DE102007058177A1

DE102007058177A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlagen oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln

Info

Publication number: DE102007058177A1
Application number: DE200710058177
Authority: DE
Inventors: Reinhard Boller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-02
Filing date: 2007-12-02
Publication date: 2009-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung, bestehend aus einer an einer entsprechend gestalteten Mammutpumpe (Druckluftheber), insbesondere der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug, an der entweder durch direkte Gestaltung der Mammutpumpe selbst oder durch an der Mammutpumpe angebrachte Vorrichtungen ein Eintrag von Schlammpartikeln während der Belüftungsphase vermieden oder vermindert wird.

Description

Kleinkläranlagen oder kleine Kläranlagen dienen der dezentralen Abwasserbeseitigung in ländlich strukturierten Gebieten, in denen aus wirtschaftlichen oder sonstigen Gründen heraus kein Kanalanschluss vorhanden ist oder hergestellt wird bzw. werden kann.
Hier wird die aus den bestehenden gesetzlichen Verpflichtungen heraus resultierende Notwendigkeit der Abwasserreinigung durch Kleinkläranlagen oder kleine Kläranlagen realisiert.
Viele dieser für die dezentralen Abwasserreinigung verwandten Kleinkläranlagen oder kleinen Kläranlagen arbeiten nach dem so genannten Belebtschlammverfahren. Eine besondere Ausgestaltung dieses Belebtschlammverfahrens sind die SBR Anlagen.
Im Gegensatz zur Belebungsanlage sind beim SBR-Reaktor Belebungsbecken und Nachklärbecken nicht räumlich voneinander getrennt. Im kombinierten Belebungsbecken/Nachklärbecken (SBR-Reaktor) findet die eigentliche biologische Abwasserreinigung statt. In dem SBR-Reaktor werden die Funktionen von Belebungsbecken und Nachklärbecken zeitlich voneinander getrennt. Im Prinzip wird der SBR-Reaktor eine bestimmte Zeit als Belebungsbecken genutzt, danach wird der gleiche Raum nach dem nachfolgend beschriebenen Schema als Nachklärbecken in Anspruch genommen. Die entsprechende zeitliche und funktionale Abfolge wird Zyklus genannt.
Ein Zyklus beginnt mit der sogenannten Füllphase. Dem SBR-Reaktor wird in einem bestimmten Zeitraum mittels Mammutpumpe mechanisch vorgereinigtes Abwasser aus der Vorklärung zugeführt. Während dieser Füllphase läuft parallel der Prozess der biologischen Abwasserreinigung.
Diese biologische Abwasserreinigung wird durch frei herumschwimmende Bakterien bewirkt, die sich zu sogenannten Belebtschlammflocken zusammenballen. Da auch beim Belebungsverfahren, wie bei allen anderen aeroben Abwasserreinigungsverfahren, Sauerstoff zum Abbau von organischen Verbindungen durch die Bakterien benötigt wird, wird dieser durch auf dem Boden des Belebungsbeckens liegende Belüftungseinrichtungen eingetragen. Hierdurch wird die ankommende Druckluft in feine Luftbläschen aufgeteilt und dem Abwasser zugeführt. Durch die danach folgende Aufwärtsbewegung der Luftblasen erfolgt eine stetige Vermischung des Abwassers mit den Belebtschlammflocken.
Die Luftversorgung der Belüftungseinrichtungen geschieht auch hier in einem sogenannten Pausenlaufzeitintervall.
Anschließend beginnt die Absetzphase. In dieser Zeit setzt sich der Belebtschlamm auf der Beckensohle ab. Das gereinigte und von Belebtschlamm befreite Abwasser befindet sich im oberen Bereich, die als Klarwasserzone bezeichnet wird. In diesem Zeitraum wird das zuvor als Belebungsbecken genutzte Behältervolumen als Nachklärbecken genutzt.
Nach Beendigung der Absetzphase läuft die Abzugsphase als die letzte Phase des Zyklus ab. Hier wird im oberen Beckenbereich aus der Klarwasserzone das gereinigte Abwasser mittels Mammutpumpe abgezogen und über einen kleinen Vorlagebehälter mit Überlauf dem Ablauf zugeführt. Dieser Vorlagebehälter ist notwendig, da die Abwasserreinigung im Zyklus (chargenweise) abläuft und somit nur zu bestimmten Zeiten am Tag eine gesicherte Probenahme möglich ist. Durch den stets gefüllten Vorlagebehälter ist eine jederzeitige Probenahme gesichert.
Dieses bewährte und in sehr vielen Anlagen bereits laufende Verfahren besitzt jedoch einen entscheidenden Nachteil. Während der Belüftungsphase wird durch die feinen Luftbläschen der SBR Reaktor vollkommen durchmischt. Dabei steigen mit den Luftbläschen ständig Belebtschlammflocken nach oben. Je nach Ausgestaltung der Mammutpumpe können sowohl die nach oben aufsteigenden Belebtschlammflocken als auch die wieder absinkenden Belebtschlammflocken in das Absaugrohr der Mammutpumpe gelangen. Dies führt zu einer entsprechenden Ablagerung von Belebtschlammflocken in dem Rohrsystem der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug.
Wenn nach Beendigung des biologischen Reinigungsprozesses in der Absetzphase- die Belebtschlammflocken sich absetzen, kann es ebenfalls je nach Gestaltung der Mammutpumpe zu Ablagerungen von Belebtschlammflocken in das Rohrsystem der Mammutpumpe kommen.
Diese Belebtschlammflocken, partikulären Stoffe oder Schlammbestandteile führen bei Einleitung in eine Versickerungsanlage, einem Sickerschacht, einer Untergrundverrieselung, einen Filtergraben zu einer Verstopfung beziehungsweise Verschlammung und damit zu einem Versagen der vorstehenden Anlagen, da das Abwasser nicht mehr versickert.
Bei Einleitung von Abwasser mit Belebtschlammflocken, partikulären Stoffe oder Schlammbestandteile in ein Gewässer entsteht eine unerlaubte Einleitung beziehungsweise eine Gewässerverschmutzung.
Da das Auftreten von Belebtschlammflocken, partikulären Stoffen oder Schlammbestandteilen im Ablauf der Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen jederzeit passieren kann und die Folgen in der Regel erst oder häufig mit dem Schadensbild einer verstopften beziehungsweise verschlammten Versickerungsanlage (deren Funktion damit beeinträchtigt oder sogar komplett aufgehoben wird) bemerkt werden, entstehen hohe Kosten für die Beseitigung der Verstopfung beziehungsweise Verschlammung von Versickerungsanlage. Häufig müssen die Versickerungsanlagen komplett erneuert werden.
Der hier beschriebenen Erfindung liegt jedoch der Gedanke zugrunde, erstmals auf einfache Weise durch eine entsprechende direkte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug selbst oder durch an der Mammutpumpe angebrachte Vorrich tungen ein Eintrag von Schlammpartikeln während der Belüftungsphase oder sonstigen Phasen zu vermeiden oder zu vermindern.
Dazu sieht die Erfindung im wesentlichen vor, dass entweder durch eine entsprechende direkte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug selbst oder durch an der Mammutpumpe angebrachte Vorrichtungen ein Eintrag von Schlammpartikeln während der Belüftungsphase oder sonstigen Phasen vermieden oder vermindert wird.
Die direkte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug sieht in einer beispielhaften Ausführung nach Zeichnung 1 in 1 vor, an einer Mammutpumpe (1), an der der Druckluftanschluß (2) angebracht ist und die das gereinigte Abwasser (3) im Ansaugbereich (4) ansaugt und an der das geförderte Abwasser (8) die Mammutpumpe (1) an der Austrittsöffnung (5) austritt, den Ansaugbereich (4) vor dem Eintritt aufsteigender Belebtschlammflocken (6) durch die Vorrichtung (7) zu schützen. In dieser beispielhaften Gestaltung ist die Vorrichtung (7) eine am Ansaugbereich (4) der Mammutpumpe (1) angebrachte, schräg verlaufende Komponente. Dies kann z. B. eine direkt an der Mammutpumpe (1) schräg angebrachte Platte sein oder auch in einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ein nach unten gebogenes Rohrsegment, welches zuvor eingeschnitten wurde, wobei der obere Teil entfernt wurde und der unteren Teil nach unten gebogen wurde. Durch die Vorrichtung (7) wird der von unten aufsteigende Belebtschlamm daran gehindert, während der Belüftung in den der Mammutpumpe (1) einzudringen. Auch der in den Belüftungspausen beziehungsweise in der Absetzphase sich absetzende Belebtschlamm kann sich durch die entsprechende schräg gestaltete Vorrichtung (7) nicht auf der Vorrichtung (7) absetzen. Damit wird erreicht, dass kein Belebtschlamm sich im Rohrleitungssystem der Mammutpumpe (1) ansammeln kann. Dadurch wiederum wird während des Klarwasserabzuges kein angesammelter Belebtschlamm in die nachfolgende Versickerung oder den Vorfluter geleitet.
Eine weitere Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug sieht in einer beispielhaften Ausführung nach Zeichnung 1 in 2 vor, an einer Mammutpumpe (1), an der der Druckluftanschluß (2) angebracht ist und die das gereinigte Abwasser (3) im Ansaugbereich (4) ansaugt und an der das geförderte Abwasser (8) die Mammutpumpe (1) an der Austrittsöffnung (5) austritt, den Ansaugbereich (4) vor dem Eintritt aufsteigender Belebtschlammflocken (6) durch die Vorrichtung (9) zu schützen. In dieser beispielhaften Gestaltung ist die Vorrichtung (9) eine am Ansaugbereich (4) der Mammutpumpe (1) angebrachte, gerade verlaufende Komponente, die mithilfe einer Befestigung (10) an der Mammutpumpe (1) befestigt ist. Die Vorrichtung (9) kann z. B. eine mit der Befestigung (10) an der Mammutpumpe (1) horizontal angebrachte Platte sein. Durch die Vorrichtung (9) wird der von unten aufsteigende Belebtschlamm daran gehindert, während der Belüftung in den der Mammutpumpe (1) einzudringen. Damit wird erreicht, dass kein oder nur wenig Belebtschlamm sich im Rohrleitungssystem der Mammutpumpe (1) ansammeln kann. Dadurch wiederum wird während des Klarwasserabzuges kein angesammelter Belebtschlamm in die nachfolgende Versickerung oder den Vorfluter geleitet.
Eine weitere beispielhafte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug in der Ausführung nach Zeichnung 1 in 3 entspricht im wesentlichen der Be schreibung der 1 in Zeichnung 1. Der Unterschied besteht darin, dass die schräg verlaufende Vorrichtung (11) mit einem Halter (12) an der Mammutpumpe (1) befestigt ist.
In Zeichnung 2 beschreibt 4 ebenfalls eine Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln. Aufbau und Funktion sind analog Zeichnung 1 1 zu betrachten. Der Unterschied besteht darin, dass die Mammutpumpe (1) ihren Ansaugbereich (4) nach unten gerichtet hat. Die schräg verlaufende Vorrichtung (13) besitzt aber die gleiche Funktion wie die in Zeichnung 1, 1 beschriebene Vorrichtung (7).
Die Zeichnung 2 5 ist analog Zeichnung 1 3 zu betrachten. Der Unterschied besteht darin, dass die Mammutpumpe (1) ihren Ansaugbereich (4) nach unten gerichtet hat. Die schräg verlaufende Vorrichtung (14), befestigt mit einer Haltevorrichtung (15) an der Mammutpumpe (1) besitzt aber die gleiche Funktion wie die in Zeichnung 1, 1 beschriebene Vorrichtung (11), welche mit einer Haltevorrichtung (12) befestigt ist.
In Zeichnung 2 beschreibt 6 ebenfalls eine Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln. Aufbau und Funktion sind analog Zeichnung 2 4 zu betrachten. Der Unterschied besteht darin, dass der schräg verlaufenden Vorrichtung (16) mit der Vorrichtung (17) eine zweite Schräge gegenübersitzt. Dieser Vorrichtung ist ähnlich aufgebaut wie eine aus dem Bereich Kläranlagen bekannte Emscherrinne, die durch zwei sich überlappende Schrägen ein Aufsteigen von Schlamm verhindert. Die beiden Schrägen (16) und (17) sind so zueinander zu gestalten, dass ein ausreichend dimensionierter Spalt verbleibt, durch den das gereinigte Abwasser angesaugt werden kann.
Die in Zeichnung 2 beschriebene 7 ist analog Zeichnung 1 2 zu betrachten. Der Unterschied besteht darin, dass die Mammutpumpe (1) ihren Ansaugbereich (4) nach unten gerichtet hat. Abweichend von Zeichnung 1 2 ist bei 7 an der Mammutpumpe (1) ein Winkel (18) befestigt, der die aufsteigenden Belebtschlammflocken (6) während der Belüftungsphase daran hindert, in den Ansaugbereich (4) der Mammutpumpe (1) einzudringen.
All den hier beispielhaft dargestellten Vorrichtungen mit den möglichen weiteren Varianten und Ausgestaltungen liegt das Vorrichtungsprinzip und Verfahrensprinzip zu Grunde, den Eintritt von Belebtschlammflocken in die Mammutpumpe zu vermindern oder zu vermeiden. Ausgestaltungen des Verfahrens sind:

1. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann jede geometrische denkbare Form einnehmen.
2. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann direkt an der Mammutpumpe befestigt sein oder mit einer entsprechenden Haltevorrichtung einer Mammutpumpe selbst oder an einem anderen Bauteil der Kläranlage befestigt sein.
3. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann auch direkt durch entsprechende Bearbeitung aus dem Rohrleitungssystem der Mammutpumpe geformt oder ausgebildet sein.
4. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann an dem Druckluftheber nachgerüstet werden.
5. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann aus verschiedensten Materialien und Werkstoffkombinationen daraus bestehen
6. Bestehende Anlagen können auf einfache Weise nachgerüstet werden.
7. Das Verfahren kann auch in anderen technischen Anlagen genutzt werden (z. B. SBR-Anlagen mit Tauchmotorpumpen)

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung, bestehend aus einer an einer entsprechend gestalteten Mammutpumpe (Druckluftheber), insbesondere der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug, an der entweder durch direkte Gestaltung der Mammutpumpe selbst oder durch an der Mammutpumpe angebrachte Vorrichtungen ein Eintrag von Schlammpartikeln während der Belüftungsphase oder anderen Phasen vermieden oder vermindert wird.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe jede geometrische denkbare Form einnehmen kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe direkt an der Mammutpumpe befestigt sein kann oder mit einer entsprechenden Haltevorrichtung an einer Mammutpumpe selbst oder an einem anderen Bauteil der Kläranlage befestigt sein.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe auch direkt durch entsprechende Bearbeitung aus dem Rohrleitungssystem der Mammutpumpe geformt oder ausgebildet sein kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe an dem Druckluftheber nachgerüstet werden kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbe reich der Mammutpumpe aus verschiedensten Materialien und Werkstoffkombinationen daraus bestehen kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bestehende Anlagen auf einfache Weise nachgerüstet werden können.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auch in anderen technischen Anlagen genutzt werden kann (z. B. SBR-Anlagen mit Tauchmotorpumpen, an denen ebenfalls eine solche Vorrichtung befestigt werden kann).