DD237646A5 - BUILT-IN WASTEWATER CLEANING PLANT IN SEVERAL EXTENSION PANELS - Google Patents
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Abstract
Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine in mehreren Ausbaustufen errichtbare Abwasserreinigungsanlage so auszubilden, dass schon bei Singulaerbetrieb der Basisausbaustufe eine beachtliche Reinigungsleistung von etwa 30% und wesentlich mehr erreicht werden kann, und dass nach weiterem Ausbau im Kombinationsbetrieb mit einem Raumbedarf von insgesamt lediglich etwa 100 l/Einwohner und weniger eine gegenueber den bekannten gattungsgemaessen Massnahmen zumindest gleichwertige oder sogar wesentlich hoehere Reinigungsleistung erreichbar ist. Zur Loesung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass das Sandfangbecken ein Volumen aufweist, welches einem Raumbedarf von zumindest 6 l/Einwohner, vorzugsweise von etwa 8 l/Einwohner, entspricht und als Adsorptionsbecken eingerichtet ist. Fig. 1The aim and the object of the invention are to provide a buildable in several stages wastewater treatment plant in such a way that even in Singulaerbetrieb the basic expansion level a considerable cleaning performance of about 30% and much more can be achieved, and that after further expansion in combined operation with a total space of only about 100 l / inhabitant and less than the known generic measures at least equivalent or even significantly higher cleaning performance can be achieved. To solve this problem, the invention teaches that the sand trap has a volume which corresponds to a space requirement of at least 6 l / inhabitant, preferably of about 8 l / inhabitant, and is set up as an adsorption basin. Fig. 1
Description
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine in mehreren Ausbaustufen errichtbare und inbetriebnehmbare, funktionell mehrstufige Abwasserreinigungsanlage mit mechanischer Reinigungsstufe und, in voll ausgebautem Zustand, zumindest einer nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe, wobei der mechanischen Reinigungsstufe ein Abwassersammler vorgeschaltet ist und wobei die mechanische Reinigungsstufe eine Vorreinigungseinrichtung in Form eines Rechens oder dergleichen, ein Sandfangbecken mit Belüftungseinrichtung und eine nachgeschaltete Zwischenkläreinrichtung mit Schlammabzug aufweist sowie als Basisausbaustufe vor Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe im Singulärbetrieb selbständig und nach Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe im Kombinationsbetrieb zusammen mit dieser einsetzbar ist.The invention relates generically to a buildable in several stages and inoperable, functionally multi-stage wastewater treatment plant with mechanical cleaning stage and, in fully developed state, at least one downstream biological treatment stage, wherein the mechanical cleaning stage upstream of a sewage collector and the mechanical cleaning stage is a pre-cleaning in the form a rake or the like, a sand trap with aeration device and a downstream intermediate clarifier with sludge removal and as a basic expansion stage before establishment of the downstream biological treatment stage in singular mode independently and after establishment of the downstream biological treatment stage in combination operation is used together with this.
Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage weist das Sandfangbecken ein Volumen auf, welches einem Raumbedarf von maximal 4I/Einwohner entspricht (Einwohner steht hier und im folgenden auch für Einwohnergleichwert). Die Belüftung macht aus dem Sandfang kein definiertes Belebungsbecken. Ein definierter Abzug von Belebtschlamm zum Zwecke der Einstellung besonderer biologischer Betriebsverhältnisse in dem belüfteten Sandfang findet nicht statt. Die Basisstufe bildet zwar die erste Ausbaustufe, bleibt jedoch insgesamt eine mechanische Reinigungsstufe. Die erreichbare Reinigungsleistung ist spärlich und liegt wenig unter 30%. Der Einsatz der mechanischen Reinigungsstufe als Basisausbaustufe ist eher ein Provisorium als eine abwassertechnisch empfehlenswerte Maßnahme. Werden in einer weiteren Ausbaustufe eine biologische Reinigungsstufe oder deren mehrere angeschlossen, so wird für den Kombinationsbetrieb der vollständige bauliche Aufwand erforderlich, beispielsweise mit einem Raumbedarf von etwa 179 l/Einwohner bei einerIn the generic wastewater treatment plant known from practice, the sandpit has a volume which corresponds to a space requirement of a maximum of 4I / inhabitant (population stands here and hereinafter also for population equivalent). The ventilation does not make the sand trap a defined aeration tank. A defined deduction of activated sludge for the purpose of setting special biological operating conditions in the aerated sand trap does not take place. Although the basic stage is the first stage of expansion, it remains a total of one mechanical cleaning stage. The achievable cleaning performance is sparse and is less than 30%. The use of the mechanical cleaning stage as the basic expansion stage is more of a temporary than a wastewater technically recommended measure. If a biological purification stage or several of them are connected in a further expansion stage, the complete construction effort is required for the combined operation, for example, with a space requirement of about 179 l / inhabitant at a
Reinigungsleistung von insgesamt etwa 93%. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist die erste biologische, der beschriebenen mechanischen Reinigungsstufe nachgeschaltete Reinigungsstufe eine Schwachlaststufe. Andererseits kennt man mehrstufige biologische Abwasserreinigungsanlagen (vgl. DE-PS 2640875, DE-PS 3117805), bei denen die erste biologische Stufe sehr hoch mit einer Schlammbelastung von 2 bis 12 als Adsorptionsstufe und die zweite biologische Stufe als Schwachlaststufe betrieben werden (Schlammbelastung hier und im folgenden in kg BSB5 pro kg Trockensubstanz und Tag). In der Adsorptionsstufe wird der Schlamm in der Einarbeitungsphase gehalten. Die Einarbeitungsphase ist die der Substratatmung gleichsam vorgeschaltete Phase, in der die zum Abbau des Substrates erforderlichen Enzyme gebildet werden. Die Einarbeitungsphase ist folglich der Grenzbereich, in dem die Substratatmung gerade beginnt, aber noch nicht voll wirksam ist. Um den Schlamm der ersten Belebungsstufe in diesem Zustand zu halten, bedarf es eines geringen Schlammalters und eines entsprechend gesteuerten Überschußschlammabzuges aus der Zwischenklärung. In Verbindung' mit der angegebenen Raumbelastung in der ersten Belebungsstufe erreicht man, daß dort hauptsächlich eine Adsorption bzw. Flockung höher molekularer Verbindungen im Vordergrund steht und diese Verbindungen ohne Abbau in der Zwischenklärung mit dem Überschußschlamm ausgetragen werden. Die ansonsten für den Abbau dieser Verbindungen erforderliche beachtliche Energie wird eingespart. In der zweiten Belebungsstufe können danach die niedermolekularen und leichter abbaubaren Verbindungen besonders leicht und schnell biologisch abgebaut werden, wenn dort mit einer Schlammbelastung von etwa 0,15 gearbeitet wird. In den beiden Belebungsstufen kommen somit ganz unterschiedliche Wirkungsmechanismen zum Tragen. Eine mechanische Reinigungsstufe bleibt vorgeschaltet. — Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Adsorptionstechnologie zur Weiterentwicklung von in mehreren Ausbaustufen errichtbaren und inbetriebnehmbaren gattungsgemäßen Abwasserreinigungsanlagen sowohl in baulicher als auch in funktioneller Hinsicht wesentlich beitragen kann. Gattungsgemäße Abwasserreinigungsanlagen sind bisher nicht nach den Maßgaben der Adsorptionstechnologie eingerichtet und betrieben worden.Total cleaning performance of about 93%. In the context of the known measures, the first biological, the described mechanical cleaning stage downstream cleaning stage is a low load stage. On the other hand, multistage biological wastewater treatment plants are known (see DE-PS 2640875, DE-PS 3117805), in which the first biological stage is operated very high with a sludge load of 2 to 12 as adsorption stage and the second biological stage as slack load stage (sludge load here and hereinafter in kg BOD 5 per kg of dry matter and day). In the adsorption stage, the sludge is kept in the incorporation phase. The incorporation phase is the phase upstream of the substrate respiration in which the enzymes necessary for the degradation of the substrate are formed. The incorporation phase is therefore the border area in which the substrate respiration is just beginning, but not yet fully effective. In order to keep the sludge of the first activation stage in this state, it requires a low sludge age and a correspondingly controlled excess sludge discharge from the intermediate clarification. In connection 'with the specified space load in the first activation stage one reaches that there is mainly an adsorption or flocculation of higher molecular compounds in the foreground and these compounds are discharged without degradation in the intermediate clarification with the excess sludge. The considerable energy otherwise required for the degradation of these compounds is saved. In the second activation step, the low molecular weight and easily degradable compounds can then be biodegraded particularly easily and rapidly when working there with a sludge load of about 0.15. In the two levels of activation thus quite different mechanisms of action come into play. A mechanical cleaning stage remains upstream. - The invention is based on the finding that this adsorption technology for further development of buildable in several stages and inoperable generic wastewater treatment plants can contribute significantly both structurally as well as in functional terms. Generic wastewater treatment plants have not been set up and operated according to the specifications of the adsorption.
Ziel der Erfindung ist es, die sogenannten Nachteile zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid the so-called disadvantages.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in mehreren Stufen errichtbare Abwasserreinigungsanlage so weiter auszubilden, daß schon bei Singulärbetrieb der Basisausbaustufe eine beachtliche Reinigungsleistung von etwa 30% und wesentlich mehr erreicht werden kann, und daß nach weiterem Ausbau im Kombinationsbetrieb mit einem Raumbedarf von insgesamt lediglich etwa 100 l/Einwohner und weniger eine gegenüber den bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen zumindest gleichwertige oder sogar wesentlich höhere Reinigungsleistung erreichbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Sandfangbecken ein Volumen aufweist, welches einem Raumbedarf von zumindest 6I/Einwohner, vorzugsweise von etwa 8l/Einwohner, entspricht und als Adsorptionsbecken, d. h. als eine Belebungsstufe eingerichtet ist, die im aeroben und/oder fakultativ anaeroben Bereich mit einer Schlammbelastung BTS gleich oder größer 2 betreibbar ist (BTS = Br/TS mit BR für die Raumbelastung in kg BSB5 pro Kubikmeter und Tag und TS für den Trockensubstanzgehalt in kg pro Kubikmeter), und in der mit Hilfe der Zwischenklärung und des Schlammabzuges aus der Zwischenklärung der Schlamm in der Einarbeitungsstufe haltbar ist. Der Sauerstoffgehalt soll in der Adsorptionsstufe im Bereich von 0,5 bis 1 mg/l gehalten werden. — Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß das Sandfangbecken der bekannten gattungsgemäßen Anlage durch die beschriebenen Maßnahmen als Adsorptionsstufe arbeiten kann. Sie erreicht dadurch bei einer Erhöhung des baulichen Aufwandes von lediglich etwa 2%, bezogen auf die gesamte Abwasserreinigungsanlage, im Singulärbetrieb bereits eine Reinigungsleistung von 30% und mehr. Trifft man die Anordnung so, daß an die Zwischenkläreinrichtung oder an den Schlammabzug eine Schlammrückführeinrichtung für die Einführung von zumindest 20% des aus der Zwischenklärung abgezogenen Schlammes, vorzugsweise etwa 40 bis 60% des aus der Zwischenklärung abgezogenen Schlammes, in den Abwassersammler angeschlossen ist, so kann man bei Singulärbetrieb durch geringen zusätzlichen Aufwand bereits auf eine Reinigungsleistung von etwa 60% kommen. Diese Rückführung ist entsprechend auch im Kombinationsbetrieb vorteilhaft. Die Rückführung findet in einem ausreichenden Abstand vor der mechanischen Reinigungsstufe statt, jedenfalls vor dem Sandfangbecken. Der Überschußschlamm kann bei Singulärbetrieb, wie üblich, einem Faulbehälter zugeführt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Singulärbetrieb den nicht rückgeführten Schlamm zur faulbehälterfreien Weiterbehandlung einer Einrichtung zur Zugabe von Ca-Salzen oder Fe-Salzen (oder anderen Konditionierungsmitteln) und danach einer Kammerfilterpresse zuzuführen. Außerdem ist im Singulärbetrieb der Ablauf aus der Zwischenklärung einer Einrichtung für die Bewässerung und/oder Düngung von landwirtschaftlichen Kulturen ohne weiteres zuführbar.The invention has the object of providing a trainable in several stages wastewater treatment plant so on that even at Singularbetrieb the basic expansion level a considerable cleaning performance of about 30% and much more can be achieved, and that after further expansion in combination operation with a total space of only about 100 l / inhabitant and less than the known generic measures at least equivalent or even significantly higher cleaning performance can be achieved. To solve this problem, the invention teaches that the sand trap has a volume which corresponds to a space requirement of at least 6I / inhabitant, preferably of about 8l / inhabitant, and is designed as an adsorption basin, ie as an activation stage, in aerobic and / or facultative anaerobic zone with a sludge load B TS equal to or greater than 2 is operable (B TS = Br / TS with B R for the volume load in kg BOD 5 per cubic meter and day and TS for the dry matter content in kg per cubic meter), and in the aid the intermediate clarification and the sludge discharge from the intermediate clarification of the sludge in the training stage is durable. The oxygen content should be kept in the adsorption step in the range of 0.5 to 1 mg / l. - The invention makes use of the fact that the sand trap of the known generic system can work as Adsorptionsstufe by the measures described. It achieves this with an increase in the construction cost of only about 2%, based on the entire wastewater treatment plant, in singular operation already a cleaning capacity of 30% or more. If the arrangement is such that a sludge recycling device for the introduction of at least 20% of the withdrawn from the intermediate clarification sludge, preferably about 40 to 60% of the withdrawn from the intermediate clarification sludge is connected to the intermediate clarifier or to the sludge discharge, so With singular operation it is already possible to achieve a cleaning performance of about 60% with little additional effort. This feedback is accordingly also advantageous in combination operation. The return takes place at a sufficient distance before the mechanical cleaning stage, at least before the sandpit. The excess sludge can be fed in single mode, as usual, a digester. However, it is also possible, in singular operation, to supply the non-recirculated sludge for the further treatment without leachate of a device for the addition of Ca salts or Fe salts (or other conditioning agents) and then to a chamber filter press. In addition, in singular mode, the sequence from the intermediate clarification of a device for irrigation and / or fertilization of agricultural crops can be readily supplied.
Ist die Basisausbaustufe erfindungsgemäß errichtet, so kann der weitere Ausbau auf verschiedene Weise eingerichtet werden. Eine dieser Möglichkeiten ist dadurch gekennzeichnet, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe sowie als Belebungsbecken für eine Schlammbelastung BTSim Bereich von 0,15 bis 1 eingerichtet, an den Ablauf der Zwischenkläreinrichtung angeschlossen sowie mit einer Nachkläreinrichtung mit Schlammabzug ausgerüstet ist. Dann kann in einer weiteren Ausbaustufe zwischen der Zwischenkläreinrichtung und dem Belebungsbecken der zweiten Ausbaustufe eine Tropfkörperstufe mit einer Raumbelastung von 0,2 bis 2 oder mehr, je nach Füllung, angeordnet werden. Bei Brockenfüllung wird man eine Raumbelastung von 2 nicht überschreiten. Bei Kunststoffüllung kann man bis 6 gehen. Eine andere Möglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe alszweite Ausbaustufe sowie als Tropfkörperstufe mit nachgeschaltetem, für eine Schlammbelastung von 0,05 bis 1 eingerichtetem Belebungskörper ausgeführt und das Belebungsbecken an eine Nachkläreinrichtung mit Schlammabzug angeschlossen ist. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Tropfkörperstufe unmittelbar an eine Nachkläreinrichtung anzuschließen. In allen Fällen erfährt das Abwasser in der Basisausbaustufe oder Adsorptionsstufe nicht nur die beschriebene Reinigung, sondern, in bezug auf den Ablauf, der in die nachgeschalteten Stufen eingeführt wird, auch eine wirksame inn nrlnr Vnrhfimituna für die weitere Reiniauna. aleichsam im Sinne einer Krackung.If the basic expansion stage is constructed according to the invention, the further expansion can be set up in various ways. One of these possibilities is characterized in that the combined biological treatment stage set up as a second stage and as an aeration tank for a sludge load B TS in the range of 0.15 to 1, connected to the flow of the intermediate clarifier and equipped with a secondary clarifier with sludge discharge. Then, in a further expansion stage between the intermediate clarifier and the aeration tank of the second stage, a trickling filter stage with a space load of 0.2 to 2 or more, depending on the filling, are arranged. With chunk filling one will not exceed a space load of 2. With plastic filling you can go to 6. Another possibility is characterized in that carried out in combination operation, the downstream biological treatment stage as the second stage and as a trickle filter stage with downstream, adjusted for a sludge load of 0.05 to 1 animating body and the aeration tank is connected to a Nachkläreinrichtung with sludge removal. It is within the scope of the invention to connect the trickling filter stage directly to a secondary clarifier. In all cases, the effluent in the basic stage or stage of adsorption undergoes not only the puri fi cation described above, but also, with regard to the effluent introduced into the subsequent stages, an effective innnlnrnrnrnrnnrnri for the further Reiniauna. Aleichsam in the sense of a crack.
Besonders wirksam arbeitet die Basisausbaustufe bei der hohen Schlammbelastung, wenn Bakterien allein das Feld beherrschen. Das wird vorzugsweise dadurch sichergestellt (vgl. DE-PS 3317371 gemäß PatG § 3(2)1), daß die Adsorptionsstufe mit Prokaryonten als arbeitender Biomasse betrieben wird, und daß der Adsorptionsstufe mit dem zufließenden Rohabwasser Prokaryonten, die pro Kubikmeter zumindest 1 Gew.-% der arbeitenden Biomasse im Kubikmeter der Adsorptionsstufe ausmachen, als Ergänzungsbiomasse ständig zugeführt werden, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15Gew.-%pro Kubikmeter. In diesem Zusammenhang kann eine strenge Trennung der Biozönosen zwischen Basisausbaustufe und Adsorptionsstufe und nachgeschalteten Stufen zweckmäßig sein. Gute Ergebnisse werden aber auch dann erreicht, wenn im Kombinationsbetrieb zumindest ein Teil des aus der Nachkläreinrichtung abgezogenen Überschußschlammes in das als Adsorptionsstufe arbeitende Sandfangbecken über eine entsprechende Rückführeinrichtung wieder einführbar ist. Versuche haben nämlich gezeigt, daß bei hohen Schlammbelastungen BTS, wie für die Adsorptionsstufe angegeben, die Bakterien allein das Feld beherrschen. Die Schlammproduktion in der Adsorptionsstufe ist dann sieben- bis zehnmal höher als in nachgeschalteten, niedrigbelasteten Belebungsstufen. Der Anteil der Eukaryonten, d. h. der Bakterienfresser, in der Adsorptionsstufe und damit in der Basisausbaustufe der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage ist verhältnismäßig gering. Die Bakterienpopulation in den nachgeschalteten Belebungsstufen setzt sich etwa so zusammen wie in der Adsorptionsstufe, wobei in der Regel jedoch die Bakterien in den nachgeschalteten Belebungsstufen eine merklich geringere Aktivität aufweisen. Diese Eigenschaften, insbesondere die hohe Bakterien-Schlammproduktion mit einem sieben- bis zehnmal so hohen Schlammanfall, führt trotz der Rückführung von Überschußschlamm aus der Nachkläreinrichtung gleichsam zu einer Verdünnung des Eukaryontenbesatzes und damit zu einer erheblichen Schwächung bzw. zum Auswaschen der Eukaryonten aus der Biozönose der Α-Stufe. Die Überlebenschancen in dieser so betont bakterienausgerichteten Biozönose der Adsorptionsstufe sind für die Eukaryonten sehr gering, so daß bei der angegebenen Zuführung von Prokaryonten mit dem zufließenden Rohabwasser die beschriebene Schlammrückführung durchgeführt werden kann.The basic expansion stage works particularly effectively with the high sludge load when bacteria alone dominate the field. This is preferably ensured by (see DE-PS 3317371 according to PatG § 3 (2) 1) that the adsorption is operated with prokaryotes as working biomass, and that the adsorption with the incoming raw sewage prokaryotes, the per cubic meter at least 1 wt. % of the working biomass in the cubic meter of the adsorption stage, be continuously supplied as supplementary biomass, preferably in an amount of 5 to 15% by weight per cubic meter. In this context, a strict separation of the biocenoses between basic and adsorption stage and downstream stages may be appropriate. However, good results are also achieved when at least part of the excess sludge withdrawn from the secondary clarifier can be reintroduced into the sand trap basin operating as an adsorption stage in combination operation via a corresponding return device. Experiments have shown that at high sludge load B TS , as indicated for the adsorption, the bacteria alone dominate the field. The sludge production in the adsorption stage is then seven to ten times higher than in downstream, low-loaded activation stages. The proportion of eukaryotes, ie the bacterial eater, in the adsorption stage and thus in the basic expansion stage of the cleaning system according to the invention is relatively low. The bacterial population in the downstream activation stages is approximately the same as in the adsorption stage, but as a rule the bacteria in the downstream activation stages have a markedly lower activity. These properties, in particular the high bacterial sludge production with a seven to ten times higher sludge accumulation leads, despite the return of excess sludge from the secondary clarifier as it were to a dilution of Eukaryontenbesatzes and thus to a significant weakening or washing out the eukaryotes from the biocenosis of Α stage. The chances of survival in this so emphasized bacteria-oriented biocenosis of the adsorption step are very low for the eukaryotes so that the described sludge recirculation can be carried out at the indicated supply of prokaryotes with the incoming raw sewage.
Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage schon bei Singulärbetrieb der Basisaufbaustufe als erster Ausbaustufe eine beachtliche Reinigungsleistung von etwa 30% und mehr erreicht werden kann, und zwar bei minimalem zusätzlichem baulichem Aufwand. Durch bloße Schlammrückführung kann hier die Reinigungsleistung auf etwa 60% erhöht werden. Nach weiterem Ausbau erreicht man im Kombinationsbetrieb mit einem Raumbedarf von insgesamt lediglich etwa 100 l/Einwohner und weniger eine gegenüber den bekannten gattungsgemäßen Anlagen (mit einem Raumbedarf von etwa 179 l/Einwohner) zumindest gleichwertige oder sogar erhöhte Reinigungsleistung. Weitere Vorteile sind wie folgt zu summieren: Zunächst erreicht man mit dem Aufwand für eine mechanische Reinigung gegenüber den bekannten Maßnahmen in der ersten Ausbaustufe praktisch eine Verdoppelung der Reinigungsleistung. Eine weitere biologische Stufe kann unschwer nachgebaut werden, so daß die Endreinigungsleistung durch dieses Nachbauen oder Anbauen im Rahmen des Kombinationsbetriebes praktisch beliebig hoch eingestellt werden kann. Arbeitet man lediglich mit der ersten Ausbaustufe, d. h. mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Basisstufe, wird jedoch eine Zugabe von Ca- bzw. Fe-SaIzen durchgeführt oder werden andere Fällungsmittel eingesetzt, so kann der Schlamm in einer Kammerfilterpresse weiterverarbeitet werden, und es lassen sich verbrennbare Filterkuchen gewinnen, die es erlauben, doppelt soviel Energie aus dem Schlamm zu ziehen, als es in Faulbehältern über Methangasgewinnung möglich ist. Schon die Basisausbaustufe erlaubt es, alle mikrobiologischen Reaktionsmechanismen zu nutzen, die zu einer ständigen Verbesserung durch mutierte Bakterienstämme führen und damit auch eine merklich bessere Prozeßstabilität gegenüber Belastungsstößen sicherstellen. Für landwirtschaftlich orientierte Länder, insbesondere in Abwassermangelgebieten, wird allein mit der erfindungsgemäßen Basisausbaustufe ein so gut aufbereitetes und nährstoffreiches Wasser gewonnen, daß dieses sowohl für düngende als auch für bewässernde Zwecke eingesetzt werden kann. Darüber hinaus wird Methangas gewonnen, und es fällt, bei Einsatz einer Faulanlage, ein nährstoffreicher Schlamm für die Landwirtschaft an.The advantages achieved are to be summarized in the fact that in a wastewater treatment plant according to the invention, a considerable cleaning performance of about 30% and more can already be achieved with singular operation of the basic construction stage as the first expansion stage, with minimal additional construction effort. By mere sludge recirculation, the cleaning performance can be increased to about 60% here. After further expansion can be achieved in combination operation with a total space of only about 100 l / inhabitant and less compared to the known generic systems (with a space requirement of about 179 l / inhabitant) at least equivalent or even increased cleaning performance. Further advantages can be summed up as follows: First of all, with the expenditure for a mechanical cleaning compared to the known measures in the first stage of expansion, a doubling of the cleaning performance is practically achieved. Another biological stage can be easily reproduced, so that the final cleaning performance can be set practically arbitrarily high by this replication or cultivation in the context of the combination operation. If you work only with the first stage, d. H. with the inventively designed base stage, however, an addition of Ca or Fe-SaIzen performed or other precipitants are used, the sludge can be further processed in a chamber filter press, and it can win combustible filter cake, which allow twice as much energy to get out of the mud, as it is possible in digesters on methane gas extraction. Even the basic expansion stage makes it possible to use all microbiological reaction mechanisms, which lead to a constant improvement by mutated bacterial strains and thus also ensure a significantly better process stability against stress impacts. For agriculturally oriented countries, especially in seepage areas, such a well-prepared and nutrient-rich water is obtained alone with the basic expansion stage according to the invention that this can be used both for fertilizing as well as fertilizing purposes. In addition, methane gas is extracted, and when using a digester, a nutrient-rich sludge is produced for agriculture.
Ausführungsbeispielembodiment
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:In the following the invention will be explained with reference to an embodiment. In a schematic representation:
Fig. 1: eine erfindungsgemäße Abwasserreinigungsanlage voll ausgebaut;Fig. 1: a wastewater treatment plant according to the invention fully developed;
Fig.2: die Basisausbaustufe aus dem Gegenstand der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;FIG. 2 shows the basic expansion stage from the subject matter of FIG. 1 on an enlarged scale; FIG.
Fig. 3: eine erweiterte Basisausbaustufe gemäß Fig. 23: an expanded basic expansion stage according to FIG. 2
Fig.4: entsprechend der Fig. 1 eine bekannte gattungsgemäße Abwasserreinigungsanlage;FIG. 4: corresponding to FIG. 1, a known generic wastewater treatment plant;
Fig. 5: entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage.Fig. 5: corresponding to FIG. 1 another embodiment of a wastewater treatment plant according to the invention.
Die in den Fig. 1,4 und 5 dargestellten Abwasserreinigungsanlagen sind in mehreren Ausbaustufen errichtbar und inbetriebnehmbar und arbeiten funktionell mehrstufig. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine mechanische Reinigungsstufe und im voll ausgebauten Zustand, zumindest eine nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe. Der mechanischen Reinigungsstufe ist ein durch den Pfeil 1 angedeuteter Abwassersammler vorgeschaltet. Die mechanische Reinigungsstufe weist eine Vorreinigungseinrichtung in Form eines Rechens 2 oder dergleichen, ein Sandfangbecken 3 mit Belüftungseinrichtung 4 und eine nachgeschaltete Zwischenkläreinrichtung 5 mit Schlammabzug 6 auf. Der Ausdruck „Zwischenkläreinrichtung" wird verwandt, weil diese Kläreinrichtung im voll ausgebauten Zustand als Zwischenkläreinrichtung 5 funktioniert. Die mechanische Reinigungsstufe ist als Basisausbaustufe im Singulärbetrieb selbständig, d. h. vor Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe betreibbar. Sie ist nach Errichtung der nachgeschalteten biologischen Reinigungsstufe im Kombinationsbetrieb mit dieser betreibbar. — Die Fig. 1 und 5 zeigen erfindungsgemäße Anlagen, die voll ausgebaut sind. Die Fig. 4 zeigt demgegenüber die bekannte Ausführungsform. Bei einer vergleichenden Betrachtung der Sandfangbecken 3 der erfindungsgemäßen Anlage einerseits, der zum Stand der Technik gehörenden Anlage andererseits, erkennt man, daß das Sandfangbecken 3 bei den erfindungsgemäßen Anlagen vergrößert ist. Insoweit wird auf eine vergleichende Betrachtung der Fig. 1 und 5 einerseits, der Fig.4 andererseits Bezug genommen. Das Sandfangbecken 3 weist in den Fig. 1 und 5 ein Volumen auf, welches einem Raumbedarf von zumindest 6 l/Einwohner, vorzugsweise von etwa 81/ Einwohner, entspricht. In Fig. 4 liegt dieser Raumbedarf bei 41/Einwohner. Das Sandfangbecken 3 ist als Adsorptionsstufe ein-The wastewater treatment plants shown in FIGS. 1, 4 and 5 can be constructed and put into operation in a plurality of expansion stages and functionally function in multiple stages. The basic structure includes a mechanical cleaning stage and fully expanded state, at least one downstream biological treatment stage. The mechanical cleaning stage is preceded by an indicated by the arrow 1 sewage collector. The mechanical cleaning stage has a pre-cleaning device in the form of a rake 2 or the like, a sand trap 3 with aeration device 4 and a downstream intermediate clarifier 5 with sludge removal 6. The term "intermediate clarifier" is used because this clarifier works when fully developed as an intermediate clarifier 5. The mechanical cleaning stage is independent as a basic expansion stage in singular operation, ie operated before the establishment of the downstream biological treatment stage.It is after establishment of the downstream biological treatment stage in combination mode with 1 and 5 show installations according to the invention which are fully developed, whereas FIG. 4 shows the known embodiment. It can be seen, on the one hand, that reference is made to a comparative examination of FIGS. 1 and 5 on the one hand and, on the other hand, to FIG 1 and 5 a volume which corresponds to a space requirement of at least 6 l / inhabitant, preferably of about 81 / inhabitant. In Fig. 4, this space requirement is 41 / inhabitant. The sand trap 3 is used as an adsorption stage
gerichtet. Das bedeutet, daß dieses Sandfangbecken 3 als Belebungsstufe im aeroben und/oder fakultativ anaeroben Bereich arbeitet, und zwar mit einer Schlammbelastung Bts gleich oder größer 2, wobei in diesem Sandfangbecken 3, welches als Adsorptionsstufe arbeitet, mit Hilfe einer Zwischenkläreinrichtung 5 und des dort stattfindenden Schlammabzuges 6 der Schlamm in der Einarbeitungsphase haltbar ist. Man kommt so zu einer Reinigungsleistung von etwa 33%, wenn die Basisstufe im Singulärbetrieb betrieben wird. Das entspricht praktisch einer Verdoppelung gegenüber der Reinigungsleistung, die beim Singulärbetrieb der Basisausbaustufe einer zum Stand der Technik gehörenden Anlage (vgl. Fig.4) erreichbar ist. Der bauliche Aufwand ist gegenüber dem Gesamtaufwand jedoch nur um 2% erhöht. Die Fig. 3 macht deutlich, daß mit geringem zusätzlichem Aufwand eine Verbesserung der Reinigungsleistung bis zu etwa 60% erreicht werden kann. Man erkennt, daß hier im Singulärbetrieb an die Zwischenkläreinrichtung 5 bzw. an den Schlammabzug 6 eine Schlammrückführeinrichtung 7 für die Einführung von zumindest 20% des aus der Zwischenklärung 5 abgezogenen Schlammes, vorzugsweise aber von etwa 40 bis 65% des aus der Zwischenklärung 5 abgezogenen Schlammes, in dem Abwassersammler 1 stattfindet, der dem Sandfangbecken 3 vorgeschaltet ist. Die Rückführung mag in einem Abstand von etwa 800 bis 1000 m vor dem Sandfangbecken 3 stattfinden. In der Fig. 1 wurde dargestellt, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe sowie als Belebungsbecken 8für eine Schlammbelastung im Bereich von 0,15 bis 1 eingerichtet, an den Ablauf 9 der Zwischenkläreinrichtung 5 angeschlossen sowie mit einer Nachkläreinrichtung 10 mit Schlammabzug 11 ausgerüstet ist. Nicht dargestellt wurde, daß in einer weiteren Ausbaustufe zwischen der Zwischenkläreinrichtung 5 und dem Belebungsbecken 8 der zweiten Ausbaustufe eine Tropfkörperstufe angeordnet sein könnte. In der Fig. 5 wurde dargestellt, daß im Kombinationsbetrieb die nachgeschaltete biologische Reinigungsstufe als zweite Ausbaustufe als Tropfkörperstufe 12 mit nachgeschaltetem, für die oben angegebene Schlammbelastung eingerichteten Belebungsbecken 8 ausgeführt ist, wobei das Belebungsbecken 8 an eine Nachkläreinrichtung 10 mit Schlammabzug 11 angeschlossen ist. In der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 5 ist insoweit eine strikte Trennung der Biozönosen zwischen der als Adsorptionsstufe arbeitenden Basisausbaustufe und den nachgeschalteten Belebungsstufen verwirklicht. Sie ist nicht unbedingt erforderlich. Es können vielmehr im Kombinationsbetrieb ein Teil des aus der Nachkläreinrichtung 10 abgezogenen Schlammes in das als Adsorptionsstufe arbeitende Sandfangbecken 3 über eine entsprechende Rückführeinrichtung 13 wieder eingeführt werden, was in der Fig. 5 durch eine strichpunktiert gezeichnete Linie angedeutet wurde. In der Ausführungsform nach Fig. 5 könnte der Ablauf hinter der Nachkläreinrichtung 10 über eine besondere Rückleitung bis zum Fünffachen der Zulaufmenge dem Abwassersammler 1 zugeführt werden, und zwar zum Zwecke der Denitrifikation und/oder Verdünnung.directed. This means that this sandbox 3 operates as a revitalization stage in the aerobic and / or facultative anaerobic region, with a mud load Bts equal to or greater than 2, in this sand trap 3, which operates as adsorption, with the help of an intermediate clarifier 5 and there taking place Schlammabzuges 6 the mud in the training phase is durable. This results in a cleaning performance of about 33% when the base stage is operated in singular mode. This corresponds in practice to a doubling in comparison with the cleaning performance that can be achieved in singular operation of the basic expansion stage of a system belonging to the prior art (see FIG. However, the construction costs are only 2% higher than the total expenditure. Fig. 3 makes it clear that with little additional effort an improvement of the cleaning performance can be achieved up to about 60%. It can be seen that here in singular operation to the intermediate clarifier 5 or to the sludge discharge 6 a sludge return device 7 for the introduction of at least 20% of the withdrawn from the intermediate clarification 5 sludge, but preferably from about 40 to 65% of the deducted from the intermediate clarification 5 sludge , takes place in the sewage collector 1, which is the sand trap 3 upstream. The recirculation may take place at a distance of about 800 to 1000 m in front of the sand trap 3. In Fig. 1 it was shown that in the combined operation, the downstream biological treatment stage set up as a second stage and as aeration tank 8 for a mud load in the range of 0.15 to 1, connected to the outlet 9 of the intermediate clarifier 5 and with a secondary clarifier 10 with sludge 11 equipped. It was not shown that in a further expansion stage between the intermediate clarifier 5 and the aeration tank 8 of the second stage could be arranged a trickling filter stage. In Fig. 5 it was shown that in the combined operation, the downstream biological treatment stage is designed as a second stage as a trickle filter stage 12 with downstream, set up for the above-mentioned sludge load aeration tank 8, wherein the aeration tank 8 is connected to a secondary clarifier 10 with sludge 11. In the embodiment according to FIGS. 1 and 5, a strict separation of the biocenoses between the basic expansion stage operating as adsorption stage and the downstream activation stages is realized to that extent. It is not essential. Rather, in combination mode, part of the sludge withdrawn from the secondary clarifier 10 can be reintroduced into the sand trap 3 operating as an adsorption stage via a corresponding return device 13, which was indicated in FIG. 5 by a dot-dashed line. In the embodiment according to FIG. 5, the process downstream of the secondary clarifier 10 could be fed to the sewage collector 1 via a special return line of up to five times the feed quantity, for the purpose of denitrification and / or dilution.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |