the primary clarification chamber and the sludge digestion chamber 2.
The entire container 5 and thus also the primary clarification chamber 1 is always filled with waste water at least up to the level of the container drain 12. In order to prevent a corresponding surge of flow through the entire system in the event of a sudden inflow of wastewater into the small sewage treatment plant, a device known per se is provided in the primary clarification room 1 and also in the secondary clarification room 4, through which the water is always kept from the area of the Liquid surface is discharged. Such a device, not shown, can consist of a floating drainage channel, from which a flexible hose leads to the outlet, which leads from the primary clarification chamber into the activation chamber 3 or from the secondary clarification chamber 4 to the container drain 12. A suitable device is also described, for example, in Swiss patent specification No. 469 886.
In addition, the outflow from the upper part 13 of the sludge digestion chamber 2 after the water level has also risen there due to the current surge. delayed by the fact that a subsequent flow of air through a limited opening 14 connected to the outside air is made more difficult. This opening 14 or throttle point can be passed through the wall 9 of the primary clarification room 1, since it is in connection with the atmosphere via the manhole opening 8, for example. In this way, an excessively strong flow is prevented in the system and particularly in the secondary clarification room, which could flush sludge flakes into the outlet 12.
The wastewater, essentially freed of suspended matter in the primary clarification room 1, passes through an opening 15 in the partition wall 6 into the activation room 3, in which the wastewater is aerated for aerobic wastewater treatment by means of an air distributor 16 arranged in the floor area.
The air distributor 16 consists of an arrangement of distribution pipes or hoses 17, which are provided with numerous air outlet openings. The air is supplied from the outside via a supply line (not shown). In addition to the supply of oxygen, the air bubbles rising in the liquid also cause a circulation, i.e. Flow of wastewater in the activation chamber 3. The partition 18 between the activation chamber 3 and the secondary clarification chamber 4, on which the circulating flow runs upwards, as indicated by the arrows 19 in the illustration according to FIG. 2, is from the bottom up to the activation chamber to the outside curved, so that the upward flow is accelerated while generating a negative pressure at the lower opening 20. This negative pressure sucks suspended matter that has entered the secondary clarification chamber back into the activation chamber 3 through the opening 20.
The transfer of the wastewater from the activated sludge chamber 3 to the final clarification room takes place via a passage opening 21 (see FIGS. 1 and 4) in the curved partition 18 in an area which adjoins a channel-shaped antechamber 22 of the final clarification room 4. The guide wall 23 separating this pre-chamber 22 from the rest of the final clarification space 4 prevents a flow formation in the final clarification space, so that the remaining suspended matter can sink well downwards in the direction of the connecting opening 20. This baffle is fastened in the container in such a way that it closely adjoins the curved partition 18 on the one hand and the flat partition 6 on the other, as can best be seen in the illustration according to FIG. 4, so that the channel-shaped antechamber 22 has a triangular horizontal cross-section .
In the perspective illustration according to FIG. 4, the equatorial plane of the container 5 is indicated by the line 24.
The spherical container 5 has, for example, a diameter of 2.5 m and its lowermost part is e.g.
Set in the ground 3 m below the ground surface.
The difference in height between the inlet pipe 25 into the primary clarification room and the tank drain 12 from the secondary clarification room is 0.45 m, for example.
The tank can be cleaned or sludge can be suctioned off from above through the two manhole openings 7, 8, with opening 7 providing access to activation room 3 and secondary clarification room 4 and opening 8 access to primary clarification room 1 or digester 2 enables.