DE102009012822B3

DE102009012822B3 - Switching valve for wastewater purification of e.g. sequential batch reactor sewage plant, has ball sealing valve seat and drain connection, and another ball sealing another valve seat and another drain connection after actuation of valve

Info

Publication number: DE102009012822B3
Application number: DE200910012822
Authority: DE
Inventors: Hubert PRÄDEL
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2029-03-14

Abstract

The valve (19) has a pressure resistant, non-magnetizable tube (1) provided with a feed connection (2) and drain connections (10, 11). A magnetic valve ball combination consisting of steel valve balls (7, 7a) and permanent magnets is arranged in the tube, and is movable between end positions by the movable permanent magnets provided outside the tube. One of the balls at one of the end positions seals a valve seat (3) and one of the drain connections, and the other valve ball in the other end position seals another valve seat (4) and the other drain connection after actuation of the valve. An independent claim is also included for a method for operating a switching valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisch betätigten Schalt- oder Umschaltventil und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur Abwasserreinigung bei biologischen Kläranlagen gemäß der Gattung der Patentansprüche.The The invention relates to a magnetically operated switching or changeover valve and a method of operating such in an array for wastewater treatment in biological treatment plants according to the species of the claims.

Die Erfindung ist anwendbar auf biologische Kläranlagen verschiedenster Dimensionierung und zur Regulierung von Wasserständen bzw. anderer flüssiger Medien.The Invention is applicable to biological treatment plants of various dimensions and for regulating water levels or other liquid Media.

Bei den bekannten biologischen Kläranlagen, welche gemäß dem Stand der Technik nach dem Belebungsverfahren arbeiten, werden immer im Reaktorraum die Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, belüftet.at known biological sewage treatment plants, which according to the state The technology after the activation process, are always in the reactor room the microorganisms, especially bacteria, ventilated.

Bei Festbett-, Schwebebett-, oder dem klassischen Belebungsverfahren sind die Vorklärung, der Reaktor und die Nachklärung über Wandöffnungen oder Rohre miteinander verbunden.at Fixed bed, suspended bed, or the classical activation process are the primary treatment, the reactor and the secondary clarification over wall openings or Tubes connected together.

Das eingeleitete Abwasser fließt bei diesen Anlagen während des Klärungsprozesses zuerst in die Vorklärung, wo sich die Feststoffe absetzen und organische Schmutzstoffe zum Teil anerob abgebaut werden.The introduced wastewater flows during these installations during the clarification process first in the primary treatment, where the solids settle and organic contaminants for Part of anerobically mined.

Über eine Wandöffnung oder über ein Überlaufrohr kann das Abwasser danach in den Reaktor gelangen, wo durch Zuführung von feinblasiger Luft der aerobe Abbau von organischem Abwasser mit Hilfe von Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, erfolgt.Over a wall opening or over an overflow pipe The wastewater can then enter the reactor, where by feeding Aerobic removal of organic sewage with the help of fine bubble air of microorganisms, especially bacteria.

In der Nachklärung setzen sich mitgerissene Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, am Boden ab, so dass das gesäuberte Abwasser an der Wasseroberfläche abließen kann.In the final clarification entrain entrained microorganisms, especially bacteria, on the ground, leaving the cleaned Wastewater at the water surface abließen can.

Auf dem Gebiet der biologischen Abwasserreinigung müssen Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, welche sich im Klärwasser befinden, so belüftet werden, dass diese ihren Stoffwechsel optimal betreiben können, um ihre Lebens- und Teilungsfähigkeit aufrecht zu erhalten und um Bestandteile des Klärmediums durch Assimilation bzw. Dissimilation verstoffwechseln zu können. Dieser Vorgang geschieht im so genannten Reaktorraum.On In the field of biological wastewater treatment, microorganisms, in particular bacteria, which is in the sewage water are located, so ventilated be that they can optimally operate their metabolism to their ability to live and divide to maintain and to components of the Klärmediums by assimilation or to be able to metabolize dissimilation. This process happens in the so-called reactor room.

In diesem Reaktorraum befinden sich frei schwimmende oder auf Awuchskörpern in Form von Mikroorganismenrasen, insbesondere Bakterienrasen, lebende Organismen.In this reactor space are free floating or on Awuchskörpern in Form of microorganism lawns, especially bacteria lawns, living Organisms.

Diese Aufwuchskörper bestehen meist aus gitterförmigen Röhren und werden als Festbett bezeichnet.These A culture medium usually consist of grid-shaped roar and are referred to as a fixed bed.

Mit diesem Festbett ist unterhalb des Wasserspiegels der gesamte Reaktorraum, bis auf einen schmalen Freiraum am Beckendoden, ausgefüllt.With this fixed bed is below the water level, the entire reactor space, except for a narrow space at the pool bottom, filled.

In diesem Freiraum befinden sich meistens fest montierte Membranrohrbelüfter oder Membrantellerbelüfter, welche mit Hilfe von Rohren und Schläuchen, über extern aufgestellte Luftverdichter, mit Luft versorgt werden.In This free space is usually permanently mounted Membranrohrbelüfter or Membrantellerbelüfter, which with the help of pipes and hoses, via externally positioned air compressor, with Be supplied with air.

Die an den Lüftern ausströmende vertikale Luftströmung soll gleichmäßig den Reaktorraum umwälzen und durchmischen.The at the fans outflowing vertical airflow should equal the Circulate reactor space and mix.

Das darüber liegende Festbett wird somit, aufgrund der aufsteigenden Luftperlen und dem mitgerissenen Klärwasser, vertikal durchströmt und bietet den Bakterien somit Luft und Nahrung.The about that lying fixed bed is thus, due to the rising air bubbles and the entrained sewage water, flows through vertically and thus provides the bacteria with air and food.

Über eine Wandöffnung oder ein Überlaufrohr gelangt das so gereinigte Abwasser in die Nachklärung.Over a wall opening or an overflow pipe the treated wastewater enters the final clarification.

Die dorthin mit abgetriebenen alten Bakterienkulturen, als Überschussschlamm bezeichnet, sinken hier wegen der relativen ruhigen Wasserbewegung zu Boden und werden von dort mehrmals am Tag kurzzeitig mit Hilfe einer druckluftbetriebenen Hebeanlage oder mit einer Unterwasserpumpe zurück in die Vorklärung gefördert.The there with aborted old bacterial cultures, as surplus sludge referred to sink here because of the relative calm water movement to the ground and from there several times a day for a short time with the help an air-powered lifting system or with an underwater pump back in the primary treatment promoted.

Bei einer Einleitung von Klärwasser in die Vorklärung wird durch die Volumenerhöhung ein hydraulischer Abwasserstoß erzeugt, welcher erst über den Reaktorraum, und dann über die Nachklärung fließt und von dort, meist über ein getauchtes Ablaufrohr, die biologische Kläranlage verlässt.at an introduction of sewage water in the primary treatment is due to the volume increase produces a hydraulic sewage impact, which only over the Reactor room, and then over the final clarification flows and from there, mostly over a submerged drainpipe leaving biological treatment plant.

Der Vorteil solcher Festbettanlage besteht darin, dass sich diese Anlagen besonders gut zur Nachrüstung bestehender Dreikammerausfaulgruben eignen, ohne große Umbauarbeiten an der vorhandenen Grube, bzw. an den drei Behältersystemen vornehmen zu müssen.Of the Advantage of such fixed bed plant is that these facilities especially good for retrofitting existing Dreikammerausfaulgruben are suitable, without major alterations to make on the existing pit, or on the three container systems.

Der größte verfahrenstechnische Vorteil besteht jedoch darin, dass der auf der Festbettstruktur sitzende Bakterienstämme einen so genannten biologischen Rasen bilden, welcher unabhängig von einfließenden schwankenden Schmutzfrachten, fast immer die gleiche Stärke und damit die gleiche Bakterienkonzentration aufweist.Of the largest procedural Advantage, however, is that the person sitting on the fixed bed structure bacterial strains form a so-called biological turf, which is independent of influent fluctuating pollution loads, almost always the same strength and thus having the same bacterial concentration.

Diese so genannten sessilen Bakterien kommen auch im Unterlastbetrieb der Kläranlage über längere Zeiträume ohne Nahrung aus.These so-called sessile bacteria also come in under-load operation the sewage treatment plant for long periods without Food out.

Dieser Vorteil besteht hauptsächlich gegenüber den Verfahren, wo frei schwimmende Bakterien im Reaktorwasser bei fehlender Nahrung sich stark verringern und bei einer wieder einsetzende Abwassereinleitung diese nicht oder nur teilweise reinigen können.This advantage exists mainly over the procedures, where freely floating bacteria in the reactor water with lack of food are strong reduce and in a re-entering wastewater discharge these can not or only partially clean.

Ein wesentlicher Vorteil der Festbettanlage besteht in der einfachen Steuerung der Anlage, indem nur zwei Luftzuleitungen für die Belüftung in der Reaktorzone und für die Überschussschlammhebeanlage ins Nachklärbecken intervallmäßig mit Druckluft versorgt werden müssen.One The main advantage of the fixed bed system is the simple Control the plant by adding only two air inlets for ventilation in the reactor zone and for the excess sludge lifting plant into the secondary clarifier with intervals Compressed air must be supplied.

Bei dem SBR-Verfahren gibt es nur die Vorklärung und den Reaktor. Beide sind voneinander durch eine wasserundurchlässige Wand getrennt. Die Vorklärung dient dabei als Pufferbecken für Abwasserstöße, die dort aufgestaut werden.at The SBR process only contains the primary treatment and the reactor. Both are separated from each other by a water-impermeable wall. The primary treatment serves as a buffer pool for Wastewater surges, the dammed there.

Nach einem Zeitintervall von mehreren Stunden wird dieses Wasser in einer vorgegebenen Menge in den Reaktor gefördert. Dieses Aufstauprinzip mit der nachfolgenden Beschickung des Reaktors nennt man SBR-Verfahren.To a time interval of several hours, this water is in one conveyed predetermined amount in the reactor. This Aufstauprinzip with the subsequent feed of the reactor is called SBR process.

Das Vorklärwasser muss in dosierter Menge in den Reaktor gefördert werden, um nach dem dortigen Reinigungsvorgang, wie schon beschrieben, als Klarwasser in das Ablaufrohr gepumpt zu werden.The Vorklärwasser must be conveyed in metered quantity to the reactor to after the local Cleaning process, as already described, as clear water in the To be pumped drain pipe.

Die Belüftung erfolgt, wie beschrieben, entweder über einen externen Luftverdichter oder über Tauchpumpenbelüfter.The ventilation takes place, as described, either via an external air compressor or via submersible pump aerator.

Bei den bekannten SBR-Anlagen, welche mit extern aufgestellten Luftverdichtern arbeiten, wird über Schaltventile abwechselnd Luft in die an den Schaltventilen angeschlossenen Luftschläuche geleitet. Je ein Luftschlauch ist am Beschickungsheber, am Klarwasserheber, am Überschussschlammheber und am Belüftungselement angeschlossen.at the well-known SBR systems, which with externally installed air compressors work is over Switching valves alternately air in the connected to the switching valves air hoses directed. One air hose is on the feed lifter, on the clear water lifter, at the excess sludge lift and on the ventilation element connected.

Diese Heber sind Luftdruckpumpen, auch Mammutpumpen genannt, und pumpen beim Freischalten die durch die Schläuche strömende Druckluft das vorhandene Wasser in eine höhere Position, so dass Wasser in einem anderen Behälter oder den Kläranlagenablauf gelangen kann.These Lifts are air pressure pumps, also called mammoth pumps, and pumps when unlocking the air flowing through the hoses compressed air existing Water in a higher Position, leaving water in another container or the sewage treatment plant drain can get.

Es wird also zum Beginn einer jeden Reinigungsphase mit dem Beschickungsheber Abwasser aus der Vorklärung in den Reaktor gepumpt, bis der dort befindliche Schwimmerschalter in Stellung „EIN” geht und en Vorgang stoppt. Das entsprechende Ventil wird ausgeschaltet. In der Denitrifikationsphase wird dann kurzzeitig durch Einschalten des Belüftungselementes das Reaktorwasser umgerührt.It So it is the beginning of each cleaning phase with the feed elevator Waste water from the primary treatment pumped into the reactor until the float switch located there in position "ON" goes and The process stops. The corresponding valve is switched off. In the denitrification phase is then briefly by switching of the ventilation element stirred the reactor water.

In der folgenden Belüftungsphase wird in vorgegebenen Zeitintervallen das Reaktorwasser belüftet. Belüftungselemente sind hierbei meist Membranrohrbelüfter oder Membrantellerbelüfter. Nach einer Absetzphase wird dann das entstandene Klarwasser mit dem Klarwasserheber in den Abfluss gepumpt, entweder gleichzeitig mit dem Vorgang, oder danach, wird der Überschussbakterienschlamm kurzzeitig in die Vorklärung gepumpt.In the following ventilation phase the reactor water is aerated at predetermined time intervals. ventilation elements Here are mostly Membranrohrbelüfter or Membrantellerbelüfter. To a settling phase is then the resulting clear water with the clear water pumped into the drain, either simultaneously with the process, or afterwards, the excess bacterial sludge becomes short-lived in the primary treatment pumped.

Der Nachteil der Festbettanlage gegenüber der SBR-Anlage besteht hauptsächlich in den kostenintensiveren längeren Belüftungszeiten und dem relativ teuren Festbettmaterial.Of the Disadvantage of the fixed bed plant opposite the SBR plant consists mainly in the more expensive longer ones aeration times and the relatively expensive fixed bed material.

Diese etwas längeren Belüftungsphasen sind aber notwendig, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass nicht gerade während einer Belüftungspause ein Abwasserstoß aus der Vorklärung unvermischt mit dem Reaktorwasser bis in die Nachklärung bzw. bis in das dortige Ablaufrohr gelangt.These slightly longer Ventilation phases are but necessary to reduce the probability that not just while a ventilation break a wastewater from the primary treatment unmixed with the reactor water to the secondary clarification or into the local Drain pipe passes.

Um eine gute Vermischung und der damit guten Verdünnung zwischen dem einströmenden Wasser aus der Vorklärung und dem gereinigten Reaktorwasser zu erzielen, sind die Volumen der Kammern oder Behälter auch etwas größer als bei vergleichbaren SBR-Anlagen mit gleichen Einwohnerwerten.Around a good mixing and thus good dilution between the incoming water from the primary treatment and to achieve the purified reactor water, are the volumes the chambers or containers also a bit bigger than for comparable SBR plants with the same population equivalents.

Bei den druckluftbetriebenen SBR-Anlagen ist der Materialaufwand hoch, da mehrere Schaltventile und mehrere Druckluftschläuche notwendig sind, um die einzelnen Pumpvorgänge steuern zu können. Da die notwendige Schalthysterese des Schwimmerschalters zu klein ist, wird der Klarwasserheber nicht von diesem aus gesteuert, sondern der Klarwasserheber pumpt eine vorgegebene Zeit entsprechend lang ab. Der minimale Klarwasserstand wird durch die Höhe der Ansaugöffnung des Klarwasserhebers bestimmt. Ob Klarwasser da ist wird nicht gemessen. Nachteilig ist, dass diese Klarwasserpumpfunktion nicht bedarfsgerecht und energiesparend gesteuert wird.at the compressed air-operated SBR systems, the material cost is high, because several switching valves and several compressed air hoses necessary are to the individual pumping operations to be able to control. There the necessary switching hysteresis of the float switch is too small, The clear water is not controlled by this, but the clear water pump pumps a given time accordingly long from. The minimum clear water level is determined by the height of the intake opening of the Clear water lifter determined. Whether clear water is there is not measured. adversely is that this clear water pump function is not appropriate and energy-saving controlled.

Es ist weiterhin nachteilig, dass die zur Steuerung der Wasserstände eingesetzten Schwimmerschalter nur eingeschränkt veränderbare Schalthysteresen haben, durch einen direkten Kontakt geschaltet werden und nicht berührungslose Schalter sind.It is also disadvantageous that the used to control the water levels Float switch only limited changeable Switching hystereses have, switched by a direct contact be and not non-contact Switches are.

DE 20 2008 009 515 U1 offenbart ein schwimmendes Umschaltventil, welches um einen Drehpunkt so gelagert ist, dass bei unterschiedlichen Wasserständen eine Ventilkugel jeweils einen Ventilausgang verschließen kann. Die Positionsbestimmung wird von einem Magnetsensor realisiert. Die Zuluftleitung und die beiden Abluftleitungen sind als flexible Gummileitungen ausgeführt. Die Schalthysterese wird hierbei vom Kippwinkel bestimmt, mit welchem die Ventilkugel den Ventilsitz beim Ankippen des gesamten Ventils, verlässt. DE 20 2008 009 515 U1 discloses a floating switching valve which is mounted about a pivot point so that at different water levels, a valve ball can close each one valve outlet. The position determination is realized by a magnetic sensor. The supply air line and the two exhaust air lines are designed as flexible rubber lines. The switching hysteresis is determined by the tilt angle with which the valve ball leaves the valve seat when tilting the entire valve.

Nachteilig an der technischen Lösung gemäß DE 20 2008 009 515 U1 ist, dass das schwimmende Umschaltventil flexible Zu- und Ableitungen haben muss, um sich nur so dem Wasserstand anzupassen. Das gleiche gilt für die flexible Elektroleitung des Magnetsensors. Flexible Leitungen können undicht werden und Betriebsstörungen herbeiführen oder müssen bei Wartungsarbeiten turnusmäßig gewechselt werden. Nachteilig ist bei diesem Umschaltventil auch, dass sein Einsatz nicht möglich ist, wenn geringe Schalthysteresen zu realisieren sind. Da hierbei der Durchmesser des Ventilsitzes sehr klein sein muss, um den kleineren Kippwinkel der Ventilkugel realisieren zu können, es schwierig, die Ventilkugellage gegen seitliches abkippen zu schützen.A disadvantage of the technical solution ge Mäss DE 20 2008 009 515 U1 is that the floating diverter valve must have flexible inlets and outlets to only adjust to the water level. The same applies to the flexible electric wire of the magnetic sensor. Flexible lines can leak and cause malfunctions or have to be changed at regular intervals during maintenance work. A disadvantage of this switching valve also that its use is not possible when small switching hystereses are to be realized. Since in this case the diameter of the valve seat must be very small in order to realize the smaller tilt angle of the valve ball, it is difficult to protect the valve ball position against lateral tilting.

DE 60 2005 004 269 T2 offenbart ein Ventil mit einem in einer im Ventilkörper vorgesehenen Kammer angeordneten Verschluss, wobei ein Ende dieser Kammer mit einem Sitz versehen ist, gegen den in der geschlossenen Position des Ventils ein als Klappe dienendes Teil des Verschlusses anliegt und in der geöffneten Position des Ventils davon entfernt ist, sowie einer magnetischen Steuervorrichtung mit außerhalb der Kammer angeordneten Mitteln für den Magnetantrieb des Verschlusses, um ihn entweder in die geschlossene Position oder in die geöffnete Position zu versetzen, wobei die magnetische Steuervorrichtung ferner mindestens eine Kugel aus einem magnetischen Werkstoff umfasst, die in der Kammer angeordnet und mit den äußeren Magnetantriebsmitteln gekoppelt ist, wobei die Kugel dem Verschluss derart zugeordnet ist, dass sie ihn bei Antrieb der Kugel selbst durch die äußeren Magnetantriebsmittel in der Kammer mitnimmt. DE 60 2005 004 269 T2 discloses a valve having a closure disposed in a chamber provided in the valve body, one end of which is provided with a seat against which a flapper portion of the closure abuts in the closed position of the valve and removes it in the valve open position and a magnetic control device with means disposed outside the chamber for the magnetic drive of the shutter to put it either in the closed position or in the open position, wherein the magnetic control device further comprises at least one ball of a magnetic material, which in the Chamber is arranged and coupled to the outer magnetic drive means, wherein the ball is associated with the closure such that it entrains when driving the ball itself by the external magnetic drive means in the chamber.

Aus der DE 2 851 672 A1 ist eine Absperrvorrichtung für die Zuleitung eines strömenden Mediums bekannt, welche durch die Strömung eines anderen Mediums betätigbar ist, wobei ein frei verschiebbarer Dauermagnet in einem Behälter angeordnet ist und ein stets der Anziehungskraft des Dauermagneten ausgesetztes Absperrorgan vorgesehen ist.From the DE 2 851 672 A1 a shut-off device for the supply of a flowing medium is known, which is actuated by the flow of another medium, wherein a freely displaceable permanent magnet is disposed in a container and an always the attraction of the permanent magnet exposed shut-off is provided.

WO 03/10 38 37 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Dosieren von Fluiden mit einem in einer Dosierkammer axial beweglich angeordneten, durch eine Spule elektromagnetisch schaltbaren Schaltkörper, wobei der Schaltkörper jeweils nur in eine Verschluss- oder Öffnungsposition der Dosierkammer durch Abschwächung und Verstärkung von jeweils entgegengesetzt gepolten Permanentmagneten erzeugten Permanentmagnetfeldern durch die Spule steuerbar ist. WO 03/103837 A1 discloses a device for dosing fluids with a dosing axially movably arranged, electromagnetically switchable by a coil switch body, the switch body in each case only in a closed or open position of the dosing by attenuation and amplification of each oppositely poled permanent magnet generated permanent magnetic fields through the coil is controllable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Umschaltventil und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen in einer Anordnung zur Abwasserreinigung bei biologischen Kläranlagen anzugeben, welche die zuvor stehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermeiden.task It is the object of the present invention to provide a switching valve and method for operating such in an arrangement for wastewater treatment in biological treatment plants indicate which of the above-mentioned disadvantages of the state avoid the technique.

Insbesondere sollen gegenüber der technischen Lösung gemäß DE 20 2008 009 515 U1 nicht die Probleme der flexiblen Schläuche oder flexiblen Leitungen auftreten und dennoch eine gute sowie einfache Funktionsweise dieses selbsttätigen Umschaltventils gegeben sein.In particular, according to the technical solution according to DE 20 2008 009 515 U1 not the problems of flexible hoses or flexible lines occur and still be given a good and simple operation of this automatic switching valve.

Darüber hinaus sollen folgende Verbesserung realisiert werden:

• Im Behältersystem von Festbettanlagen, Wirbelbett- und Schwebebettanlagen sowie bei den klassischen Belebtschlammverfahren soll, entgegen dem Stand der Technik, das frei zufließende Abwasser aus der Vorklärung durch eine automatische Wasserabsenkung im gesamten Behältersystem, für eine längere Reaktionszeit im Reaktor aufgestaut werden. Hydraulische Stoßbelastungen von Schmutzwasser werden damit verhindert, um dann in kleineren Mengen in Zeitintervallen, beim erreichen des maximalen Wasserstandes, in den Abfluss gepumpt zu werden. Resultierend daraus können die Belüftungszeiten wegen der minimierten Stoßbelastung wesentlich verringert werden.
• Im Behältersystem von Festbettanlagen, Wirbelbett- und Schwebebettanlagen sowie bei den klassischen Belebtschlammverfahren soll, entgegen dem Stand der Technik, eine Aufstaufunktion realisiert sein, die nach oder während der Belüftungsphase dosierte Mengen Klarwasser in den Abfluss fordert und die mit einer Überschussschlammfunktion die abgestorbenen Bakterien aus dem Reaktor oder aus der Nachklärung zurück in die Vorklärung fördern kann.
• Die anzugebende Vorrichtung soll eine Steuerung aufweisen, die bei nicht durchgeführter Befüllung (also bei einer zu geringen Abwassermenge in der Vorklärung) dies erkennt, um die nachfolgende Belüftung stark reduzieren oder ausfallen zu lassen, und die Klarwasser abpumpen kann. Außerdem soll die Vorrichtung für Wartungsarbeiten herausnehmbar sein.

In addition, the following improvements are to be realized:

• In the container system of fixed bed plants, fluidized bed and suspended bed plants and the classical activated sludge process, contrary to the state of the art, the free-flowing waste water from the primary treatment by an automatic water reduction in the entire container system, dammed for a longer reaction time in the reactor. Hydraulic shock loads of dirty water are thus prevented, and then in smaller quantities in time intervals, when reaching the maximum water level, to be pumped into the drain. As a result, the ventilation times can be significantly reduced because of the minimized impact load.
• In the container system of fixed bed plants, fluidized bed and floating bed plants as well as the classical activated sludge process, contrary to the state of the art, a Aufstauunktion be realized that after or during the ventilation phase dosed amounts of clear water in the drain calls and with an excess sludge function, the dead bacteria the reactor or from the final clarification can promote back into the primary treatment.
• The device to be specified should have a control that recognizes this when not performed filling (ie at too low a wastewater quantity in the primary treatment) to greatly reduce the subsequent aeration or precipitate, and can pump out the clear water. In addition, the device should be removable for maintenance.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des 1. und 7. Patentanspruchs gelöst. Weitere günstige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den nachgeordneten Patentansprüchen angegeben.According to the invention this Task by the characterizing features of the 1st and 7th claim solved. More cheap design options The invention are set forth in the subordinate claims.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein fest montiertes Schalt- oder Umschaltventil mit großen Ventilöffnungen von einem Schwimmer magnetisch, hermetisch getrennt betätigt wird, welcher in einer Kläranlage montiert ist und den maximalen und minimalen Wasserstand der Anlagensteuerung signalisiert, gleichzeitig als Umschalter für die zwei Wasserströme bei Pumpenanlagen und als Umschalter für die zwei Luftströme bei Druckluftanlagen arbeitet, so dass eine Regulierung von Wasserständen bzw. anderen flüssigen Medien möglich ist.The essence of the invention is that a fixed mounted switching or switching valve with large valve openings is magnetically, hermetically separated by a float operated, which is mounted in a wastewater treatment plant and signals the maximum and minimum water level of the plant control, at the same time as a switch for the two Water flows in pump systems and as a switch for the two air streams in compressed air systems works, so that a regulation of water levels or other liquid media is possible.

Das bedeutet, dass gemäß der Erfindung bei SBR-Drucklufthebeanlagen wenigstens zwei Schaltventile und zwei Druckluftschläuche gegenüber dem Stand der Technik eingespart werden und der Klarwasserheber nicht zeitgesteuert, sondern bedarfsgerecht gesteuert werden kann.The means that according to the invention For SBR compressed air lifting systems at least two switching valves and two Hoses pressure across from Saved the state of the art and the clear water not timed, but can be controlled as needed.

Realisiert wird dies erfindungsgemäß dadurch, dass die unterschiedlichen Wasserstände im SBR-Reaktor oder in der Nachklärung zur Schaltung des magnetisch betätigten Umschaltventil ausgenutzt werden.implemented this is inventively characterized that the different water levels in the SBR reactor or in the final clarification for switching the magnetically actuated Switching be exploited.

Gemäß der Erfindung sind in einem feststehenden, nicht magnetisierbaren, druckfesten Rohr mindestens zwei Stahlkugeln in Kombination mit einem zwischengeordneten Dauermagneten (Ventilkugelkombination) angeordnet und durch außerhalb des Rohres befindliche, bewegliche Dauermagnete zwischen zwei Endlagen bewegbar, wobei diese Kugeln in den jeweiligen Endlagen mindestens eine Rohröffnungen wechselseitig verschließen oder öffnen können.According to the invention are in a fixed, non-magnetizable, pressure-resistant Tube at least two steel balls in combination with an intermediate Permanent magnet (valve ball combination) arranged and by outside the Pipe located, movable permanent magnets between two end positions movable, these balls in the respective end positions at least a pipe openings close each other or open can.

Die druckfeste Röhre weist dabei eine Zuleitungsöffnung und zwei gegenüberliegende Ableitungsöffnungen mit einer Ventildichtung auf.The pressure-resistant tube has a supply opening and two opposite drain holes with a valve seal on.

Die Stahlkugel-(Ventilkugel-)komination ist gemäß der Erfindung zwischen den Ableitungsöffnungen (Endlagen) leicht verschiebbar.The Stahlkugel (valve ball) combination is according to the invention between the drain holes (End positions) easy to move.

Die erfindungsgemäße Ventilkugelkombination besteht besonders vorteilhaft aus zwei ferromagnetischen Stahlkugeln, welche von einem Dauermagneten in Zylinderform so zusammengehalten werden, dass eine Kugel den magnetischen Südpol und die andere den magnetischen Nordpol bildet.The Valve ball combination according to the invention consists particularly advantageously of two ferromagnetic steel balls, which held together by a permanent magnet in cylindrical form be that one ball the magnetic south pole and the other the magnetic North Pole forms.

Die Ventildichtungen (Kugelsitz) an den Abgangsleitungen sind gemäß der Erfindung maßlich so ausgebildet, dass die Kugelkrümmungen der Stahlkugel abdichtend in einen Kugelsitz eingreifen können.The Valve seals (ball seat) on the outlet lines are according to the invention dimensionally so formed that the ball curvatures the steel ball can sealingly engage in a ball seat.

Die druckdichte Röhre befindet sich gemäß der Erfindung vorzugsweise in einem eng anliegenden Rohrstück (Schiebehülse), welches im gleichen Abstand wie die Kugelpole im Inneren mit Dauermagneten versehen und auf die druckdichte Röhre geschoben ist.The pressure-tight tube is in accordance with the invention preferably in a tight-fitting piece of pipe (sliding sleeve), which at the same distance as the ball poles inside with permanent magnets provided and pushed onto the pressure-tight tube.

Die äußeren Magnete müssen auf der Schiebehülse so angeordnet und befestigt sein, dass eine magnetisch abstoßende Wirkung zu dem im Inneren der Röhre befindlichen Polen der Ventilkugelkombination entsteht.The outer magnets have to on the sliding sleeve so arranged and fixed that a magnetically repulsive effect to the inside of the tube located Poland of the valve ball combination arises.

Besonders vorteilhaft sind die auf der Schiebehülse angebrachten Dauermagnete nicht nur einseitig, sondern mindestens zweiseitig angebracht, damit eine Zentrierung der inneren Ventilkugelkombination erfolgt.Especially advantageous are the mounted on the sliding sleeve permanent magnets not just one-sided, but at least two-sided, so that a centering of the inner valve ball combination takes place.

Außerdem müssen die Dauermagnete so befestigt sein, dass die Polausbildung nach innen in Richtung der Ventilkugelkombination wirkt, so dass die eine Kugel der Ventilkugelkombination in der Ventildichtung/dem Kugelsitz der Abgangsleitung in der einen Endlage gehalten wird.In addition, the Permanent magnets should be fixed so that the pole formation inside acts in the direction of the valve ball combination, so that the one ball the valve ball combination in the valve seal / ball seat Outgoing line is held in the one end position.

Bei einer Krafteinwirkung eines Schwimmergestänges auf die Schiebehülse wird diese je nach Wasserstand zwischen zwei Endlagen (hoch oder runter) bewegt, wobei die im inneren befindliche Ventilkugelmagnetkombination plötzlich nach Überwindung der magnetisch abstoßenden Kräfte sprunghaft von der einen in die andere gegenläufige Endlage befördert wird, so dass immer eine Kugel der Ventilkugelkombination mit einem gewissen magnetischen Anlagedruck, einen Ventilsitz verschließt.at a force of a float rod on the sliding sleeve is depending on the water level between two end positions (up or down) moves, wherein the in-house valve ball magnet combination suddenly after overcoming the magnetically repulsive personnel is jumped from one to the other opposite end position, so that always a ball of the valve ball combination with a certain magnetic contact pressure, a valve seat closes.

Gemäß der Erfindung wird die Schalthysterese von der Schiebehülse über den Drehpunkt des Schwimmergestänge und dem daran befindlichen Schwimmer übertragen sowie von dem Weg bestimmt, welcher notwendig ist, um die Schiebehülse gegen die abstoßenden Magnetkräfte zu bewegen, bis die im inneren der druckfesten Röhre befindlichen Ventilkugelkombination eine plötzliche Bewegung von der einen Endlage in die andere Endlage vornimmt, wobei die anziehenden Magnetkräfte der zweiten Endlage eine größere Wirkung als die Haltekräfte der ersten Endlage haben und eine Kugel der Ventilkugelkombination mit einer gewissen Spannkraft in den Ventilsitz in der zweiten Endlage drücken.According to the invention is the switching hysteresis of the sliding sleeve on the pivot point of the float rod and transferred to the float located there as well as the way determines which is necessary to move the sliding sleeve against the repulsive magnetic forces until inside the pressure-resistant tube located valve ball combination a sudden movement of the one End position in the other end position makes, with the attractive magnetic forces of the second End position a greater impact as the holding forces have the first end position and a ball of the valve ball combination with a certain clamping force in the valve seat in the second end position to press.

Diese Spannkraft wird mit den beidseitigen Anschlägen (Endlagen) der beweglichen Schiebehülse eingestellt.These Clamping force is with the two-sided stops (end positions) of the movable sliding sleeve set.

Um die beschriebene gleiche Funktion zu erzielen, können gemäß der Erfindung natürlich auch die an der Schiebehülse befestigten Dauermagnete an einem Kipphebel so befestigt werden, dass die gleiche Wirkung erzielt wird.Around Obtain the described same function, according to the invention, of course, the on the sliding sleeve attached permanent magnets are attached to a rocker arm so that the same effect is achieved.

Gemäß der Erfindung können die an der Schiebehülse befestigten Dauermagnete auch bewegliche Elektromagnete oder auch feststehende Elektromagnete sein, bei denen die Polarität umgeschaltet werden kann und dabei die gleiche Funktionsweise erzielt wird.According to the invention can the at the sliding sleeve attached permanent magnets also movable electromagnets or too be fixed electromagnets, in which the polarity switched can be achieved while achieving the same functionality.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass das Bewegen der Schiebehülse durch einen externen angebrachten elektromagnetischen Hubmagneten die gewünschte Schaltfunktion auslöst.in the Under the invention is also that moving the sliding sleeve through an externally mounted electromagnetic lifting magnet the desired Switching function triggers.

Die Erfindung stellt somit ein magnetisch betätigbares Umschaltventil zur Verfügung, welches durch eine magnetisch gekoppelte Schwimmerhebelbewegung einen ruckartigen Ventilmechanismus zwischen zwei Endlagen auslöst und dabei wechselseitig die Kugel der Ventilkugelkombination in eine der beiden Endlagen mit Druck in den Ventilsitz (Öffnung der Abgangsleitung) abdichtend verschließt und so ein Luft- oder Wasserstrom in ein oder zwei Richtungen durch große Ventilöffnungen umschalten kann.The The invention thus provides a magnetically actuable changeover valve available which by a magnetically coupled float lever movement a jerky valve mechanism between two end positions triggers and thereby alternately the ball of the valve ball combination in one of the two End positions with pressure in the valve seat (opening of the outlet line) sealingly seals and so a stream of air or water in one or two directions size valve openings can switch.

Gemäß der Erfindung ist am druckfesten Ventilgehäuse ein magnetisch betätigtbarer Reedkontakt angebracht, welcher signalleitend mit einer Anlagensteuerung verbunden ist. Dieser Reedkontakt schaltet dann, wenn eine magnetische Kugel der Ventilkugelkombination eine Endlage am Ventilsitz erreicht hat und signalisiert dies der Anlagensteuerung.According to the invention is on the pressure-resistant valve housing a magnetically actuated Reed contact attached, which signal-conducting with a system control connected is. This reed contact then switches when a magnetic Ball of the valve ball combination reached an end position on the valve seat has and signals this to the plant control.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand der Figuren und der Ausführungsbeispiele näher erläutert werden ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigen dabeiThe Invention will be described below with reference to the figures and the embodiments be explained in more detail without being limited to these to be. It show here

1: ein erfindungsgemäßes Umschaltventil in einer schematischen Schnittdarstellung (Kugel in erster Endlage), 1 : an inventive switching valve in a schematic sectional view (ball in the first end position),

2: das erfindungsgemäße Umschaltventil in einer schematischen Schnittdarstellung (Kugel in zweiter Endlage), 2 : the changeover valve according to the invention in a schematic sectional view (ball in the second end position),

3: eine schematische Übersichtsdarstellung der Anordnung des erfindungsgemäßen Umschaltventils gemäß 1 und 2 in einer SBR-Kläranlage und 3 : a schematic overview of the arrangement of the switching valve according to the invention according to 1 and 2 in a SBR treatment plant and

4: eine weitere schematische Übersichtsdarstellung der Anordnung des erfindungsgemäßen Umschaltventils gemäß 1 und 2 in einer Festbettkläranlage. 4 a further schematic overview of the arrangement of the switching valve according to the invention according to 1 and 2 in a fixed bed wastewater treatment plant.

In 1 ist das erfindungsgemäße Umschaltventil (19) in dem Zustand dargestellt, bei dem der niedrigste Wasserstand (12) erreicht und die Ableitung (10) durch die Ventilkugel (7) verschlossen ist. Dieses Umschaltventil (19) besteht aus einer druckfesten nicht magnetisierbaren Röhre (1) mit einem Zuleitungsanschluss (2) und den Ableitungsanschlüssen (10) und (11).In 1 is the switching valve according to the invention ( 19 ) in the state where the lowest water level ( 12 ) and the derivative ( 10 ) through the valve ball ( 7 ) is closed. This switching valve ( 19 ) consists of a pressure-resistant non-magnetizable tube ( 1 ) with a supply connection ( 2 ) and the derivation terminals ( 10 ) and ( 11 ).

Die Röhre (1) ist an einer mechanischen Halterung (15) befestigt.The tube ( 1 ) is attached to a mechanical support ( 15 ) attached.

Im Inneren der druckfesten Röhre (1) befinden sich zwei ferromagnetische Stahlkugeln, welche von einem zylinderförmigen Dauermagneten zusammengehalten werden und dessen Polarität annimmt, so dass eine erste Stahlkugel (7) zum Südpol und eine zweite Stahlkugel (7a) zum Nordpol der Ventilkugelkombination wird. Die Stahlkugel (7) dichtet in einer Endlage I den Ventilsitz (3) und damit den Ableitungsanschluss (10) ab. Die Stahlkugel (7a) dichtet nach Betätigung des Umschaltventils (19) in einer Endlage II den Ventilsitz (4) und damit die Ableitung (11) ab.Inside the flameproof tube ( 1 ) are two ferromagnetic steel balls, which are held together by a cylindrical permanent magnet and assumes its polarity, so that a first steel ball ( 7 ) to the south pole and a second steel ball ( 7a ) to the north pole of the valve ball combination. The steel ball ( 7 ) seals the valve seat in an end position I ( 3 ) and thus the derivation connection ( 10 ). The steel ball ( 7a ) seals after actuation of the changeover valve ( 19 ) in an end position II the valve seat ( 4 ) and thus the derivative ( 11 ).

Zur Betätigung dieser Ventilkugelkombination (Ventilstößel), bestehend aus einer ersten Ventilkugel (7), einem Dauermagnet und einer zweiten Ventilkugel (7a), müssen außerhalb der druckfesten Röhre (1) verschiebbare Magnete angeordnet werden, welche eine abstoßende Polarität gegenüber der Ventilstößelkombination haben müssen. Vorteilhafterweise wird also ein nichtmagnetisierbares Rohrstück als Schiebehülse (46) eng anliegend über die druckfeste Röhre (1) geschoben und wie schon erwähnt, so mit Dauermagneten versehen, dass diese im gleichen Abstand wie die Kugeln (7) und (7a) zueinander angebracht sind und das dessen Pole magnetisch abstoßend gegenüber den Kugeln (7) und (7a) angebracht sind. Damit die Ventilstößelkombination (7) und (7a) zentrisch mittig magnetisch gut ausgerichtet werden, sollten die an der Schiebehülse (46) befestigten Dauermagnete (47 und 48) nicht nur einseitig, sondern mindestens zweiseitig gegenüberliegend angebracht sein.For actuating this valve ball combination (valve tappet), consisting of a first valve ball ( 7 ), a permanent magnet and a second valve ball ( 7a ), must be outside the flameproof tube ( 1 ) are arranged displaceable magnets, which must have a repulsive polarity with respect to the valve stem combination. Advantageously, therefore, a non-magnetizable pipe section as a sliding sleeve ( 46 ) close fitting over the pressure-resistant tube ( 1 ) and, as already mentioned, so provided with permanent magnets, that these at the same distance as the balls ( 7 ) and ( 7a ) are attached to each other and whose poles are magnetically repulsive to the balls ( 7 ) and ( 7a ) are mounted. So that the valve stem combination ( 7 ) and ( 7a ) centered in the center magnetically good, the on the sliding sleeve ( 46 ) attached permanent magnets ( 47 and 48 ) not only one-sided, but at least two-sided opposite.

Durch das axiale Verschieben der Schiebehülse (46) bauen die inneren Magnete der Kugeln (7; 7a) und die äußeren Dauermagnete (47) und (48) eine abstoßende Wirkung auf, welche durch die Schiebekraft an der Schiebehülse (46) überwunden wird, um schlagartig sich durch die entgegen gesetzte Bewegung der Ventilkugelkombination, in eine anziehende Wirkung umschlägt.By the axial displacement of the sliding sleeve ( 46 ) build the inner magnets of the balls ( 7 ; 7a ) and the outer permanent magnets ( 47 ) and ( 48 ) a repulsive effect, which by the pushing force on the sliding sleeve ( 46 ) is overcome, abruptly turns by the opposite movement of the valve ball combination, in an attractive effect.

Eine der Kugeln (7; 7a) der Ventilstößelkombination verschließt dann mit einem Anlagedruck einen Ventilsitz (3) oder (4). Dieser Anlagedruck ist durch die Fixierung der Anschläge (49 und 50) der Schiebehülse (46) einstellbar. Wird an der Schiebehülse (46) ein über einen Drehpunkt (5) gelagertes Schwimmergestänge (6) betätigt, so wird bei steigenden oder sinkenden Wasserständen, die Schiebehülse (42) bewegt und lässt das magnetische Umschaltventil (19) am höchsten Wasserstand (12a) und am niedrigsten Wasserstand (12) umschalten.One of the balls ( 7 ; 7a ) of the valve stem combination then closes with a system pressure a valve seat ( 3 ) or ( 4 ). This system pressure is due to the fixation of the stops ( 49 and 50 ) of the sliding sleeve ( 46 ) adjustable. Is attached to the sliding sleeve ( 46 ) via a pivot ( 5 ) Float rods ( 6 ) is actuated, then with increasing or decreasing water levels, the sliding sleeve ( 42 ) and leaves the magnetic switching valve ( 19 ) at the highest water level ( 12a ) and at the lowest water level ( 12 ) switch over.

Dabei wird die in der Zuleitung (2) strömende Druckluft entweder zur Ableitung (10) oder (11) geleitet. Das Schaltspiel oder besser gesagt die Schalthysterese (51) an der Schiebehülse (46) wird von dem Weg bestimmt, welcher notwendig ist, um die abstoßenden Magnetkräfte der Ventilstößelkombination zu überwinden, bis die anziehenden Magnetkräfte überwiegen und die Ventilstößelkombination mit den Ventilkugeln (7) und (7a) sich plötzlich in entgegen gesetzter Richtung zur Schiebehülse (46) bewegt.It is the in the supply line ( 2 ) flowing compressed air either to the derivative ( 10 ) or ( 11 ). The switching cycle or rather the switching hysteresis ( 51 ) on the sliding sleeve ( 46 ) is determined by the path which is necessary to overcome the repulsive magnetic forces of the valve stem combination until the attractive magnetic forces predominate and the valve stem combination with the valve balls ( 7 ) and ( 7a ) suddenly in the opposite direction to the sliding sleeve ( 46 ) emotional.

Diese Bewegung der äußeren Magnete kann natürlich auch konstruktiv anders erfolgen, wenn die Wirkungsweise des magnetischen Umschaltventils (19) erhalten bleibt.Of course, this movement of the outer magnets can also take place structurally differently if the mode of operation of the magnetic changeover valve ( 19 ) preserved.

Die Gesamtfunktion ist in 1 wie dargestellt an diesem Beispiel in einfachster Weise erklärt.The overall function is in 1 as illustrated in this example in the simplest way.

Dabei kann die Ventilstößelkombination auch ein Stabmagnet mit kugelförmigen Polenden sein und auch die Magnete auf der Schiebehülse können bei gleicher Wirkungsweise eine andere geometrische Form besitzen. Ebenfalls können die äußeren Magneten (47) und (48) durch ein polumschaltbares Magnetfeld, einer am Anschlag (49) oder (50) befestigte Gleichspannungsspule ersetzt werden.In this case, the valve stem combination can also be a bar magnet with spherical pole ends and also the magnets on the sliding sleeve can have a different geometric shape with the same effect. Likewise, the outer magnets ( 47 ) and ( 48 ) by a pole reversible magnetic field, one at the stop ( 49 ) or ( 50 ) fixed DC coil can be replaced.

Ein mit einem Reedkontakt ausgestatteter Magnetsensor (8) ist außerhalb der druckfesten Röhre (1) in der Nähe des Ventilausgangs (4) angebracht und schaltet „EIN”, wenn der maximale Wasserstand (12a) erreicht ist, die magnetisierte Ventilkugel (7a) den Ventilausgang (4) abdichtend schließt und der Magnetismus der Ventilkugel (7a) den Schalteffekt am Magnetsensor (8) auslöst.A magnetic sensor equipped with a reed contact ( 8th ) is outside the pressure-resistant tube ( 1 ) near the valve outlet ( 4 ) and turns "ON" when the maximum water level ( 12a ), the magnetized valve ball ( 7a ) the valve outlet ( 4 ) sealingly closes and the magnetism of the valve ball ( 7a ) the switching effect on the magnetic sensor ( 8th ) triggers.

Dieser „EIN” Schalteffekt wird an die Steuerung (9) signalisiert und bedeutet, dass der höchste Wasserstand (12a) erreicht ist und Folgefunktionen eingeleitet werden können.This "ON" switching effect is sent to the controller ( 9 ) and indicates that the highest water level ( 12a ) is reached and follow-up functions can be initiated.

In 2 wird das gleiche magnetisch gesteuerte Umschaltventil (19) schematisch dargestellt, wobei das Schwimmerschaltergestänge mit dem Schwimmer (6) am oberen Wasserstand (12a) die Schiebehülse (46) so verschoben hat, dass der Ventilstößel in entgegen gesetzter Richtung sich bewegend mit der Ventilkugel (7a) die Ventilöffnung (4) und damit die Ableitung (11) verschlossen hat. Durch diese Annäherung der magnetisierten Ventilkugel (7a) schaltet der Magnetsensor (8) seinen Reedkontakt ein und meldet diese Position der Ventilkugel (7a) der Steuerung (9). Der Anlagedruck der Ventilkugel (7a) an der Dichtung der Ventilöffnung (4), wird in dieser Position mit dem Anschlag (50) eingestellt. Ansonsten gilt das Gleiche wie in 1.In 2 the same magnetically controlled changeover valve ( 19 ), wherein the float switch linkage with the float ( 6 ) at the upper water level ( 12a ) the sliding sleeve ( 46 ) has moved so that the valve stem in the opposite direction moving with the valve ball ( 7a ) the valve opening ( 4 ) and thus the derivative ( 11 ) has closed. Due to this approach of the magnetized valve ball ( 7a ) the magnetic sensor ( 8th ) its reed contact and reports this position of the valve ball ( 7a ) of the controller ( 9 ). The system pressure of the valve ball ( 7a ) on the seal of the valve opening ( 4 ), is in this position with the stop ( 50 ). Otherwise, the same applies as in 1 ,

In 3 ist schematisch eine SBR-Kläranlage mit Vorklärung (16) und Reaktor (17) dargestellt, bei welcher alle Wasserhebevorgänge und die Reaktorbelüftung durch die im Luftverdichter (20) erzeugte Druckluft realisiert wird, welche wiederum nur vom elektromagnetischen Umschaltventil (26) und vom erfindungsgemäßen wasserstandsabhängigen, magnetisch betätigten Umschaltventil (19) so umgeschaltet wird, dass die Wasserstandshöhen automatisch gesteuert werden.In 3 is schematically a SBR treatment plant with primary treatment ( 16 ) and reactor ( 17 ), in which all water lifting operations and the reactor ventilation by the in the air compressor ( 20 ) generated compressed air, which in turn only from the electromagnetic switching valve ( 26 ) and of the water level-dependent, magnetically actuated changeover valve ( 19 ) is switched so that the water levels are automatically controlled.

Die Vorklärung (16) dient als Pufferspeicher des frei zufließenden Abwassers. Das Umschaltventil (26) lässt im eingeschalteten Zustand die Druckluft in die Leitung (2) und im ausgeschalteten Zustand in die Leitung zum Tellerlüfter (21) strömen.The primary treatment ( 16 ) serves as a buffer of the free-flowing wastewater. The changeover valve ( 26 ) leaves the compressed air in the line when switched on ( 2 ) and in the off state in the line to the plate fan ( 21 ) stream.

Die wichtigsten Vorgänge in der Anlage gemäß 3 werden wie folgt beschrieben:
Der Wasserspiegel (12) befindet sich nach dem Klarwasserabpumpvorgang auf dem gewünschten Minimum, die Ventilkugel (7) hat die Ableitung (10) zum Klarwasserheber (25) geschlossen. Der Magnetsensor (8) signalisiert der Steuerung (9), dass keine Ventilkugel (7a) sich in dessen Erfassungsbereich befindet und damit der minimale Wasserstand (12) erreicht ist. Bei eingeschalteten Verdichter (20) und eingeschalteten Ventil (26) wird die erzeugte Druckluft durch die Zuleitung (2) in das Schwimmerumschaltventil (19) und von dort aus in die offenen Ableitung (11) zum Beschickungsheber (24) gepumpt. Der Beschickungsheber (24) fördert alle Flüssigkeiten oberhalb seiner Ansaugöffnung in den Reaktor (17).The most important processes in the plant according to 3 are described as follows:
The water level ( 12 ) is after the clear water pumping at the desired minimum, the valve ball ( 7 ) has the derivative ( 10 ) to the clear water lifter ( 25 ) closed. The magnetic sensor ( 8th ) signals the controller ( 9 ) that no valve ball ( 7a ) is within its detection range and thus the minimum water level ( 12 ) is reached. When the compressor is switched on ( 20 ) and switched on valve ( 26 ), the compressed air generated by the supply line ( 2 ) into the float switching valve ( 19 ) and from there into the open derivative ( 11 ) to the loader ( 24 ) pumped. The feeder lifter ( 24 ) conveys all liquids above its intake into the reactor ( 17 ).

Wenn genügend Wasser in der Vorklärung (16) vorhanden ist, steigt der Wasserspiegel (12) im Reaktor (17) an und hebt das um seinen Drehpunkt (5) gelagerte Schwimmergestänge (6) so lange an, bis die Ventilkugel (7) der Ventilstößelkombination die Ableitung (10) öffnet, die Ableitung (11) verschließt und der Sensor (8) der Steuerung (9) signalisiert, dass der maximal gewünschte Wasserstand erreicht ist. Mit diesem Signal wird das Ventil (26) geschlossen und über die Zuleitung zum Tellerbelüfter (21) wird dieser, wie es für SBR-Kläranlagen üblich ist, intervallmäßig durch Ein- und Ausschalten des Luftverdichters (20) betätigt. Mit dieser intervallmäßigen Belüftung wird die eigentliche Abwasserreinigung ausgelöst und als bekannt vorausgesetzt und nicht weiter beschrieben.If enough water in the primary treatment ( 16 ), the water level rises ( 12 ) in the reactor ( 17 ) and raises that around its fulcrum ( 5 ) mounted float rods ( 6 ) until the valve ball ( 7 ) the tappet combination the derivative ( 10 ) opens, the derivative ( 11 ) and the sensor ( 8th ) of the controller ( 9 ) signals that the maximum desired water level has been reached. With this signal the valve ( 26 ) and via the supply line to the plate ventilator ( 21 ), this is, as is customary for SBR treatment plants, at intervals by turning on and off the air compressor ( 20 ). With this interval ventilation, the actual wastewater treatment is triggered and assumed to be known and not described further.

Nach der mehrstündigen Belüftungsphase schaltet die Steuerung (19) den Luftverdichter (20) aus, damit in dieser Sedimentationsphase wie schon erwähnt, die Bakterien sich in Richtung Beckenboden absetzen können und sich im oberen Wasserbereich des Reaktors (17) sich eine Klarwasserzone bilden kann. Nach dieser vorgegebenen Zeit wird zuerst das Schaltventil (26) ausgeschalten und dann der Luftverdichter (20) eingeschaltet. Die Druckluft fließt dann durch das Schaltventil (26), in die Zuleitung (2), durch das Umschaltventil (19), in die Ableitung (10) in den Klarwasserheber (25) und pumpt über dessen Ansaugöffnung das Klarwasser in das Abflussrohr. Zur gleichen Zeit wird der parallel angeordnete Überschussschlammheber (23) betrieben. Alle unerwünschten Bakterien, welche sich oberhalb der Ansaugöffnung (33) befinden, werden nun dort angesaugt und in die Vorklärung (16) gepumpt. Der konstruktive Aufbau des Überschussschlammhebers (23) ist so gestaltet, dass im Vergleich zum Klarwasserheber (25) nur wenig Wasser in der gleichen Zeiteinheit gefördert wird. Diese beiden Pumpvorgänge werden so lange betrieben, bis wieder der minimale Wasserstand erreicht ist, die Ventilkugel (7) die Ableitung (10) wieder verschließt und der Magnetsensor (8) der Steuerung (9) signalisiert, das ein neuer Zyklus beginnen kann.After several hours of ventilation, the controller switches ( 19 ) the air compressor ( 20 ), so that in this sedimentation phase, as already mentioned, the bacteria can settle in the direction of the pelvic floor and in the upper water area of the reactor ( 17 ) can form a clear water zone. After this predetermined time, first the switching valve ( 26 ) and then the air compressor ( 20 ) switched on. The compressed air then flows through the switching valve ( 26 ), into the supply line ( 2 ), by the switching valve ( 19 ), in the derivation ( 10 ) in the clear water 25 ) and pumps the clear water into the drainage pipe via its intake opening. At the same time, the parallel sludge jack ( 23 ) operated. All unwanted bacteria, which are above the intake ( 33 ) are now sucked in there and in the primary treatment ( 16 ) pumped. The construction of the excess sludge lifter ( 23 ) is designed so that compared to Klarwas water heater ( 25 ) only a little water in the same time unit is promoted. These two pumping operations are operated until the minimum water level is reached, the valve ball ( 7 ) the derivative ( 10 ) and the magnetic sensor ( 8th ) of the controller ( 9 ) signals that a new cycle can begin.

Wenn nicht genügend Vorklärwasser in der Vorklärung (16) vorhanden ist, wird der schon beschriebene Beschickungsvorgang in vorgegebenen Zeitabschnitten wiederholt. Wenn der Beschickungsheber (24) also kein oder nur wenig Wasser in den Reaktor (17) fördert, wird die Ventilkugel (7) nicht betätigt und der Magnetsensor (8) signalisiert der Steuerung (9), dass ein Schwachlastbetrieb vorliegt und die Belüftungsintervalle am Tellerbelüfter (21) verkürzt werden können.If not enough pre-treatment water in the primary treatment ( 16 ) is present, the already described loading process is repeated in predetermined periods. When the feeder jack ( 24 ) so little or no water in the reactor ( 17 ), the valve ball ( 7 ) and the magnetic sensor ( 8th ) signals the controller ( 9 ), that there is a low-load operation and the ventilation intervals at the disk ventilator ( 21 ) can be shortened.

Die wesentlichen Vorteile der nach 3 beschriebenen SBR-Kläranlage liegen darin, dass durch den Einsatz des magnetisch betätigten Umschaltventils (19) die sonst benötigten kostenintensiven, elektromagnetisch betriebenen Schaltventile mit den daran befindlichen Leitungen, eingespart werden und durch die wasserstandsabhängige direkte Schaltungsvariante kürzere Heberpumpzeiten ohne die bekannten Zeitsteuerungen ermöglichen, was somit Energie einspart. Beim gleichzeitigen Abpumpen von Klarwasser und Überschussschlamm ist es erfinderisch wichtig, dass der Überschussschlammheber (23) so konstruiert ist, dass dessen Ansaugöffnung (33) nach oben gerichtet ist und einen beruhigten Zulauf haben muss, damit die abgesetzten Bakterien durch die Pumpturbolenzen nicht aufgewirbelt in den Klarwasserheber (25) gelangen.The main advantages of after 3 SBR treatment plant are characterized in that by the use of the solenoid-operated switching valve ( 19 ) which otherwise required costly, electromagnetically operated switching valves with the lines thereon, can be saved and allow by the water level-dependent direct circuit variant shorter lifter pumping times without the known timers, thus saving energy. When simultaneously pumping off clear water and excess sludge, it is inventively important that the excess sludge lifter ( 23 ) is constructed so that its intake opening ( 33 ) is directed upward and must have a calm inflow, so that the sedimented bacteria are not stirred up by the pump turbulence in the clear water ( 25 ) reach.

Außerdem müssen beide Heber (23) und (25) ein vom Ausgangsstutzen nach oben über dem Wasserspiegel verlängertes Ausgleichsrohr besitzen, um die Turbulenzen an den Ansaugstutzen schon dort abzupuffern.In addition, both lifters ( 23 ) and ( 25 ) have a lengthened from the outlet nozzle above the water level compensating pipe to buffle the turbulence at the intake there already.

In 4 wird der Betriebsmechanismus einer Festbettkläranlage, mit dem Festbett (22), mit dem erfindungsgemäßen magnetisch schaltenden Umschaltventil (19), welches die Kläranlage dadurch automatisch geregelt im Aufstaubetrieb arbeiten lässt, gezeigt. Die Kläranlage hat eine Vorklärung (16), einen Reaktor (17) mit dem Festbettkörper (22) und einem Tellerbelüfter (21), sowie die Nachklärung mit dem dort angebrachten Überschussschlammheber (23), den Klarwasserheber (25) und dem magnetisch betätigten Umschaltventil (19).In 4 the operating mechanism of a fixed bed sewage treatment plant, with the fixed bed ( 22 ), with the magnetic switching switching valve according to the invention ( 19 ), which allows the treatment plant to operate automatically controlled in the piling operation. The treatment plant has a primary treatment ( 16 ), a reactor ( 17 ) with the fixed-bed body ( 22 ) and a disc ventilator ( 21 ), as well as the secondary clarification with the surplus sludge 23 ), the clear water 25 ) and the magnetically operated switching valve ( 19 ).

Als alternative Besonderheit werden die Druckunterschiede in der Ableitung (10) durch einen Drucksensor (42) gemessen, dadurch wird festgestellt, ob der Ventilsitz durch die Ventilkugel (7) verschlossen oder geöffnet ist. Dies ist eine alternative Messmethode zu der in 3 beschriebenen Positionsfeststellung der Ventilkugel (7a) durch einen magnetisch schaltenden Magnetsensor (8) mit Reedkontakt. Die Kläranlage wird nur durch einen Drucklufterzeuger (20) betrieben, welcher von der Steuerung (9) systembedingt intervallmäßig ein – und ausgeschalten wird. Das frei zulaufende Abwasser aus der Vorklärung (16) fließt über ein getauchtes Rohr in den Reaktor (17) und wird dort durch den Tellerbelüfter (21) intervallmäßig belüftet. Die Leitung (2) welche den Tellerbelüfter (21) mit Luft versorgt, führt aber auch zum magnetisch betätigten Umschaltventil (19). Da dort wegen des geringen Wasserstandes (12) die Ableitung (10) von der Ventilkugel (7) versperrt ist, wird der Überschussschlammheber (23) und der Klarwasserheber (25) nicht betätigt, also kein Wasser abgepumpt. Die Reaktion, des Reinigungsprozess im belüfteten Reaktor (17), wird also zeitlich so lange verzögert, bis das zufließende Abwasser die gepufferte Abwassermenge überschritten hat und der obere Wasserstand (12a) erreicht ist. Das Schwimmergestänge mit dem Schwimmer (6) schaltet an diesem oberen Wasserstand (12a) magnetisch gekoppelt, aber galvanisch getrennt wie in 1 beschrieben, die Ventilkugelkombination um, so dass die Ventilkugel (7) den Ventilsitz öffnet und die Druckluft in dem Klarwasserheber (25) und in den Überschussschlammheber (23) strömen lässt. Der Klarwasserheber (25) pumpt nun das Klarwasser aus der Nachklärung (18) über seine gedrosselte Zulauföffnung langsam, unter Vermeidung von zu großen Strömungsturbolenzen in das Ablaufrohr ab, bis der unterste Wasserstand (12) erreicht ist. Zur gleichen Zeit parallel fördert der Überschussschlammheber (23) die am Boden abgesetzten Bakterien zum Teil in den Reaktor (17) und in die Vorklärung (16). Wegen des geringen Rohrdurchmessers wird aber nur wenig Überschussschlamm gepumpt, als der Klarwasserheber (25) Klarwasser in der gleichen Zeiteinheit wegpumpt. Beim Erreichen des unteren Wasserstandes (12) schließt die Ventilkugel (7) die Luftzufuhr zu den Hebern (23) und (25) und es wird nur noch im Reaktor (17) belüftet. Bei diesem Betriebsmechanismus wird also beim Einschalten des Verdichters (20) immer belüftet und nur zeitweise parallel die Heber (23) und (25) betrieben. Erfinderisch vorteilhaft fallen also nur die notwendigen Belüftungszeiten an, welche diese Anlage sehr energieoptimiert arbeiten lässt, zudem der Druckluftsensor oder alternativ der elektrische Magnetsensor eine Sparschaltung wie folgt realisiert.As an alternative feature, the pressure differences in the derivative ( 10 ) by a pressure sensor ( 42 ), thereby determining whether the valve seat through the valve ball ( 7 ) is closed or opened. This is an alternative method of measurement to that in 3 described position determination of the valve ball ( 7a ) by a magnetically switching magnetic sensor ( 8th ) with reed contact. The treatment plant is only operated by a compressed air generator ( 20 ) operated by the controller ( 9 ) is switched on and off at intervals due to the system. The free-flowing wastewater from the primary treatment ( 16 ) flows via a submerged tube into the reactor ( 17 ) and is there by the Tellerbelüfter ( 21 ) ventilated at intervals. The administration ( 2 ) which the plate fan ( 21 supplied with air, but also leads to the solenoid-operated switching valve ( 19 ). Since there because of the low water level ( 12 ) the derivative ( 10 ) of the valve ball ( 7 ) is blocked, the excess sludge 23 ) and the clear water lifter ( 25 ) not operated, so no water pumped out. The reaction, the purification process in the ventilated reactor ( 17 ), so is delayed in time until the inflowing wastewater has exceeded the buffered wastewater and the upper water level ( 12a ) is reached. The float rod with the float ( 6 ) switches at this upper water level ( 12a ) magnetically coupled, but galvanically isolated as in 1 described, the valve ball combination, so that the valve ball ( 7 ) opens the valve seat and the compressed air in the clear water 25 ) and in the excess sludge 23 ). The clear water lifter ( 25 ) now pumps the clear water from the secondary clarification ( 18 ) slowly over its throttled inlet opening, avoiding excessive flow turbulences in the drainpipe until the lowest water level ( 12 ) is reached. At the same time, the excess sludge lifter ( 23 ) the bacteria deposited at the bottom partly into the reactor ( 17 ) and in the primary treatment ( 16 ). Because of the small pipe diameter, however, only a little excess sludge is pumped than the clear water ( 25 ) Pumps off clear water in the same time unit. When reaching the lower water level ( 12 ) closes the valve ball ( 7 ) the air supply to the lifters ( 23 ) and ( 25 ) and it is only in the reactor ( 17 ) ventilated. With this operating mechanism, therefore, when the compressor is switched on ( 20 ) always ventilated and only temporarily parallel the lifters ( 23 ) and ( 25 ) operated. In an inventive manner, therefore, only the necessary ventilation times are incurred, which makes this system very energy-optimized, and in addition the compressed-air sensor or, alternatively, the electrical magnetic sensor realizes an economy circuit as follows.

Der Druckluftsensor (42) meldet der Steuerung (9) über das Verbindungskabel (44) die Position der Ventilkugel (7). Wenn nach mehrstündiger Belüftung über den Tellerbelüfter (21) der Wasserstand nicht den oberen Wasserstand (12a) erreicht hat, ist die Abwasserreinigung im Reaktor (17) weitgehend abgeschlossen und es kann ein Schwachlastbetrieb oder ein Urlaubsbetrieb durch die Verkürzung der Belüftungsintervalle über die Steuerung (9) eingeleitet werden. Dieser Schwachlast- oder Urlaubsbetrieb wird dann beendet, wenn der obere Wasserstand (12a) erreicht ist, die Ventilkugel (7) dabei die Ableitung (10) öffnet und durch die Druckerhöhung in der Druckmessleitung (43) dies vom Drucksensor (42) in ein elektrisches Signal umgewandelt und der Steuerung (9) signalisiert wird.The compressed air sensor ( 42 ) reports the control ( 9 ) via the connection cable ( 44 ) the position of the valve ball ( 7 ). If after several hours of ventilation via the plate ventilator ( 21 ) the water level does not exceed the upper water level ( 12a ), the wastewater treatment in the reactor ( 17 ) is largely completed and it can be a low load operation or a holiday operation by shortening the Be Ventilation intervals via the controller ( 9 ) be initiated. This low load or holiday operation is terminated when the upper water level ( 12a ), the valve ball ( 7 ) while the derivative ( 10 ) and by the pressure increase in the pressure measuring line ( 43 ) this from the pressure sensor ( 42 ) converted into an electrical signal and the controller ( 9 ) is signaled.

Im Rahmen der Erfindung liegt insbesondere auch, dass durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Umschaltventils (19) während des erfindungsgemäßen Verfahrens die verfahrenstechnisch notwendige Wasserpufferung zwischen dem minimalen Wasserstand (12) und dem maximalen Wasserstand (12a) zur Reaktionszeitverlängerung im Reaktor (17) systembedingt völlig selbstständig, nur durch das intervallmäßige Ein- und Ausschalten des Verdichters (20) geregelt wird.In the context of the invention is in particular also that by the use of a switching valve according to the invention ( 19 ) during the process according to the invention, the process-technically necessary water buffering between the minimum water level ( 12 ) and the maximum water level ( 12a ) for reaction time extension in the reactor ( 17 ) due to the system completely independently, only by the intervals on and off the compressor ( 20 ) is regulated.

Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the embodiments and the following claims illustrated features can both individually and in any combination with each other invention essential be.

11: druckfeste Kunststoffröhreflameproof Plastic tube
22: flexible Zuleitungflexible supply
33: Ventilkugelsitz an der Ableitung 10 Valve ball seat at the outlet 10
44: Ventilkugelsitz an der Ableitung 11 Valve ball seat at the outlet 11
55: Drehpunkt mechanischpivot point mechanically
66: Schwimmer am Schwimmergestängeswimmer at the float rod
77: Ventilkugel an der Ableitung 10 Valve ball at the outlet 10
7a7a: Ventilkugel an der Ableitung 11 Valve ball at the outlet 11
88th: Magnetsensor als Reedkontaktmagnetic sensor as a reed contact
99: elektronische Steuerungelectronic control
1010: erster Ableitungsanschlussfirst exhaust port
1111: zweiter Ableitungsanschlusssecond exhaust port
1212: minimaler Wasserstandminimal water level
12a12a: maximaler Wasserstandmaximum water level
1414: elektrische Leitung des Magnetsensors 8 electrical line of the magnetic sensor 8th
1515: mechanische Halterungmechanical bracket
1616: Vorklärungprimary treatment
1717: Reaktorreactor
1818: NachklärungAfter clarification
1919: magnetisch betätigtes Umschaltventilmagnetic actuated switching valve
2020: Verdichter (Drucklufterzeuger)compressor (Compressed air generators)
2121: Belüfter (Tellerbelüfter)Aerator (disc ventilator)
2222: Festbett, Wirbelbett, Schwebebett, BelebtschlammreaktorFixed bed, Fluidized bed, suspended bed, activated sludge reactor
2323: ÜberschussschlammheberExcess sludge lifter
2424: Beschickungshebercharging lifter
2525: KlarwasserheberClear water fountain
2626: elektromagnetisches Schaltventilelectromagnetic switching valve
4242: Drucksensorpressure sensor
4343: DruckmessleitungPressure gauge line
4444: elektrische Leitung zwischen 42 und 9 electrical line between 42 and 9
4545: kleines Entlüftungslochsmall vent hole
4646: Schiebehülsesliding sleeve
4747: obere Magnete an 46 upper magnets on 46
4848: untere Magnete an 46 lower magnets on 46
4949: oberer Anschlag der Schiebehülseupper Stop the sliding sleeve
5050: unterer Anschlag der Schiebehülselower Stop the sliding sleeve
5151: SchalthystereseSwitching

Claims

Changeover valve ( 19 ) comprising a pressure-resistant, non-magnetisable tube ( 1 ) with a supply connection ( 2 ) and two derivation ports ( 10 ; 11 ) with valve seats ( 3 ; 4 ), characterized in that a magnetic valve ball combination (valve tappet), consisting of a first valve ball ( 7 ), a permanent magnet and a second valve ball ( 7a ) in the tube ( 1 ) is arranged and movable by outside of the tube, movable permanent magnets between two end positions I and II is movable, wherein the valve ball ( 7 ) in an end position I the valve seat ( 3 ) and thus the derivation connection ( 10 ) seals and the valve ball ( 7a ) after actuation of the changeover valve ( 19 ) in an end position II the valve seat ( 4 ) and thus the derivation connection ( 11 ) seals.

Changeover valve ( 19 ) according to claim 1, characterized in that around the tube ( 1 ) a tight-fitting sliding sleeve ( 46 ) is slidably mounted, wherein the sliding sleeve ( 46 ) on its outside at approximately the same distance as the poles of the valve ball ( 7 ; 7a ) with permanent magnets ( 47 ; 48 ) and the sliding sleeve ( 46 ) via a float rod ( 6 ) is connected to a float and is movable by this, the end positions I and II by stops ( 49 and 50 ) of the sliding sleeve ( 46 ) are set adjustable.

Changeover valve ( 19 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve balls ( 7 and 7a ) are ferromagnetic steel balls which are held together by a permanent magnet in cylindrical form so that one steel ball forms the magnetic south pole and the other steel balls magnetic north pole.

Changeover valve ( 19 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve ball combination between the discharge ports ( 10 ; 11 ) / the end positions I and II is easily displaceable.

Changeover valve ( 19 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve seats ( 3 ; 4 ) dimensionally formed so that the ball curvatures of the steel ball sealingly engage in a ball seat.

Changeover valve ( 19 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a magnetic sensor equipped with a reed contact ( 8th ) is out of order half of the tube ( 1 ) near the valve outlet ( 4 ) is attached.

Method for operating a changeover valve ( 19 ) according to one or more of the preceding claims in an arrangement for wastewater treatment in biological sewage treatment plants in which the equipped with a reed contact magnetic sensor ( 8th ) outside the tube ( 1 ) near the valve outlet ( 4 ), turns "ON" when the maximum water level ( 12a ), the valve ball ( 7a ) the valve outlet ( 4 ) sealingly closes and the magnetism of the valve ball ( 7a ) the switching effect on the magnetic sensor ( 8th ) and this "ON" - switching signal signal - to a control ( 9 ), which signals that the highest water level ( 12a ) is reached.

Method for operating a changeover valve ( 19 ) according to claim 7, characterized in that the sliding sleeve ( 46 ) is mechanically shifted so that the magnetic holding forces between the outer magnet ( 48 ) and the valve ball ( 7a ), then the magnetically repulsive forces between the outer magnets ( 47 ) and the valve ball ( 7a ) are overcome until the magnetically attractive forces predominate and the valve ball combination of permanent magnet and valve balls ( 7 and 7a ) abruptly shift so that the previously open valve seat ( 4 ) through the valve ball ( 7a ) is closed.

Method for operating a changeover valve ( 19 ) according to claim 8, characterized in that by the stop ( 49 ) of the sliding sleeve ( 46 ) the end position is fixed so that between outer magnets ( 48 ) and the valve ball ( 7a ) creates a slightly attractive effect and this attraction transferred to the valve ball ( 7 ) pressure sealing on the valve seat ( 3 ) acts.

Method for operating a changeover valve ( 19 ) according to claim 9, characterized in that the valve ball combination of permanent magnet and valve balls ( 7 and 7a ) performs a long axial movement, so that large flow rates of liquid can be realized, the two end positions I and II of the valve ball combination are stable and a limit tension on the valve seat ( 4 ) acts.

Method for operating a changeover valve ( 19 ) according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that it is carried out in an SBR treatment plant.

Method for operating a changeover valve ( 19 ) according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that it is carried out in a fixed bed, fluidized bed, suspended bed or activated sludge treatment plant.

Use of a switching valve ( 19 ) and a method according to one or more of the preceding claims for operating such in an arrangement for wastewater treatment in biological sewage treatment plants in which the procedurally necessary water buffering between the minimum water level ( 12 ) and the maximum water level ( 12a ) for reaction time extension in the reactor ( 17 ) due to the system completely independently, only by the intervals on and off the compressor ( 20 ) is regulated.