CH661717A5 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von abwaessern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorganismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen.

Bisher wurde diese Möglichkeit der Abwasserreinigung nach zwei Verfahren durchgeführt, die verschiedene Durchflussrichtungen des Abwassers durch ein von den Pflanzen erzeugtes Wurzelwerk zum Inhalt hatten. Bei dem einen Verfahren durchströmt das Abwasser mehrere bepflanzte und mit Kies gefüllte Becken in lotrechter Richtung von oben nach unten. Bei dem anderen Verfahren durchströmt das Abwasser eine bepflanzte und absorptionsfähige Bodenmatrix in horizontaler Richtung. In diesem Falle ist die Bodenmatrix in einer leicht geneigten Ebene angelegt.

Wenn das Abwasser die Filterschicht in lotrechter Richtung von oben nach unten durchströmt, besteht die Gefahr, dass in der Filterschicht durchflusshindernde Verdichtungen entstehen. Um derartige Verdichtungen zu vermeiden, kann zur Herstellung der Filterschicht nur grobporiges Filtermaterial Verwendung finden. Dem Filtermaterial kann daher kein toniges und schluffiges Material für Absorptionsleistungen hinzugefügt werden. Dieses tonige und schluffige Material würde zusammen mit im Abwasser enthaltenen Abwasserinhaltsstoffen schnell dazu führen, dass das bepflanzte Filtermaterial mindestens teilweise undurchlässig würde. Für eine ständige Auflockerung der Filterschicht muss Sorge getragen werden. Darüber hinaus besteht aber auch die Gefahr, dass die Pflanzen mindestens teilweise vertrocknen, wenn zeitweise der Zustrom von Abwasser bezogen auf die Grösse des Abwasserbeckens verringert oder sogar unterbunden wird. In diesem Falle sinkt der Abwasserpegel in der Filterschicht schnell ab, so dass mindestens einige Pflanzen nicht genügend bewässert werden. Schliesslich kann der Durchfluss des Abwassers im Hinblick auf die Grobporigkeit der Filterschicht und deren Durchwurzelung nur so gesteuert werden, dass im Abwasser überall aerobe Verhältnisse vorherrschen. Die Möglichkeit, parziell anaerobe Verhältnisse zu schaffen, besteht nicht, so dass insoweit auch eine Denitrifikation des Abwassers nicht stattfinden kann.

Diese Nachteile werden zwar bei der horizontalen Durchströmung der Filterschicht teilweise aufgehoben. In der horizontal durchströmten Bodenmatrix können tonige und schluffige Materialien angeordnet werden, die bei parziell anaeroben Verhältnissen eine Denitrifikation des Abwassers ermöglichen. Jedoch lässt sich die Hydrologie eines horizontalen Durchflusses nur in Lysimeterversuchen nachweisen, berechnen, kontrollieren und steuern. Bei Grossanlagen, die für die praktische Anwendung in Betracht kommen, lässt sich eine gleichmässige horizontale Durchströmung auf einer grösseren Fläche nicht kontrollieren und steuern. Insbesondere ergeben sich bei schwankenden Abwassermengen, bei denen mit Spitzenbelastungen gerechnet werden muss, keine Möglichkeiten, die horizontale Durchströmung zu kontrollieren und zu steuern, insbesondere dann nicht wenn mit einem mehr oder weniger starkem Regenniederschlag gerechnet werden muss. Wenn sehr viel Wasser anfallt, besteht bei horizontaler Durchströmung der Bodenmatrix die ständige Gefahr dass das Abwasser auf die Oberfläche der Filterschicht austritt und über die Oberfläche ungereinigt ab-fliesst. Darüber hinaus können sich an der Oberfläche Rinnsale bilden, durch die das Abwasser ungereinigt abfliesst. Derartige Rinnsale können jedoch auch unterhalb der Oberfläche im Wurzelraum in unterschiedlichen Tiefen entstehen, so dass die für den Reinigungseffekt notwendige gleichmässige Durchströmung des Wurzelraumes und damit eine bestimmte optimale Durchflusszeit, während der der das Abwasser im Bereich der Filterschicht verweilt, in der Praxis nicht garantiert werden kann.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der einleitend genannten Art so zu verbessern,

dass das Abwasser gleichmässig durch eine Filterschicht unterschiedlicher Porigkeit hindurchdringen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass ein Teil des Abwassers ungereinigt bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Abwasser aus einem sich unterhalb der Wurzeln erstreckenden Bereich durch die Wurzeln hindurch in einen oberhalb der Wurzeln liegenden Bereich eingeleitet wird.

Bei dieser Durchströmrichtung werden die einzelnen Filterschichten durch das durchgeleitete Abwasser nicht aufeinander gepresst. Vielmehr wird das Eigengewicht der das Filter bildenden Bestandteile im aufsteigenden Abwasser herabgesetzt, so dass das durch die Filterschicht hindurch tretende Wasser auflockernd auf die einzelnen Filterbestandteile wirkt. Wegen ihres Eigengewichtes lassen sich jedoch die einzelnen Filterbestandteile in der Strömung des Abwassers nicht in der Weise verschieben, dass sich bevorzugte Durchtrittsrinnsale innerhalb der Filterschicht ausbilden, durch die das Abwasser ungereinigt hindurchtreten kann. Insbesonde-' re leichte Filterbestandteile verlieren in der durchtretenden Abwasserströmung an Eigengewicht, so dass sie nicht zum Dichtsetzen der Filterschicht neigen, sondern für einen konstanten Durchströmwiderstand sorgen. Daher können auch feinkörnige Filterbestandteile wie z.B. toniges und schluffi-ges Material Verwendung finden. Diese Anordnung befördert unter der Filterschicht die Ausbildung von partiell anaeroben Verhältnisse, so dass mit einer Denitrifikation des Abwassers in diesem Bereich gerechnet werden kann.

Abwasseranlagen, die mit einer durchwurzelten Filterschicht arbeiten, konnten bisher nur von einem oberhalb der Filterschicht liegenden Bereich in einen in lotrechter Richtung unterhalb der Filterschicht liegenden Bereich durchströmt werden. Dabei ergaben sich häufig Schwierigkeiten dadurch, dass die Filterschichten sich zusetzten, so dass unerwünschte Stauungen in den Abwasserbecken entstanden. Diese Stauungen führten sehr häufig dazu, dass das Abwasser ungereinigt und unkontrollierbar abfloss, so dass erhebliche Kosten für die Regeneration der vom ungereinigten Abwasser verunreinigten Bereiche aufgewendet werden muss-ten. Derartige bepflanzte Abwasserbecken galten daher als unzuverlässig. Auch horizontal durchströmte Filterschichten führten nicht zu einer sicheren Säuberung von Abwässern. Bei der horizontalen Durchströmung der Filterschichten bilden sich an deren Oberfläche Rinnsale ungereinigten Abwassers, die sich unkontrolliert mit dem gereinigten Abwasser vermischen und damit den Erfolg der gesamten Abwasserreinigung in Frage stellen.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anlage zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorganismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen, so zu verbessern, dass eine von der jeweils anfallenden Abwassermenge unabhängige sichere Reinigung des Abwassers gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Wurzeln mit Kies eine vom Abwasser in lotrechter Richtung von unten nach oben durchströmte Filter- und Absorptionsschicht bilden.

Diese Filterschicht ist einerseits dicht genug, dass keine ungereinigten Abwassermengen unkontrolliert durch sie hindurchtreten können, andererseits werden die einzelnen Filterschichten durch das durchströmende Wasser so weit aufgelockert gehalten, dass sich die Filterschicht nicht zusetzen kann. Mit einem gleichmässigen Durchtritt des Abwassers durch die Filterschicht kann mit hinreichender Sicherheit gerechnet werden. Selbst wenn die einzelnen Filterschichten aus Material unterschiedlicher Körnung bestehen, ist dafür Sorge getragen, dass die mit der feinen Körnung versehenen Filterschichten die mit der Grobkörnung versehenen Filterschichten nicht dichtsetzen und damit den Durchfluss durch die gesamte Filterschicht verhindern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Abwasserreinigungsanlage im Querschnitt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Abwasserreinigungsanlage in Draufsicht und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Hauptreinigungsbecken mit eingelegter Filterschicht.

Ein Verfahren zum Reinigen von Abwässern wird zweckmässigerweise mit einer Anlage der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art durchgeführt. Diese Anlage besteht aus einem Hauptreinigungsbecken 1, einem Vorreinigungsbecken 2, einem ersten Nachreinigungsbecken 3 sowie einem zweiten Nachreinigungsbecken 4. Dem Hauptreinigungsbecken 1 ist das Vorreinigungsbecken 2 in Flussrichtung 5 eines Abwassers 6 vorgeschaltet, während die beiden Nachreinigungsbek-ken 3,4 in Flussrichtung 5 des Abwassers 6 dem Hauptreinigungsbecken 1 nachgeschaltet sind. Dabei mündet das aus dem Hauptreinigungsbecken 1 austretende Abwasser 6 zunächst unmittelbar in das erste Nachreinigungsbecken 3, aus dem es in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eintritt. Dieses zweite Nachreinigungsbecken 4 ist mit einem Auslauf 7 versehen, aus dem das gereinigte Abwasser 6 in eine die Abwasseranlage umgebende Umwelt entlassen werden kann. Das Hauptreinigungsbecken 1 besteht aus im wesentlichen lotrecht verlaufenden Wandungen 8, 9, 10, 11, die einander bei einem rechteckigen Querschnitt paarweise parallel verlaufen. Dabei begrenzen die Wandungen 10, 11 als Stirnwandungen das Hauptreinigungsbecken 1 gegenüber dem Vorreinigungsbecken 2 einerseits und dem ersten Nachreinigungsbecken 3 andererseits. Zu diesen beiden Stirnwandungen verlaufen die Wandungen 8, 9 als Längswandungen rechtwinklig. Diese sind im Regelfall enger als die Stirnwandungen 10,11. Es ist jedoch auch möglich, dem Hauptreinigungsbecken 1 andere Gestaltungen als die mit einem rechteckigen Querschnitt zu geben. Beispielsweise bietet sich für das Hauptreinigungsbecken 1 auch ein kreisförmiger Querschnitt an.

Innerhalb der Wandungen 8, 9, 10, 11 ist ein Gitter 12 angeordnet, das an den Wandungen 8, 9, 10, 11 befestigt ist. In lotrechter Richtung unterhalb dieses Gitters 12 ist ein von einem Boden 13 begrenzter Beruhigungsraum 14 angeordnet, in den das Abwasser 6 aus einer Zulaufleitung 15 eintritt. Der Beruhigungsraum 14 ist trichterförmig ausgebildet und besitzt an seiner tiefsten Stelle 16 einen Auslauf 17, der mit einer Saugleitung 18 beispielsweise über einen Flansch 19 verbunden ist. Zur Ausbildung des trichterförmigen Beruhigungsraumes 14 besitzt der Boden eine leichte Neigung in Richtung auf die tiefste Stelle 16.

Im Bereich der tiefsten Stelle 16 sammelt sich Schlamm 20, der aus dem Abwasser 6 ausfällt. Dieser Schlamm 20 kann durch die Saugleitung 18 von einer Pumpe 21 abgesaugt werden. Diese ist über eine Druckleitung 22 mit dem Vorreinigungsbecken 2 verbunden, in das die Druckleitung 22 mündet.

Darüber hinaus ist das Vorreinigungsbecken 2 über die Zulaufleitung 15 mit dem Beruhigungsraum 14 verbunden. Die Zulaufleitung 15 mündet unterhalb des Gitters 12 in den Beruhigungsraum 14 in einem Bereich 23, der in Richtung

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auf das Gitter 12 oberhalb einer sich im Auslauf 17 bildenden Schicht des Schlamms 20 liegt. Dieser Schlamm 20 wird mit Hilfe der Pumpe 21 aus dem Beruhigungsraum 14 ausgepumpt, falls die von ihm ausgebildete Schicht bis in den Bereich 23 vordringt und damit den Zulauf des Abwassers 6 aus der Zulaufleitung 15 behindern kann.

Der trichterförmige Beruhigungsraum 14 wird auf seiner der tiefsten Stelle 16 gegenüberliegenden Oberseite von dem Gitter 12 abgeschlossen. Auf einer dem Beruhigungsraum 14 abgewandten Oberseite 24 des Gitters 12 ist eine Filterschicht 25 aufgeschichtet, die aus mehreren Schichten 26, 27, 28,29 besteht. Es ist auch möglich, in der Filterschicht 25 weniger oder mehr Schichten 26,27,28, 29 anzuordnen. Die Schichten 26,27,28,29 bestehen aus Kies 30 verschiedener Körnung. Unmittelbar auf dem Gitter 12 liegt ein Kies 30 grober Körnung. Auf diese Schicht 26 folgt die Schicht 27 mit einem Kies weniger grober Körnung, der sich die Schicht 28 mit einem Kies feiner Körnung anschliesst. Die Filterschicht 25 wird an ihrer dem Gitter 12 abgelegenen Oberseite 31 von einem tonigen oder schluffigen Material abgeschlossen. Oberhalb dieser Schicht 29 bildet das Abwasser 6 einen Pegel 32 aus, dessen Höhe von einer Rinne 33 bestimmt wird, aus der das Abwasser 6 in Richtung auf das erste Nachreinigungsbecken 3 austreten kann. Diese Rinne 33 ist in der dem ersten Nachreinigungsbecken 3 benachbarten Stirnwand 11 des Hauptreinigungsbeckens 1 befestigt. Sie kragt mit einem gewissen Abstand 34 über das erste Nachreinigungsbecken 3.

Auf der Oberseite der Filterschicht 25 wachsen Pflanzen 35 empor, die mit ihren Wurzeln 36 in die Filterschicht 25 eindringen. Die einzelnen Wurzeln 36 der verschiedenen Pflanzen 35 durchdringen einander und bilden ein dichtes Wurzelwerk 37.

Das Gitter 12 ist mit einzelnen Durchlässen 38 versehen, die einander parallel verlaufen und sich von dem Beruhigungsraum 14 in Richtung auf die untere Schicht 26 der Filterschicht 25 erstrecken. Die Durchlässe 38 sind in ihrem Querschnitt so bemessen, dass sie das Abwasser 6 beim Einströmen in die Filterschicht 25 ausrichten. Dabei ist es möglich, durch eine entsprechende Ausrichtung der Durchlässe 38 bevorzugte Strömungsrichtungen für das Abwasser 6 festzulegen.

Das durch die Zulaufleitung 15 in den Beruhigungsraum 14 eintretende Abwasser 6 steigt durch das Gitter 12 in Richtung auf die Filterschicht 25 auf. Es steigt durch sämtliche Schichten 26,27, 28, 29 bis es den Pegel 32 erreicht hat. Anschliessend fliesst es über die Rinne 33 in Richtung auf das erste Nachreinigungsbecken 3 ab. Das durch die Filterschicht 25 hindurchtretende Abwasser 6 kommt in innige Berührung mit dem Wurzelwerk 37. Dabei wird dem Abwasser 6 durch die Wurzeln 36 im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorganismen, die sich einerseits im Kies 30 und andererseits in dem tonigen und schluffigen Material der Schicht 29 finden, ein wesentlicher Teil seiner Schmutzfracht entzogen. Diese wird innerhalb der Filterschicht 25 von dem Wurzelwerk 37 gebunden und abgebaut. Ein wesentlicher Teil des dabei entstehenden Schlamms 20 sammelt sich an der tiefsten Stelle 16 des Beruhigungsraumes 14. Ein besonders guter Effekt wird erzielt, wenn die untere Schicht 26 aus einem Drainkies mit einer Körnung von 32 mm Durchmesser gebildet wird. Die obere Schicht 29 besitzt eine Körnung von 2 mm Durchmesser, während sämtliche Schichten 27,28, die zwischen der unteren Schicht 26 und der oberen Schicht 29 liegen, eine von unten nach oben abnehmende Körnung aufweisen. Die gesamte Filterschicht hat eine Schichtstärke von mindestens 40 cm und höchstens 100 cm. Die tonig-schluffigen Mineralgemische der oberen Schicht 29 sind sorptionsfähig. Diese Mineralgemische sind in ihrer Zusammensetzung abgestimmt auf die Art der Verunreinigung des zu reinigenden Abwassers. Die Mineralgemische bestehen vorzugsweise aus Tonmineralien sowie aus Eisen- und Aluminiumoxyden.

Bei den Pflanzen 25 handelt es sich bevorzugt um Arten der Röhricht-Gesellschaft. Mit diesen wird die Filterschicht 25 dicht bepflanzt. Vorzugsweise wird als Pflanze 35 die Phragmitis australis gewählt, die die gesamte Filterschicht 25 durchwurzelt.

Der im Beruhigungsraum 14 sedimentierte Schlamm 20 fällt bei der Vorreinigung des Abwassers 6 aus. Im Beruhigungsraum 14 herrschen planmässig gesteuerte schwach-anaeorobe Verhältnisse, die eine Denitrifikation ermöglichen. Der Grad der anaeroben Verhältnisse wird dadurch gesteuert, dass die Pumpe 21 in Abständen Schlamm 20 und anaerobes Abwasser 6 in Richtung auf das Vorreinigungs-becken 2 abpumpt. Dabei wird dem von der Pumpe 21 geförderten Gemisch Luftsauerstoff beigemischt, bevor es in das Vorreinigungsbecken 2 eintritt. Die Einschaltabstände der Pumpe 21 richten sich nach Art und Zusammensetzung des Abwassers 6, d.h. nach seiner Fäulnisbereitschaft. Je nach der Fäulnisbereitschaft des Abwassers 6 können zwischen der Einschaltung der Pumpe 21 zeitliche Intervalle liegen, die sich nach Stunden, bei geringer Fäulnisbereitschaft nach mehreren Tagen berechnen.

Die Zulaufleitung 15 mündet in einen das Vorreinigungsbecken 2 in lotrechter Richtung nach unten abschliessenden Boden 39. Auf diesem Boden 39 liegt eine Filterschicht 40, die eine Stärke von mindestens 40 cm und höchstens 100 cm aufweist. Auch diese Filterschicht 40 besteht aus mehreren Schichten von Drainkies, die nach der jeweiligen Körnung voneinander abgestuft sind. Unmittelbar auf dem Boden 39 liegt ein Drainkies grober Körnung mit einem Durchmesser von etwa 46 mm. An ihrer dem Boden gegenüberliegenden Oberfläche 41 liegt eine Schicht Drainkies von einer Körnung von etwa 2 mm Durchmesser. Zwischen diesen beiden Schichten liegen andere Schichten von Drainkies, dessen Durchmesser in Richtung auf die Oberfläche 41 schichtweise abnimmt.

Die Filterschicht 40 ist dicht bepflanzt mit Pflanzen 42, die den Röhricht-Gesellschaften angehören. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen Pflanzen 42 um die Phragmitis australis, die die gesamte Filterschicht 40 durchwurzelt. Im Bereich des dem Boden 39 benachbarten unteren Viertels 43 besteht in der Filterschicht 40 ein Dauerwasserpegel 44. Dieser korrespondiert über die Zulaufleitung 15 im Sinne der kommunizierenden Röhren mit dem Pegel 32, der im Hauptreinigungsbehälter 1 mit Hilfe der Rinne 33 eingestellt ist.

Ausser der Druckleitung 22 mündet ein Abwasserzulauf 45 in das Vorreinigungsbecken 2, durch den zu reinigendes Abwasser 6 der Anlage zugeführt wird. Dieses Abwasser 6 sowie das aus der Druckleitung 22 austretende Gemisch werden auf die Oberfläche 41 der Filterschicht 40 geleitet und durchdringen diese in lotrechter Richtung von oben nach unten. Durch die Festlegung des sich im Hauptreinigungsbecken 1 einstellenden Pegels 32 wird verhindert, dass der Dauerwasserpegel 24 sich abhängig vom Abwasserzulauf 45 hebt oder senkt. Auf diese Weise wird verhindert, dass einerseits bei zu starkem Zulauf von Abwasser 6, dieses unkontrolliert aus dem Vorreinigungsbecken 2 in die Umwelt eintritt und andererseits bei zu geringem Zulauf von Abwasser 6 die Pflanzen 42 austrocknen.

Das Nachreinigungsbecken 3 schliesst sich unmittelbar an das Hauptreinigungsbecken 1 im Sinne der Flussrichtung 5 des Abwassers 6 an. Es kann mit dem Hauptreinigungsbecken 1 eine gemeinsame Stirnfläche 46 aufweisen. Ähnlich wie das Hauptreinigungsbecken 1 und das Vorreinigungsbecken 2 kann das erste Nachreinigungsbecken 3 einen

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rechteckigen Querschnitt, aber auch andere Querschnittsformen aufweisen. Der Stirnfläche 46 liegt eine dem zweiten Abwasserbecken 4 zugewandte zweite Stirnfläche 47 gegenüber, die untereinander durch Längswände 48, 49 verbunden sind. Das erste Nachreiningungsbecken 3 wird durch einen die Stirnflächen 46,47 und Längswände 48,49 miteinander verbindenden Boden 50 in lotrechter Richtung nach unten hin abgeschlossen. Auf dem Boden 50 liegt eine Filterschicht 51, die in ihrem Aufbau weitgehend der Filterschicht 40 gleicht, die im Vorreinigungsbecken 2 angeordnet ist. Diese Filterschicht 51 ist mindestens 40 cm und höchstens 100 cm stark. Die Filterschicht 51 ist in mehrere Schichten aufgeteilt, die untereinander angeordnet sind. Die auf dem Boden 50 aufliegende Schicht besteht aus einem Drainkies mit einer Körnung von 46 mm Durchmesser. Die dem Boden 50 abgewandte obere Schicht besteht aus einem Drainkies mit einer Körnung von 2 mm Durchmesser. Die dazwischen liegenden Schichten bestehen aus Drainkies abnehmender Körnung.

Die Filterschicht 51 ist dicht bepflanzt mit Pflanzen 52 der Röhricht-Gesellschaft, vorzugsweise Phragmitis australis. Die gesamte Filterschicht 51 ist durchwurzelt. Die Filterschicht 51 wird in lotrechter Richtung von oben nach unten vom Abwasser 6 durchströmt, das durch die Rinne 33 aus dem Hauptreinigungsbecken 1 in das erste Nachreinigungsbecken 3 eintritt.

In unmittelbarer Nähe des Bodens 50 befindet sich ein Grundauslauf 53, durch den das nachgereinigte Abwasser 6 in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eingeleitet wird. Die Rinne 53 ist mit einer Kammschwelle 54 ausgebildet, so dass das nachgereinigte Abwasser 6 gleichmässig in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eintreten kann.

Der Grundauslauf 53 mündet oberhalb einer im zweiten Nachreinigungsbecken 4 angeordneten Filterschicht 55. Diese Filterschicht 55 liegt auf einem das zweite Nachreinigungsbecken 4 in lotrechter Richtung nach unten abschliessenden Boden 56, der von Längswandungen 57, 58 und Stirnwandungen 59, 60 umgeben ist. Die Längswandungen 57, 58 begrenzen das.zweite Nachreinigungsbecken 4 parallel zur Flussrichtung 5 des Abwassers 6, während die Stirnwandung 59 unmittelbar an das erste Nachreinigungsbecken 3 grenzt. Die Stirnwandung 60 verläuft dieser Stirnwandung 59 planparallel. Aus der Stirnwandung 60 tritt der Auslauf 7 hindurch, der in unmittelbarer Nachbarschaft des Bodens 56 angebracht ist.

Die Filterschicht 55 ist dicht bepflanzt mit Pflanzen 61. Bei diesen Pflanzen 61 handelt es sich um Sumpfpflanzen, deren Arten auf die Zusammensetzung des Abwassers 6 abgestimmt werden. Vorzugsweise werden Scirpus lacustris,

Iris pseudacorus und Mentha aquantica verwendet. Die Filterschicht hat eine Stärke von 30 bis 60 cm und besteht aus einzelnen Schichten von Drainkies, der im Bereich des Bodens 56 seine grösste Körnung mit etwa 22 mm Durchmesser hat. In Richtung auf eine dem Boden 56 gegenüberliegende Oberfläche 62 der Filterschicht 55 weisen die Schichten Drainkies abnehmende Körnung auf. Die der Oberfläche 62 zunächst liegende Schicht ist mit Drainkies einer Körnung von 5 mm versehen. Das Abwasser 6, das durch den Grundauslauf 53 in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eintritt, durchströmt die Filterschicht 55 in Richtung auf den Boden 56 von oben nach unten und tritt gereinigt aus dem Auslauf 7 aus.

Je nach der Menge des anfallenden Abwassers 6 werden mehrere Becken einander parallel geschaltet. So hat es sich als zweckmässig erwiesen, zwei Hauptreinigungsbecken 1 einander parallel zu schalten. Jedem Hauptreinigungsbecken 1 werden jeweils zwei Vorreinigungsbecken 2 zugeordnet, die untereinander parallel geschaltet sind. Demgegenüber wird jedem Hauptreinigungsbecken 1 ein erstes Nachreinigungsbecken 3 zugeordnet, dessen Querschnitt allerdings kleiner als der des Hauptreinigungsbeckens 1 sein kann. Die einander parallel geschalteten ersten Nachreinigungsbecken 3 münden in ein gemeinsames Nachreinigungsbecken 4, aus dem das Abwasser 6 aus einem gemeinsamen Auslauf 7 austritt. Diese Schaltung von Hauptreinigungsbecken 1, Vorreinigungsbecken 2 und Nachreinigungsbecken 3, 4 hat den Vorteil, dass zur Zeit geringeren Anfalls von Abwasser 6 jeweils ein Hauptreinigungsbecken 1 mit ihm zugeordneten Vorreinigungsbecken 2 und Nachreinigungsbecken 3 abgeschaltet und einer Überholung oder Regeneration unterzogen werden kann.

Anwendungsbeispiele.

1. Abwasserreinigung von abseits liegenden Ortsteilen und Hausgruppen, die nicht an eine zentrale Kläranlage angeschlossen sind. Solche Situationen bis ca. 100 Einwohnergleichwerten weisen einen sehr unregelmässigen Abwasser-abfluss auf, der mit keinen Belebtschlammanlagen oder Tropfkörperanlagen geklärt werden kann, weil der biologische Abbau hier nur bei gleichmässiger Beschickung ausreichend funktioniert. Demgegenüber ist das beschriebene Verfahren durch den immer gleichmässig belebten Wurzelfilter unempfindlich gegen schwankende Abwassermengen. So können u. a. kostspielige und unrentable Kanalbauten zur nächsten Zentralklärung eingespart werden.

2. Sanierung älterer, technisch überholter und überlasteter Kläranlagen bis ca. 4000 Einwohnergleichwerten, indem das beschriebene Verfahren als Hauptklärung und gleichzeitig dritte Reinigungsstufe eingesetzt werden kann und die alte Anlage nur noch als Vorreinigung dient. Wobei insbesondere der prozessstabile Reinigungsablauf bei gleichzeitig minimaler Wertung und unbedeutendem Energieaufwand hervorzuheben ist. Teure Zentralkläranlagen können hier eingespart werden.

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Claims (11)

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1. Verfahren zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorganismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser (6) aus einem sich unterhalb der Wurzeln (36) erstreckenden Bereich durch die Wurzeln (36) hindurch in einen oberhalb der Wurzeln (36) liegenden Bereich eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser (6) gleichmässig durch die in einem Hauptreinigungsbecken (1) angeordneten Wurzeln (36) hindurchgeleitet und vor seiner Einleitung in das Hauptreinigungsbecken (1) vorgereinigt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser (6) von dem oberhalb der Wurzeln (36) liegenden Bereich zu einem weiteren Wurzelwerk geleitet wird, das von oben nach unten durchflössen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser (6) im Wechsel von oben nach unten und von unten nach oben durch in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Wurzelwerke geleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor seinem Eintritt in das Wurzelwerk (37) dem Abwasser (6) in einem Beruhigungsraum (14) Schlamm (20) entzogen wird und in ihm schwach anaeobe Verhältnisse erzeugt werden, die eine Denitrifikation ermöglichen.

6. Anlage zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Microorganismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wurzeln (36) mit Kies (30) eine vom Abwasser (6) in lotrechter Richtung von unten nach oben durchströmte Filter- und Absorptionsschicht bilden.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

dass der Kies (30) auf einem Gitter (12) aufliegt, das vom Abwasser (6) in Aufwärtsrichtung durchflössen ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterschicht (25) im Bereich ihrer vom Gitter (12) abgewandten oberen Hälfte Mineralgemische zugesetzt sind.

9. Anlage nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralgemische sorptionsfähig sind und in ihrer Zusammensetzung auf die Art des zu reinigenden Abwassers (6) abgestimmt sind.

10. Anlage nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer von der Filterschicht (26) abgewandten Seite unterhalb des Gitters (12) ein Beruhigungsraum (14) vorgesehen ist, der auf seinem dem Gitter (12) abgewandten Boden (13) als Absetztrichter ausgebildet ist, der an seineç tiefsten Stelle (16) einen mit einer Schlammpumpe (21) verbundenen Auslauf (17) aufweist, und dass der Beruhigungsraum (14) mit dem ihn abdeckenden Kies (30) ein Hauptreinigungsbecken (1) bildet, das mit mindestens einem Vorreinigungsbecken (2) verbunden ist.

11. Anlage nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlammpumpe (21) mit ihrer Saugseite mit dem Auslauf (17) des Beruhigungsraumes (14) und mit ihrer Druckseite mit mindestens einem Vorreinigungsbecken verbunden ist, oberhalb dessen Filterschicht sie mündet, und dem Hauptreinigungsbecken (1) ein Nachreinigungsteil nachgeschaltet ist.