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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren mit
einer Rückspülvorrichtung um
Flüssigkeiten
mittels einer kommunizierenden Wassersäule und einem Filtersieb zu überführen. Insbesondere
handelt es sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen
Behandlung von Abwässern
in einer nach dem SBR-Verfahren
arbeitenden biologischen Kläranlage,
in der Roh-Abwasser in mindestens einer Vorkammer vorgeklärt, danach
in einer Belebungskammer geklärt
und geklärt aus
der Belebungskammer abgeleitet wird, wobei mittels eines Überleitungsrohres,
in dem eine kommunizierende Wassersäule aufgebaut wird, Flüssigkeit
aus der Vorkammer in den mit Flüssigkeit
gefüllten
Bereich der Belebungskammer übergeleitet
wird, und ein Filtersieb für
dieses Verfahren und diese Vorrichtung.
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Filterverfahren
mit Rückspülvorgängen sind aus
US 5,062,968 A und
US 5,013,457 A bekannt.
US 5,062,968 A beschreibt
ein Verfahren und die entsprechende Vorrichtung zur Filtration von
Flüssigkeiten,
wobei der Filterrückstand
in Form von getrockneten Filterkuchen erhalten wird. Dabei wird
die zu filtrierende Flüssigkeit
unter Druck in einen Kessel mit Filterelementen gepumpt. Durch die
Filterelemente wird die Flüssigkeit
aus dem Kessel abgeleitet, wobei sich an den Filterelementen die
Filterkuchen bilden. Diese Filterkuchen werden durch das Durchleiten von
Pressluft getrocknet und anschließend durch einen Pressluftdruckstoß von den
Filterelementen entfernt.
US
5,13,457 A beschreibt ein Filtersystem mit Rückspülvorrichtung,
das zwei vollständig
voneinander abgetrennte Kammern umfasst. In der ersten Kammer ist
eine Filterzelle vorgesehen, durch welche die Flüssigkeit in die zweite Kammer
gelangt. Zur Rückspülung der
Filterzelle wird in die zweite Kammer Pressluft geleitet, so dass
die Flüssigkeit
durch die Filterzelle zurück
in die erste Kammer gedrückt wird.
Die von der Filterzelle entfernten Ablagerungen werden mit der Flüssigkeit
zusammen aus der ersten Kammer abgeleitet.
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Kläranlagen,
die nach dem SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor) arbeiten sind
beispielsweise aus der
DE
20 2007 002 465 U1 bekannt. Solche Kleinkläranlagen
haben i. d. R. einen zylinderförmigen
Behälter,
der mittels mindestens einer Trennwand in zwei horizontal nebeneinander
befindliche Kammern unterteilt ist. Es können auch mehrere Trennwände vorgesehen
sein, die eine weitere Unterteilung in Kammern vornehmen. Die eine
Kammer ist dabei die Vorkammer, die gegebenenfalls noch einmal unterteilt
sein kann. Die andere Kammer ist die Belebungskammer, in der mittels
Bakterienkulturen die eigentliche Klärung des Abwassers vor sich geht.
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Die
Vorkammer ist eine Vorklärkammer
und wird auch als Schlammspeicher bezeichnet. In sie fließt das zu
klärende
Roh-Abwasser ein, das Feststoffe enthält. Solche Feststoffe können unter
anderem Papier, Hygiene-Artikel und Haare sein. Diese werden in
der Vorkammer abgesondert. Aus der Vorkammer wird das Abwasser in
eine Belebungskammer überführt. Dafür kann ein
Druckluftheber eingesetzt werden. Es werden aber auch Überleitungsrohre
verwendet, die nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren arbeiten.
Das hat den Vorteil, dass zum Überleiten
von der Vorkammer in die Belebungskammer keine Energie benötigt wird.
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Das
Problem bei dem Überleiten
von der Vorkammer in die Belebungskammer sind die Feststoffe im
ungeklärten
Abwasser. Diese setzen sich vor den Einlass des Überleitungsrohres und verstopfen
diese. Die Überleitungsrohre
bestehen aus miteinander verbundenen Rohren oder auch aus Rohren
und/oder Schläuchen.
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Die
Feststoffe verursachen Störungen,
die den Betrieb beeinträchtigen.
Um die Verstopfung zu beseitigen, muss der Kundendienst ausrücken. Eine begrenzte
Abhilfemöglichkeit
besteht darin, Wasser aus der Belebungskammer stoßweise in
der Gegenrichtung durch das Überleitungsrohr
zurückzupumpen
Dabei lösen
sich die Feststoffe; sie entfernen sich aber häufig nicht weit von der Eintrittsöffnung und
verstopfen sie gleich wieder. Als Nachteil des Zurückpumpens
hat es sich erwiesen, dass das zurückgepumpte Abwasser die Vorkammer
so durchwirbelt, dass auch der Sumpf in der Vorkammer aufgewirbelt wird.
Damit kommen immer wieder mehr Feststoffe frei, die sich schon abgesetzt
hatten.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu
schaffen, bei der die Verstopfungen an der Eintrittsöffnung und
Aufwirbelungen vermieden werden.
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Die
gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst mittels einer Vorrichtung
und eines Verfahrens gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche
oder nachfolgend beschrieben.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
handelt es sich insbesondere um ein Verfahren zur biologischen Behandlung
von Abwässern
in einer biologischen Kläranlage,
in der Roh-Abwasser in mindestens einer Vorkammer vorgeklärt, danach
in einer Belebungskammer geklärt
und geklärt
aus der Belebungskammer abgeleitet wird, wobei mittels eines Überleitungsrohres,
in dem zumindest zeitweilig eine kommunizierende Wassersäule aufgebaut
wird, Flüssigkeit
aus der Vorkammer in den mit Flüssigkeit
gefüllten
Bereich der Belebungskammer übergeleitet wird,
wobei zum erneuten Aufbau einer abgerissenen kommunizierenden Wassersäule und/oder
zum Freispülen
des Wassereinlasses in der Vorkammer Wasser aus der Belebungskammer
stoßweise
in die Flüssigkeit
der Vorkammer zurückgestoßen wird,
wobei das Wasser nach dem Verlassen des in die Flüssigkeit
der Vorkammer eintauchenden Überleitungsrohrendes,
vorzugsweise im Wesentlichen lotrecht eintauchend, umgelenkt und
mit einer nicht nach unten gerichteten, vorzugsweise im wesentlichen
horizontalen Strömungsrichtung
großflächig und
beruhigt in die Vorkammer herausgestoßen wird.
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Durch
das Zurückstoßen wird
eine abgerissene kommunizierende Wassersäule wieder aufgebaut und das Überleitungsrohr
wieder freigelegt.
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Durch
großflächiges und
beruhigtes Austreten des zurückgestoßenen Wassers
in die Vorkammer mit im Wesentlichen horizontaler Strömungsrichtung
wird vermieden, dass der in der Vorkammer abgesetzte Schlamm aufgewirbelt
wird. Der Schlamm, der sich abgesetzt hat, bleibt am Boden der Vorkammer
zurück.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das zurückgestoßene Wasser
bei den Freispüldruckstößen in der
Vorkammer am unten offenen Rohrende des Überleitungsrohres ausgestoßen wird,
dass das zurückgestoßene Wasser
nach dem Verlassen des Überleitungsrohres in
einen Hohlraum mit Prallflächen
zum Umlenken für das
aus dem Überleitungsrohr
ausgestoßene
Wasser zwischen dem Überleitungsrohr
und einem dieses ungebenden Filtersieb nach oben umgelenkt wird
und dass das zurückgestoßene Wasser
schließlich
durch Durchbrüche
im Filtersieb in die Flüssigkeit in
der Vorkammer großflächig und
radial ausgestoßen
wird, wobei die Filtersiebflächen über dem
Rohrende des Überleitungsrohres
angeordnet sind.
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Das
Wasser, das mit dem Freispüldruckstoß in den
Hohlraum zwischen der Rohraußenseite
des Überleitungsrohres
und dem Filtersieb umgelenkt und dann radial ausgedrückt wird,
drückt
Ablagerungen, die sich am Filtersieb abgesetzt haben, von dem Filtersieb
weg und legt dieses damit frei. Da das zurückgestoßene Wasser mittels der Durchbrüche in viele
Einzelströme
aufgelöst
ist, erfolgt eine sehr großflächige, beruhigte
Einbringung des Wassers in die Vorkammer.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Freispüldruckstöße das zurückgestoßene Wasser
in Abständen
von 4 und mehr bzw. 4 bis 8 Stunden in die Vorkammer pressen, vorzugsweise
horizontal.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die im Überleitungsrohr vorhandene
kommunizierende Wassersäule
beim Unterschreiten eines vorgegebenen Mindest-Flüssigkeitsniveaus
in der Vorkammer unterbrochen wird, indem bei dem Absinken des Flüssigkeitsniveaus
unter dieses Mindestniveau ein Lufteinlass erfolgt, der erst beim
erneuten Ansteigen über
das Mindestniveau geschlossen wird.
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Wenn
zuviel Roh-Abwasser in die Vorkammer einfließt, weil die Wassersäule nicht
unterbrochen wird, dann kann zuviel vorgeklärtes Wasser in die Belebungskammer
einfließen
und den Klärvorgang
beeinträchtigen.
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Um
dies zu vermeiden wird durch das gezielte Unterbrechen, also Abreißen der
Wassersäule,
dafür gesorgt,
dass der Ablauf unterbrochen wird. Es fließt also nur soviel vorgeklärtes Wasser
in die Belebungskammer, wie es für
einen korrekten Klärvorgang
erforderlich ist. Beim auf das erneute Schließen des Überleitungsrohres folgenden
Freispülstoß wird die
kommunizierende Wassersäule
wieder aufgebaut.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zur biologischen Behandlung von Abwässern in
einer nach dem SBR-Verfahren arbeitenden biologischen Kläranlage
weist mindestens eine Vorkammer, eine nachgeschaltete Belebungskammer
und ein diese Kammern verbindendes Überleitungsrohr für eine kommunizierende
Wassersäule
auf, mit der vorgeklärte
Flüssigkeit
aus der Vorkammer in die Belebungskammer überströmt, wobei zur Wiederherstellung
einer abgerissenen Wassersäule
durch das Überleitungsrohr
Wasser aus der Belebungskammer in die Vorkammer preßbar ist
mittels einer Rückstoßdruckpumpe
in der Belebungskammer, die das Wasser mit Druckstößen zurückpresst,
wobei das Überleitungsrohr
in der Vorkammer von einem rohrförmigen
Filtersieb umgeben ist, das einen Hohlraum zwischen dem Überleitungsrohr
und einem Filtersiebrohr ausbildet und das vor dem unteren Rohrende des Überleitungsrohres
eine geschlossene Endkappe aufweist, mittels der das eingepresste
Wasser in den Hohlraum nach oben umgeleitet wird, und wobei das
Filtersiebrohr Durchbrüche
aufweist, durch die das in den Hohlraum eingepresste zurückgestoßene Wasser
ausgestoßen
wird, wobei der Flüssigkeitsdurchtritt
im wesentlichen horizontal, großflächig und beruhigt
vor sich geht.
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Das
durch die Durchbrüche
in einzelne Strahlen aufgelöst
ausgestoßene
Wasser drückt
die Feststoffe weg und öffnet
damit die Durchbrüche
im Filtersieb, sodass der störungsfreie
Wasseraustritt und Wassereintritt gesichert ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die undurchlässige
Endkappe zum Umlenken der Flüssigkeit
in den Hohlraum schalenförmig,
vorzugsweise mit rundem Schalenboden als Prallfläche ausgebildet ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Überleitungsrohr
nur an seinem unteren Ende in der Vorkammer offen ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Filtersiebrohr aus einem gelochten Material besteht und dass
die Lochdurchmesser der Löcher
zwischen 1 und 3 mm, vorzugsweise etwa 2 mm bemessen sind.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Überleitungsrohr
und das Filtersieb in der Vorkammer von einer Tauchwand umgeben
sind, die das Überleitungsrohr
und das Filtersieb mit Abstand umschließt und die oben offen ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Filtersieb eine Länge von
10 bis 150 cm hat, vorzugsweise etwa 20 bis 80 cm.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Verhältnis
vom Durchmesser des Überleitungsrohres
zum Durchmesser des Filtersiebrohres etwa 1:2 bis 1:4 beträgt, insbesondere
etwa 1:3 ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Überleitungsrohr
einen Durchmesser zwischen 2 und 6 cm und das Filtersiebrohr einen
Durchmesser zwischen 6 und 15 cm hat.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
in dem Teil des Überleitungsrohres,
der sich als Steigrohr, vorzugsweise etwa lotrecht, in der Vorkammer
befindet, ein Belüftungsrohr
vorgesehen ist, das aus dem Steigrohr abgedichtet ins Freie herausgeführt ist
und dessen unten offenes Belüftungsende
die Höhe
definiert, in der die kommunizierende Wassersäule abreißen soll, um ein weiteres Entleeren
der Vorkammer zu vermeiden.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Belüftungsrohr
mit Höhenmarkierungen
versehen ist, die verschiedene Einschubtiefen für unterschiedliche Sollhöhen für den Flüssigkeitsstand
in der Vorkammer markieren.
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Das
bei dem Verfahren und der Vorrichtung eingesetzte Filtersieb ist
ein selbstständig
handlungsfähiges
bzw. handhabbares Nachrüstungsteil für Kläranlagen,
bei denen ein Überleitungsrohr
Wasser aus der (einer) Vorkammer in die nachgeschaltete Belebungskammer
mittels einer kommunizierenden Wassersäule leitet sowie für andere
Flüssigkeitsbecken
von denen Flüssigkeit
von einem Becken in ein nachfolgendes Becken, wobei das nachfolgende Becken
an Gegenständen
der Sieblochgröße und größer ärmer, ist
mittels des Prinzips der kommunizierenden Röhren diskontinuierlich überführt werden soll.
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Dabei
ist vorgesehen, dass das Filtersieb aus einem Filtersiebrohr und
wenigstens einer es unten verschließenden Endkappe besteht, und
dass das Filtersieb mit seinem Filtersiebrohr so auf das in der
Vorkammer befindliche unten geöffnete
Rohrende des rohrförmigen Überleitungsrohres
aufsetzbar ist, dass das Wasser nur durch Durchbrechungen des Filtersiebrohres
aus dem Filtersieb in die Vorkammer oder aus der Vorkammer in das
Filtersieb gelangen kann.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Filtersiebrohr durch das Aufsetzen auf das Überleitungsrohr das Wasser zwingt,
zwischen dem unten geöffneten
Rohrende des rohrförmigen Überleitungsrohres
und den Durchbrechungen einen beim Aufsetzen gebildeten Hohlraum
zwischen dem Überleitungsrohr
und dem Filtersiebrohr zu durchströmen, weil der Wasserstoß in dem
durch die Endkappe aufgespannten Hohlraum umgelenkt wird Damit wird
vermieden, dass Verschmutzungen in das Überleitungsrohr eingesaugt werden.
Zum Erhalt der Siebfunktion wird aus dem Überleitungsrohr über das
Tauchrohr stoßweise Wasser
in das Filtersieb zurückgepresst,
das Verschmutzungen von dem Filtersieb wegspült.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen
vertikalen Schnitt durch eine nach dem SBR-Verfahren arbeitende
biologische Kleinkläranlage
in vereinfachter Darstellung.
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2 einen
horizontalen Schnitt II-II durch die Kleinkläranlage nach 1 mit
zwei Kammern.
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3 eine
Variante des horizontalen Schnittes II-II nach 1 durch
die Kleinkläranlage
nach 1 mit drei Kammern.
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4 eine
Kläranlage
mit zwei nebeneinander angeordneten Kammern.
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5 einen
Ausschnitt aus der Kläranlage mit
einem eine kommunizierende Wassersäule führenden Überleitungsrohr zwischen einer
Vorkammer und einer Belebungskammer.
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Auf
dem in der Vorkammer befindlichen geöffneten Rohrende des Überleitungsrohres
ist ein Filtersieb und auf dem in der Belebungskammer befindlichen
geöffneten
Rohrende des Überleitungsrohres eine
Rückstoßpumpe angeordnet,
wobei durch das Überleitungsrohr
Flüssigkeit
aus der Vorkammer in die Belebungskammer fließt.
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6 einen
Ausschnitt aus der gelochten Wand des zum Einsatz kommenden Filtersiebrohres.
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7 einen
Schnitt längs
der Linie VII-VII nach 5.
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8 die
Anordnung nach 4 beim Flüssigkeitsrückstoß zum erneuten Aufbau der kommunizierenden
Wassersäule
und zum Freispülen
des Filtersiebes.
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9 die
Anordnung nach 5 mit einem Entlüftungsrohr
in dem in der Vorkammer befindlichen Steigrohr des Überleitungsrohres.
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Die
in 1 in einem vertikalen Schnitt dargestellte Kleinkläranlage 1 besteht
aus einem zylindrischen Behälter 2,
der beispielsweise aus Beton besteht. Auf den Behälter 2 ist
ein Deckel 3 mit einem Mannloch 4 aufgesetzt,
das mit einem Revisionsdeckel 5 verschlossen ist. Der Behälter 2 ist
mittels einer Trennwand 6 so unterteilt, dass eine Vorkammer 7 und
eine Belebungskammer 8 entstehen. Das obere Ende 6a der
Trennwand 6 befindet etwa am oberen Rand 9 des
Behälters 2.
In den Behälter 2 fließt über ein
Zuflussrohr 10 in Richtung eines Pfeils 11 zu klärendes Roh-Abwasser
ein. Über
einen Abflussstutzen 12 wird das geklärte Wasser in Richtung eines
Pfeiles 13 aus der Belebungskammer 8 abgeleitet,
z. B. in Versickerungsleitungen.
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Es
ist ein Überleitungsrohr 14 vorgesehen, über das
Wasser aus der Vorkammer 7 in die Belebungskammer 8 fließt. Das Überleitungsrohr 14 besteht
aus einem etwa lotrecht verlaufenden Steigrohr 14a, das
aus der Flüssigkeit
in der Vorkammer 7 zum oberen Rand 6a der Trennwand 6 geführt ist,
aus einem oberhalb des Randes 6a zur Belebungskammer 8 führenden
Verbindungsbogen 14b, der aus einem Rohr oder Schlauch
bestehen kann, und aus einem Fallrohr 14c, das etwa lotrecht
bis in die Flüssigkeit
in der Belebungskammer 8 reicht.
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An
dem in der Flüssigkeit
der Belebungskammer 8 befindlichen unteren geöffneten
Rohrende 14d des Fallrohres 14b ist eine Rückstoßdruckpumpe 15 vorgesehen,
mittels der Wasser aus der Belebungskammer 8 entgegen der
Fließrichtung
beim Überlaufen
stoßweise
in die Vorkammer 7 zurückgepresst
wird, wobei das Wasser das Überleitungsrohr 14 in
der Vorkammer 7 durch ein Filtersieb 16 hindurch
verlässt.
Die Funktionsweise dieses Vorganges wird später näher erläutert. Auch weitere Teile des Überleitungsrohres 14 können als
Schläuche ausgebildet
sein.
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2 zeigt
anhand eines Schnittes II-II durch die Kläranlage 1 nach 1 die
in der Kleinkläranlage 1 benutzten
Bauteile. Das Überleitungsrohr 14 ist
in der Belebungskammer 8 mit der Rückstoßdruckpumpe 15 versehen
und trägt
in der Vorkammer 7 das Filtersieb 16. Der Verbindungsbogen 14b des Überleitungsrohres 14 befindet
sich oberhalb des oberen Randes 6a der Trennwand 6.
In der Belebungskammer 8 befindet sich eine weitere Pumpe 17,
mittels der über
eine Abflussleitung 18 das geklärte Wasser zur Entsorgung in
den Abflussstutzen 12 eingeleitet wird. Weiterhin ist noch
ein Belüfter 19 vorgesehen,
mit dem Luft in die zu klärende
Flüssigkeit
in der Belebungskammer 8 eingeführt wird. Das Filtersieb 16 in
der Vorkammer 7 ist mit Abstand von einer Tauchwand 20 umgeben,
die oben und unten offen ist, unten jedoch auch geschlossen werden kann.
Die weitere Pumpe 17, die Abflussleitung 18, der
Belüfter 19 und
die Tauchwand 20 sind der Übersichtlichkeit halber in 1 nicht
gezeigt.
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3 zeigt
eine Variante des horizontalen Schnittes II-II durch die Kleinkläranlage
nach 1 mit drei Kammern 7, 7a und 8.
Die Kammer 7a ist eine zusätzliche Vorkammer, mit der
eine Vorabscheidung der Feststoffe möglich ist. Der Einlaufstutzen
mündet
in die Vorkammer 7a. Die Vorkammer 7a und die
weitere Vorkammer sind durch einen Überlauf verbunden.
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4 zeigt
eine Variante der Kläranlage
mit zwei einzelnen zylinderförmigen
Kammern 7, 8. Die eine Kammer wirkt als Vorkammer 7,
die andere Kammer als Belebungskammer 8. In der Belebungskammer 8 hängen die
Pumpe 17, der Belüfter 19 und die
Rückstoßpumpe 15.
Eine Schlauchleitung 14b1 führt zu dem in der Vorkammer 7 hängenden
Steigrohr 14a, das das Filtersieb 16 trägt. Eine
als Schlauchleitung ausgebildete Abflussleitung 18 führt von
der Pumpe 17 zum Abflussstutzen 12. Eine Tauchwand 20 umgibt
das Filtersieb 16.
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5 zeigt
einen Ausschnitt aus der Kläranlage 1 mit
dem Überleitungsrohr 14,
dem Filter 16 und der Rückstoßdruckpumpe 15 beim
Flüssigkeitsablauf
aus der Vorkammer 7 in die Belebungskammer 8.
Das Überleitungsrohr 14 arbeitet
nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren mit einer kommunizierenden
Wassersäule.
Solange die Wassersäule
im Überleitungsrohr 14 nicht
abgerissen ist, fließt
vorgeklärtes
Wasser in die Belebungskammer 8. Die Wassersäule kann
abreißen,
wenn der Flüssigkeitsstand
in der Vorkammer 7 zu niedrig ist. Die Wassersäule kann
aber auch bewusst unterbrochen werden, worauf später eingegangen wird. Ist die Wassersäule unterbrochen,
dann wird sie zur gewünschten
Zeit wieder hergestellt, indem die Rückstoßdruckpumpe 15 beim
Rückstoßen des
Wassers die Wassersäule
für ein
weiteres Abfließen
wieder herstellt. Die Rückstoßdruckpumpe 15 erzeugt
im Rahmen eines Reinigungszyklus je nach Anlagentyp alle 4 bis 8
Stunden einen Druckstoß des
Wassers in die Vorkammer 7. Damit ist ein Wiederherstellen
der Wassersäule
jederzeit gewährleistet.
Gleichzeitig wird hierdurch die notwendige Verweilzeit der Flüssigkeit
für die
Nachklärung
in der Belebungskammer 8 gewährleistet.
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Die
zu klärende
Flüssigkeit,
das Roh-Abwasser, fließt über den
Einlaufstutzen 10 in Richtung des Pfeiles 11 in
die Vorkammer 7 ein. Die Flüssigkeit hat in der Zeichnung
einen Oberflächenpegel 21.
Das Filtersieb 16 umgibt das Steigrohr 14a, das
innerhalb des Filtersiebes 16 nur an seinem unteren Rohrende 14e offen
ist. Das Filtersieb 16 besteht aus einem Filtersiebrohr 16a und
umgibt das Steigrohr 14a in einem solchen Abstand, dass
sich ein Hohlraum 16c zwischen dem Steigrohr 14a und
dem Filtersiebrohr 16a ausbildet. In einem Abstand vor
dem unteren geöffneten
Rohrende 14e des Überleitungsrohres 14 ist unten
an das Filtersiebrohr 16a eine geschlossene, schalenförmige Endkappe 16f angesetzt,
die als Prallfläche
dient und mittels der das eingepresste Wasser in den Hohlraum 16c nach
oben umgeleitet wird. Auch das obere Ende des Filtersiebrohres 16a ist
mit einer Endkappe 16e versehen, die auch schalenförmig sein
kann und mit dem Filtersiebrohr 16a an dem Steigrohr 14 festgelegt
ist. Die Endkappen 16e und 16f stabilisieren das
Filtersiebrohr 16a, das vorzugsweise über seine ganze Wandfläche gelocht ist.
Die Löcher 16b,
die aus 6 zu ersehen sind, haben einen
Durchmesser von 1 bis 3 mm, vorzugsweise etwa 2 mm. Die Länge des
Filtersiebes 16 kann je nach Auslegung zwischen 10 cm und
150 cm bemessen sein. Das Filtersiebrohr 16a kann aus Edelstahl
oder jedem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Das Filtersiebrohr 16a braucht
im Querschnitt nicht rund zu sein. Im Sinne der Erfindung kann das
Filtersiebrohr 16a jede andere geeignete Formgebung haben;
der Querschnitt kann beispielsweise auch viereckig oder mehreckig
sein.
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Die
Dimensionierung des Hohlraumes 16c ist in 7 anhand
des Schnittes VII-VII nach 5 erläutert. Das
Verhältnis
vom Durchmesser des Steigrohres 14a zum Durchmesser des
Filtersiebrohres 16a beträgt vorzugsweise etwa 1:3. Das
Filtersiebrohr 16a hat dabei einen Durchmesser a von 6 bis
15 mm; das Steigrohr 14a hat einen Durchmesser i von 2
bis 6 mm. Damit ergibt sich ein zylindrischer Hohlraum 16c von
so ausreichender Breite, dass das Wasser in genügender Menge durch die Löcher 16b in
den Hohlraum 16c eintreten kann, um weiter in die Belebungskammer 8 zu
fließen.
Ebenso kann das Wasser durch die Löcher 16b in genügender Menge nach
dem Verlassen des geöffneten
Rohrendes 14e in den Hohlraum 16c einfließen und
durch die Löcher 16b austreten.
Die Strömungsrichtung
ergibt sich aus der jeweiligen Funktion.
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Wichtig
ist die Konstruktion der unteren schalenförmigen Endkappe 16f.
Das Wasser wird durch sie, wenn es zum Rohrende 14e gepresst
wird, an der unten gelegenen schalenförmigen Endkappe 16f nach
oben in den Hohlraum 16c umgelenkt. Erst dann kann es durch
die Löcher 16b in
die Vorkammer 7 austreten. Das Ausströmen des Wassers erfolgt damit
horizontal, radial und beruhigt. Das austretende Wasser drückt Feststoffablagerungen
weg und öffnet
die Löcher 16b des
Filtersiebrohres 16a. Der Schlamm am Boden der Vorkammer
wird dort gelassen wo er ist, weil der Schlamm nicht aufgewirbelt wird.
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In 5 ist
dargestellt, wie das Wasser beim kommunizierenden Fließen aus
der Vorkammer 7 in die Belebungskammer 8 durch
die Löcher 16b in
den Hohlraum 16c eindringt. Aus 6 ist zu
sehen, dass die Löcher 16b durch
das Filtersiebrohr 16a durchgebrochen sind. In den anderen
Figuren sind die Löcher 16b als
schwarz gefüllte
Punkte dargestellt, was der Realität nicht entspricht. Alle schwarzen
oder grauen Punkte 16b sind immer als offene Löcher 16b zu
verstehen. Das Wasser strömt
beim Abfließvorgang
zu der schalenförmigen
Endkappe 16f und in das Steigrohr 14a hinein.
Pfeile 14g zeigen die Fließrichtung. Das Wasser fließt in Richtung
der Pfeile 14g und 14h in das Wasser der Belebungskammer 8 ein.
Der Einlaß der
Rückstoßdruckpumpe 15 muss
immer im Wasser der Belebungskammer 8, also unterhalb der
Flüssigkeitsoberfläche 22 hängen, damit
die Rückstoßdruckpumpe 15 Wasser
ansaugen kann. Eine Niveau-Linie 23 zeigt die Höhe des Ausgleichsniveaus
an.
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8 zeigt
den Vorgang des Freispülens des
Filtersiebes 16 und des Aufbaues der Wassersäule. Vor
allem Hygiene-Artikel und Papier können das Filtersieb 16 so
verstopfen, dass die Überleitfunktion
des Überleitungsrohres 14 verloren
geht und nicht mehr genügend
Flüssigkeit
in die Belebungskammer 8 fließt. Wenn nicht mehr genügend Nährstoffe
in die Belebungskammer 8 einfließen, dann können die Bakterien absterben;
der Klärprozess
endet. Um das Filtersieb 16 für den Wasseraustausch immer
genügend
offen zu halten, werden die Freispüldruckstöße vorgenommen. Die Rückstoßdruckpumpe 15 saugt,
wie Pfeile 24 andeuten, Wasser aus der Belebungskammer 8 an
und drückt
es in kräftigen Stößen in das Überleitungsrohr 14.
Die Flussrichtung entgegen der Flussrichtung zum Überleiten
von Kammer 7 zu Kammer 8 ist in 8 mit
den Pfeilen 14i angegeben. Die Freispüldruckstöße dauern nur für eine kurze
Zeitdauer an, z. B. etwa 6 bis 8 sec. Je nach Anlagentyp werden
alle 4 bis 8 Stunden solche Druckstöße vorgenommen.
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Das
Wasser der Freispüldruckstöße verlässt das
Steigrohr 14a am unteren Rohrende 14e. Von der
schalenförmigen
Endkappe 16f wird es nach oben umgeleitet in den Hohlraum 16c. Über die
Löcher 16b wird
das Wasser mit horizontaler Strömungsrichtung
radial und großflächig nach
außen gedruckt.
Das in die Vorkammer 7 einströmende Wasser wird dabei in
viele Strahlen aufgelöst.
Papier, Hygieneartikel oder andere Feststoffe werden vom Filtersiebrohr 16a weggedrückt.
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9 zeigt,
wie die kommunizierende Wassersäule
gezielt zum Abreißen
zu bringen ist. Das Abreißen
der Wassersäule
ist wichtig, damit nicht zuviel Wasser in die Belebungskammer 8 abfließt. Um ein
Abfließen
von zuviel Wasser zu vermeiden, ist im Steigrohr 14a ein
Entlüftungsrohr 30 vorgesehen. Dieses
Entlüftungsrohr 30 ist
durch eine gut abgedichtete Öffnung 35 am
oberen Ende des Steigrohres 14a herausgeführt. Das
Entlüftungsrohr 30 reicht
in das Steigrohr 14a bis zu einer Linie 32 kurz
oberhalb der minimalen Niveau-Sollhöhe 34 hinab. Auf dieser Höhe ist das
Entlüftungsrohr 30 am
Belüftungsende 31 offen.
Wenn der Wasserstand in der Vorkammer 7 bis auf die Sollhöhe 34 abgesunken
ist, dann ist das Belüftungsende 31 des
Entlüftungsrohres 30 freigelegt.
Das hat zur Folge. dass das Überleitungsrohr 14 Luft
zieht und die Wassersäule
abreißt.
Erst ein neuer Rückspülstoß stellt
die Wassersäule
wieder her, wenn der Wasserstand in der Vorkammer 7 die
Niveaulinie 34 wieder überschritten
hat.
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Das
Entlüftungsrohr 30 ragt
weit aus dem Überleitungsrohr 14 heraus.
An ihm sind Markierungen 33 vorgesehen. Diese Markierungen
am Entlüftungsrohr 30 machen
es möglich,
das Entlüftungsrohr 30 auf
verschiedene Höhen
für verschiedene
Niveau-Sollhöhen 34 einzustellen.
Das ist der Fall, wenn beispielsweise eine andere Zahl von Personen zu
einem Haushalt oder einer Hausgemeinschaft gehören.