DE102004034114A1

DE102004034114A1 - Kleinkläranlage

Info

Publication number: DE102004034114A1
Application number: DE102004034114A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Kordes
Original assignee: KORDES KLD WASSER und ABWASSER; KORDES KLD WASSER- und ABWASSERSYSTEME GmbH
Current assignee: KORDES KLD WASSER und ABWASSER; KORDES KLD WASSER- und ABWASSERSYSTEME GmbH
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-02-09

Abstract

Eine Kleinkläranlage, mit einem mindstens einen Schlammspeicher (18, 19, 29) aufweisenden, an einen Zulauf (4) angeschlossenen Vorklärbecken (1) und einem unmittelbar damit über eine Zuführleitung (4) verbundenen Belebungsbecken (2), ist so ausgebildet, dass an das Vorklärbecken (1) über eine Zu- und eine Abflussleitung (6, 5) ein Pufferbecken (3) derart angeschlossen ist, dass bei Überschreiten eines maximalen Niveaus im Vorklärbecken (1) Abwassser in das Pufferbecken (3) überführbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kleinkläranlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit Hilfe solcher Kleinkläranlagen werden insbesondere häusliche Abwässer biologisch gereinigt und in ein Gewässer, Vorfluter und/oder zur Versickerung abgeleitet.
Diese Kleinkläranlage weist ein Vorklärbecken, mit mindestens einem Schlammspeicher und Puffer sowie einem Belebungsbecken auf. Im Belebungsbecken erfolgt die eigentliche Reinigung des Abwassers.
Das Vorklärbecken dient der Aufnahme des unbehandelten Abwassers und ist über einen Zulauf an das Abwassersystem eines Hauses angeschlossen, gegebenenfalls auch mehrerer Häuser.
Um in jedem Fall auch die theoretisch maximal mögliche Wassermenge aufnehmen zu können, muss das Vorklärbecken entsprechend groß dimensioniert sein. Neben den daraus resultierenden relativ hohen Beschaffungskosten, ergeben sich vor allem auch hinsichtlich des Klärprozesses Nachteile, da die Kleinkläranlage für den „Normalbetrieb" überdimensioniert ist und insbesondere bei geringem Abwasseranfall, also bei geringem hausseitigen Wasserverbrauch, zu einer ineffizienten Klärung führt.
Um dies zu vermeiden, ist schon versucht worden, die Kleinkläranlage entsprechend kleiner zu dimensionieren, jedoch besteht dann die Gefahr der Überlastung der Kleinkläranlage, mit der Folge einer dann ungenügenden Abwasserreinigung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kleinkläranlage der gattungsgemäßen An so weiter zu entwickeln, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln eine minimierte Dimensionierung bei gleichzeitig effektiverer Abwassereinigung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Kleinkläranlage gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Eine in diesem Sinn ausgebildete Kleinkläranlage bietet gegenüber einer solchen nach dem Stand der Technik erhebliche Vorteile.

So ist zunächst einmal bemerkenswert, dass durch das Pufferbecken das Vorklärbecken entsprechend klein dimensioniert sein kann, da eine im Verhältnis dazu plötzlich anfallende größere Abwassermenge über die Abflussleitung von dem Vorklärbecken in das Pufferbecken geführt wird. Da das Niveau der Abflussleitung gegenüber der Zuführleitung des Vorklärbeckens zum Belebungsbecken niedriger ist, das heißt, der Abstand der Abflussleitung zur Oberkante des Vorklärbeckens ist größer als der der Zuführleitung zum Belebungsbecken, wird verhindert, dass das überschüssig in das Vorklärbecken eintretende Abwasser unmittelbar in das Belebungsbecken geführt wird. Vielmehr strömt dieses Abwasser, wie erwähnt, in das Pufferbecken.

In diesem ist eine Pumpe angeordnet, die schwimmergeschaltet bei Erreichen eines bestimmten Abwasserstandes das Abwasser zurück in das Vorklärbecken fördert. Sollte hieraus noch nicht genug Abwasser in das Belebungsbecken geführt sein, fließt das aus dem Pufferbecken in das Vorklärbecken geförderte Wasser bei Überschreiten des durch die Abflussleitung bestimmten Niveaus zurück in das Pufferbecken, wobei die Ablaufleitung zum Pufferbecken hin geneigt verläuft.

Die im Pufferbecken angeordnete Pumpe wird zeitgetaktet ein- und ausgeschaltet, wobei der Beginn des Pumpvorgangs durch den genannten Schwimmer ausgelöst wird.

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die Taktfrequenz in einem festen Programmablauf vorgegeben ist auf Basis einer theoretischen Zuflussmenge, die über einen Zeitraum von beispielsweise zwölf Stunden in das Vorklärbecken zurückgeführt werden soll.

Neben den genannten Dimensionierungsvorteilen, die neben einer kostengünstigen Herstellung auch einen entsprechenden Betrieb ermöglichen, ist durch die Erfindung gleichermaßen die Klärwirkung verbessert. Insbesondere dadurch, dass das aus dem Vorratsbecken in das Pufferbecken überführte Abwasser sozusagen portionsweise in das Vorklärbecken geleitet wird, unterbleibt eine eventuelle Unterlast während betriebsschwacher Tage, mit der Folge, dass die Klärwirkung deutlich und dauerhaft verbessert wird.

Im Normalbetrieb hingegen, also wenn kein zusätzliches Abwasser in das Vorklärbecken geführt wird, tritt das Pufferbecken nicht in Funktion im Sinne einer Aufnahme überschüssigen Abwassers. In diesem Fall verändert sich der Wasserstand im Vorklärbecken innerhalb eines bestimmten Niveauunterschieds zwischen einer maximalen und einer minimalen Wasserstandshöhe. Die Zuführung des vorgeklärten Wassers in das Belebungsbecken erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen sogenannten Heber nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Boden des Pufferbeckens trichterförmig ausgebildet ist, wobei die Pumpe vorzugsweise an der tiefsten Stelle dieses Trichters platziert ist.

Die an die Pumpe angeschlossene, in das Vorklärbecken mündende Zuflussleitung weist im Anschlussbereich an die Pumpe einen Abzweig auf, durch den während des Pumpens Abwasser austritt, mit dem der trichterförmige Boden gespült und somit gesäubert wird. Durch die Trichterform des Bodens gleiten auch abgelagerte Schlämme hin zum Zentrum des Bodens.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Kleinkläranlage in einer schematischen Seitenansicht
2 die Kleinkläranlage in einer schematischen Draufsicht
In den Figuren ist eine Kleinkläranlage dargestellt, die in ihrem Grundaufbau aus einem Vorklärbecken 1, einem unmittelbar damit über eine Zuführleitung 4 verbundenen Belebungsbecken 2 sowie einem Pufferbecken 3 besteht, wobei das Vorklärbecken 1 Schlammspeicher 18, 19, 20 aufweist und einen Zulauf 14, der beispielsweise an das Abwassersystem eines Hauses angeschlossen ist und in den Schlammspeicher 18 mündet. Die Schlammspeicher 18, 19, 20 dienen neben der Aufnahme von in dem Abwasser befindlichem Schlamm auch der Aufnahme von Wasser.
Das Belebungsbecken 2 kann als sogenannter SBR-Reaktor (Sequencing Batch Reactor) ausgebildet sein. Ein SBR-Reaktor stellt den Teil einer belüfteten Klein kläranlage ohne Nachklärbecken dar, in dem das Abwasser durch Belebtschlamm gereinigt und im weiterem Vorgang vom Belebschlamm getrennt wird. Es findet sozusagen die Reinigung und Nachklärung in einem Becken statt.
Das Pufferbecken 3 ist über eine Zu- 6 und eine Abflussleitung 5 mit dem Vorklärbecken 1 verbunden, wobei die Abflussleitung 5, ausgehend vom Vorklärbecken 1 hin zum Pufferbecken 3 mit Gefälle angeordnet ist und das Anschlussniveau am Vorklärbecken 1 niedriger liegt als das Anschlussniveau der Zuführleitung 4.
Im Bereich der Zuführleitung 4 ist in den Schlammspeicher 20 des Vorklärbeckens 1 ein nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren funktionierender Heber 8 eingehängt, der das vorgeklärte Abwasser aus dem Schlammspeicher 20 in das Belebungsbecken überführt.
In diesem Belebungsbecken 2 ist eine Klarwasserpumpe 9, eine Belüfterpumpe 10 sowie eine Beschickerpumpe 11 angeordnet. Mittels der Klarwasserpumpe wird das am Ende der Klärung vorhandene Klarwasser über einen Ablauf 12 nach außen gefördert.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Vorklärbecken 1, das Belebungsbecken 2 und das Pufferbecken 3 jeweils als separates Bauteil hergestellt. Prinzipiell besteht aber auch die Möglichkeit, diese drei Komponenten einstöckig in einer Baueinheit zusammen zu fassen.
Wie bereits beschrieben, wird bei einem übermäßigen, außerhalb des Normalbetriebes liegenden Abwasseranfalls die überschüssige Abwassermenge, die vom Vorklärbecken 1 nicht aufgenommen werden kann, über die Abflussleitung 5 in das Pufferbecken 1 geführt.
Bei Erreichen eines vorgegebenen Niveaus wird über eine Schwimmerschaltung eine Förderpumpe 7 geschaltet, durch die in vorgegebenen Zeitintervallen bestimmte Mengen an Abwasser über die Abflussleitung 5 wahlweise in Schlammspeicher 19 oder 18 geleitet wird.
Da die drei Schlammspeicher 18, 19, 20 kommunizierend miteinander in Verbindung stehen, gelangt das in den Schlammspeicher 19 oder 18 geführte Abwasser auch in den Schlammspeicher 20. Sollte die aus dem Pufferbecken 3 zugeführte Abwassermenge so groß sein, dass sie ein maximales Niveau des Vorratsbeckens 1 übersteigt, wird diese Überschussmenge über die Abflussleitung 5 zurückgeführt in das Pufferbecken 3.
Insbesondere in der 1 ist deutlich zu erkennen, dass der Boden 13 des Pufferbeckens 3 trichterförmig ausgebildet ist, wobei im Mittenbereich eine Plattform geschaffen ist, auf der die Förderpumpe 7 aufsteht.
Im Bereich des Druckanschlusses der Förderpumpe 7 ist an der Abflussleitung 5 ein Abzweig 15 vorgesehen, durch den über die Förderpumpe 7 in das Vorklärbecken 1 gefördertes Abwasser teilweise austritt zur Spülung und Reinigung des Bodens 13.
Im übrigen sind das Pufferbecken 3 und das Belebungsbecken 2 oberseitig mit belüfteten Deckeln 16, 17 verschlossen.

1: Vorklärbecken
2: Belebungsbecken
3: Pufferbecken
4: Zuführleitung
5: Abflussleitung
6: Zuflussleitung
7: Förderpumpe
8: Heber
9: Klarwasserpumpe
10: Belüfterpumpe
11: Beschickerpumpe
12: Ablauf
13: Boden
14: Zulauf
15: Abzweig
16: Deckel
17: Deckel
18: Schlammspeicher und Puffer
19: Schlammspeicher und Puffer
20: Schlammspeicher und Puffer

Claims

Kleinkläranlage, mit einem mindestens einen Schlammspeicher (18, 19, 29) aufweisenden, an einen Zulauf (4) angeschlossenen Vorklärbecken (1) und einem unmittelbar damit über eine Zuführleitung (4) verbundenen Belebungsbecken (2), dadurch gekennzeichnet, dass an das Vorklärbecken (1) über eine Zu- und eine Abflussleitung (6, 5) ein Pufferbecken (3) derart angeschlossen ist, dass bei Überschreiten eines maximalen Niveaus im Vorklärbecken (1) Abwasser in das Pufferbecken (3) überführbar ist.
Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pufferbecken (3) eine Förderpumpe (7) angeordnet ist, durch die in vorbestimmten Mengen eingeführtes Abwasser über die Abflussleitung (5) in das Vorklärbecken (1) förderbar ist.
Kleinkläranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss der Zuflussleitung (6) am Vorklärbecken (1) tiefer liegt als der Anschluss der Zuführleitung (4) zum Belebungsbecken (2).
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Förderpumpe (7) Abwasser in vorgegebenen Zeitintervallen in das Vorklärbecken (1) förderbar ist.
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss der Zuflussleitung (6) am Vorklärbecken höher liegt (1) als das Niveau, ab dem das Abwasser in das Belebungsbecken (2) förderbar ist.
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (13) des Pufferbeckens (3) trichterförmig ausgebildet ist.
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der trichterförmige Boden (13) im Mittenbereich eine Plattform aufweist, auf der die Förderpumpe (7) aufsteht.
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussleitung (5) im Bereich des Druckstutzens der Förderpumpe (7) einen Abzweig (15) aufweist, der in Höhe des trichterförmigen Bodens (13) mündet.
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorklärbecken (1), das Belebungsbecken (2) und das Pufferbecken (3) jeweils als separate Baueinheiten ausgebildet sind.
Kleinkläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorklärbecken (1), das Belebungsbecken (2) und das Pufferbecken (3) einstückig als eine Baueinheit ausgebildet sind.