DE102014006679A1 - Pneumatic lifter for biological treatment plants, process for its operation and its use - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckluftheber für biologische Kläranlagen, ein Verfahren zu dessen Betrieb sowie dessen Verwendung. Die Aufgabe der Erfindung, einen Beschickungsheber bereitzustellen, der vor Erreichen der maximalen Wasserhöhe im Reaktor seine Förderleistung stetig verringert bis endgültig kein Wasser mehr gefördert wird, wird dadurch gelöst, dass ein Druckluftheber bereitgestellt wird, der ein Ansaugrohr (25) mit Ansaugöffnung (30) in seiner Wand, ein Belüftungsrohr (26) mit einer Ein- und Ausströmöffnung (31) in seiner Wand und ein Heberrohr (27) umfasst, wobei das Ansaugrohr (25), das Belüftungsrohr (26) und das Heberrohr (27) einen gemeinsamen Verbindungsraum ausbilden, in welchem im unteren Bereich des Belüftungsrohrs (26) eine Lufteintrittsöffnung (32) und im unteren Bereich des Heberrohrs (27) eine Lufteintrittsöffnung (33) münden, wobei ein Wasserleitweg von der Ansaugöffnung (30) durch das Ansaugrohr (25) in das Heberrohr (27) hin zur Rohrauslassöffnung (28) ausgebildet ist.The present invention relates to a compressed air lift for biological treatment plants, a method for its operation and its use. The object of the invention to provide a feed lifter, which continuously reduces its delivery rate until finally the maximum water level is reached in the reactor until finally no more water is conveyed, is achieved by providing a compressed air lifter having an intake pipe (25) with suction opening (30). in its wall, a ventilation tube (26) with an inlet and outlet opening (31) in its wall and a siphon tube (27), wherein the suction tube (25), the vent tube (26) and the siphon tube (27) has a common connection space form in which in the lower region of the ventilation tube (26) an air inlet opening (32) and in the lower region of the siphon tube (27) an air inlet opening (33) open, wherein a Wasserleitweg from the suction port (30) through the intake pipe (25) in the Lifting tube (27) is formed towards the tube outlet opening (28).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckluftheber für biologische Kläranlagen, ein Verfahren zu dessen Betrieb sowie dessen Verwendung.The present invention relates to a compressed air lift for biological treatment plants, a method for its operation and its use.

Bei fast allen biologischen Kläranlagen, welche nicht mit elektrischen Unterwasserpumpen, sondern mit einem Drucklufterzeuger (auch Verdichter oder Kompressor genannt) arbeiten, sind Druckluftheber notwendig, um das anfallende Abwasser von einem Becken in ein anderes zu fördern, oder das entstehende Klarwasser in den Ablauf der Kläranlage zu pumpen.In almost all biological sewage treatment plants, which do not work with electric underwater pumps, but with a compressed air generator (also called compressor or compressor), air lift are necessary to promote the wastewater from one basin to another, or the resulting clear water in the flow of To pump sewage treatment plant.

Druckluftheber bestehen aus einem beidseitig offenen Rohr mit einem seitlich angebrachten Druckluftanschluss. Die Druckluftheber sind senkrecht so in den Kläranlagen angebracht, dass der Druckluftanschluss soweit wie möglich unter dem Wasserspiegel liegt, dass die Ansaugöffnung des Rohres in der gewünschten Höhe Wasser ansaugen kann und die Austrittsöffnung des Rohres dort platziert wird, wo das geförderte Wasser abgeleitet werden soll. Befindet sich im Kläranlagenbehälter genügend Wasser, so dass auch das Heberrohr oberhalb des Druckluftanschlusses hoch genug gut mit Wasser gerillt ist, so strömt bei eingeschaltetem Drucklufterzeuger die Druckluft durch die Lufteintrittsöffnung, in das Heberrohr und fördert das Wasser senkrecht nach oben. Die entstehenden Luftblasen reißen das umgebende Wasser im Rohr mit nach oben und fördern so das nachströmende Wasser durch die Austrittsöffnung des Heberrohres. Dieser Pumpvorgang dauert so lange, bis der Wasserspiegel im Kläranlagenbehälter so weit abgesenkt ist, dass der Wasserspiegel im Heberrohr nicht die Austrittsöffnung erreicht, die Auftriebskräfte der hoch strömenden Luftblasen kein Wasser mehr mitreißen kann oder der Drucklufterzeuger ausgeschalten wird.Air lifts consist of a tube open on both sides with a side-mounted compressed air connection. The air jacks are mounted vertically in the treatment plants so that the compressed air connection is as far below the water level as possible, that the suction opening of the pipe can aspirate water to the desired height and the outlet of the pipe is placed where the pumped water is to be discharged. If there is enough water in the wastewater treatment plant tank, so that the siphon tube above the compressed air connection is grooved well enough with water, the compressed air flows through the air inlet opening, into the siphon pipe and conveys the water vertically upwards when the compressed air generator is switched on. The resulting air bubbles tear the surrounding water in the pipe upwards and thus promote the inflowing water through the outlet opening of the siphon tube. This pumping process lasts until the water level in the wastewater treatment tank is lowered so far that the water level in the siphon tube does not reach the outlet opening, the buoyancy forces of the high-flowing air bubbles can no longer entrain water or the compressed air generator is switched off.

In biologischen Kläranlagen wird vorallem in SBR-Kläranlagen das zufließende Abwasser in einem Vorklärbehälter gespeichert, um nach einem Zyklus von mehreren Stunden in einen SBR-Reaktor gefördert zu werden. In dem Reaktorbecken (auch als Reaktor bezeichnet) wird das Abwasser durch Teller-, oder Rohrbelüfter feinperlig belüftet. Durch diese Belüftung können die dort befindlichen, frei schwimmenden aeroben Bakterien gut mit Sauerstoff versorgt werden und das Abwasser durch ihre Stoffwechselprozesse reinigen. Nach dieser Reinigungsphase wird die Belüftung abgeschaltet, so dass sich die Bakterien durch Absinken am Boden absetzen können. Nach dieser Absetzphase entsteht über der Bakterienschicht eine Klarwasserzone, welche nun vom Klarwasserheber aus diesem Bereich (in gleicher Funktionsweise des Hebers wie zuvor stehend beschrieben) mit dem Klarwasserheber in den Ablauf der Kläranlage gepumpt wird. Zur gleichen Zeit werden überschüssige Bakterien durch den parallel zum Klarwasserheber betriebenen Überschussschlammheber (in geringerer Menge, wegen des geringer dimensionierten Heberrohrs und durch eine begrenzte Druckluftmenge) in die Vorklärung zurück gepumpt. Nach dieser Klarwasserpumpzeit beginnt der Kläranlagenzyklus wieder mit der Beschickungspumpzeit, in dem der Beschickungsheber das Vorklärwasser (in vorprogrammierter Zeit) in den Reaktor pumpt bzw. fördert. Die Druckluft für den Beschickungsheber, für den Tellerlüfter und für den Klarwasser- bzw. Überschussschlammheber wird über einzelne elektromagnetisch betätigte Ventile entsprechend geschalten. Diese Ventile werden über einen Druckluftverdichter mit Druckluft versorgt. Aus diesen Gründen sind die Druckluftheber gemäß dem Stand der Technik so konstruiert, dass deren Ansaugöffnung unterhalb der Wasseroberfläche liegt und der Abpumpvorgang dann erreicht ist, wenn kein Wasser über die Unterkante der Ansaugöffnung mehr fließen kann (siehe 1) oder die Eintauchtiefe im umgebenen Wasser sich so verringert hat, dass der Wasserspiegel im Heberrohr nicht mehr so hoch gefördert wird, um am Heberauslauf ablaufen zu können. Durch dieses Erfordernis (um den oberen Klarwasserbereich und nicht den darunter liegenden Bereich der abgesetzten Bakterien abpumpen zu müssen) ist es notwendig, das hinter der Ansaugöffnung folgende Ansaugrohr senkrecht nach unten zu führen und über einen U-förmigen 360 Grad Bogen mit dem folgenden senkrecht nach oben folgenden Heberrohr zu verbinden. Damit die Auftriebskräfte der in das Heberrohr strömenden Druckluftblasen am größten sind, muss die am Heberrohr seitlich angebrachte Lufteintrittsöffnung so tief wie möglich, aber oberhalb der Rohrkrümmung angebracht sein.In biological sewage treatment plants, especially in SBR sewage treatment plants, the influent wastewater is stored in a preclarification vessel to be pumped into a SBR reactor after a cycle of several hours. In the reactor basin (also referred to as reactor), the wastewater is aerated by plate or pipe aerator feinperlig. Through this ventilation, the freely floating aerobic bacteria located there can be well supplied with oxygen and purify the wastewater through their metabolic processes. After this cleaning phase, the ventilation is switched off, so that the bacteria can settle by sinking on the ground. After this settling phase, a clear water zone is formed above the bacterial layer, which is then pumped by the clear water lifter out of this area (in the same functioning of the lifter as described above) with the clear water lifter into the drainage of the sewage treatment plant. At the same time, surplus bacteria are pumped back into the primary clarifier by the excess sludge lifter operated in parallel with the clear water jack (in lesser quantity, due to the smaller siphon pipe and a limited amount of compressed air). After this clear water pumping time, the sewage treatment cycle begins again with the feed pumping time in which the feed lifter pumps (or pre-programmed) the pre-treatment water into the reactor. The compressed air for the feed lifter, for the plate ventilator and for the clear water or excess sludge lifter is switched via individual electromagnetically actuated valves. These valves are supplied with compressed air via a compressed air compressor. For these reasons, the prior art airlifts are designed so that their suction port is below the water surface and the pump down operation is achieved when no water can flow over the lower edge of the suction port (see 1 ) or the depth of immersion in the surrounding water has been reduced so that the water level in the siphon pipe is no longer promoted so high to drain at the siphon outlet. Due to this requirement (in order to pump out the upper clear water area and not the underlying area of settled bacteria), it is necessary to guide the intake pipe following the intake vertically downwards and over a U-shaped 360 degree arc with the following perpendicular to connect the following siphon tube at the top. So that the buoyancy forces of the compressed air bubbles flowing into the siphon pipe are greatest, the air inlet opening attached laterally to the siphon pipe must be as deep as possible, but above the pipe bend.

Die in der Praxis verwendeten Druckluftheber haben den Nachteil, dass der Beschickungsheber, welcher das Vorklärwasser aus der Vorklärung in den Reaktor pumpt, zeit- oder wasserstandgesteuert sein muss und dass beim Gesamtprozess nicht zu wenig aber auch nicht zu viel Wasser im Reaktor vorhanden ist. Hinzu kommt, dass bisher kein Beschickungsheber verfügbar ist, welcher sich durch die obere maximale Wasserstandhöhe im Reaktor quasi selbst in seiner Förderleistung ohne externe Schaltmechanismen begrenzt.The compressed air lifters used in practice have the disadvantage that the feed lifter, which pumps the pre-treatment water from the primary treatment into the reactor, must be time or water-controlled and that in the overall process not too little but not too much water is present in the reactor. In addition, so far no feed lifter is available, which is limited by the upper maximum water level in the reactor quasi even in its capacity without external switching mechanisms.

Entsprechend dem Stand der Technik wird in der Praxis bei allen biologischen Kläranlagen (soweit es notwendig ist) Vorklärwasser mittels Druckluftheber in dosierter Menge in den Reaktorbehälter gepumpt, wobei dies nach dem Abschalten der Druckluft mittels elektromechanischen Ventils realisiert wird. Das elektromechanische Ventil wird dabei zeitgesteuert oder über einen Schwimmerschalter oder über andere Schaltmechanismen betätigt.According to the state of the art in practice in all biological sewage treatment plants (where necessary) pre-treatment water is pumped by compressed air lifters in a metered amount in the reactor vessel, which is realized after switching off the compressed air by means of electromechanical valve. The electromechanical valve is timed or operated by a float switch or other switching mechanisms.

Bei zeitgesteuerten Beschickungshebern muss also immer ein dafür eigenes elektromechanisches Ventil eingesetzt werden, wobei die Förderleistung des Beschickungshebers bekannt sein muss, um über die festgesetzte Zeiteinheit festlegen zu können, wie viel Wasser gefördert wird. – Bei schwankenden Zulaufmengen in der Vorklärung muss dabei jedoch die Pumpzeit neu eingestellt werden. For timed feeders so always a dedicated electromechanical valve must be used, the feed rate of the feeder must be known to determine over the set time unit how much water is pumped. - In the case of fluctuating feed quantities in the primary treatment, however, the pumping time must be readjusted.

Bei Kläranlagen, bei denen im Reaktorbehälter ein Schwimmerschalter oder ein Sensor die Höhe des Wasserstands erfasst, ist dieser Schwimmerschalter bzw. dieses elektromechanische Ventil (welche die Druckluft des Beschickungshebers schalten) zwingend erforderlich. Es wäre jedoch wesentlich vorteilhafter (insbesondere wegen des Aufwachsens von Bakterien auf dem Schwimmschalter und der grundsätzlichen Störanfälligkeit von mechanischen und elektrischen Elementen im Reaktorinneren), wenn zur Steuerung des Beschickungshebers keine mechanischen oder elektromechanischen Schaltmechanismen notwendig wären und der Beschickungsheber parallel mit dem Belüfter im Reaktorbehälter betrieben werden könnte.In sewage treatment plants, where a float switch or a sensor detects the level of the water level in the reactor vessel, this float switch or electromechanical valve (which switches the compressed air of the feed elevator) is absolutely necessary. However, it would be much more advantageous (in particular because of the growth of bacteria on the float switch and the basic susceptibility of mechanical and electrical elements inside the reactor), if no mechanical or electromechanical switching mechanisms would be necessary to control the feeder jack and operated the feeder parallel with the aerator in the reactor vessel could be.

Da die Belüftungszeit des druckluftbetriebenen Rohr- oder Tellerlüfters im Reaktorbehälter funktionsbedingt wesentlich höher als die Beschickungszeit des Beschickungshebers ist, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Beschickungsheber bereitzustellen, der im Vorklärbecken befestigt ist, dessen Ablaufrohr im Reaktorbecken mündet und welcher vor Erreichen der maximalen Wasserhöhe im Reaktor seine Förderleistung stetig verringert bis endgültig kein Wasser mehr gefördert wird.Since the ventilation time of the compressed air operated pipe or plate fan in the reactor vessel functionally much higher than the feed time of the feed elevator, the object of the present invention is to provide a feed lifter, which is mounted in the primary clarifier, the drain pipe opens in the reactor basin and which before reaching the maximum Water level in the reactor reduces its flow rate steadily until finally no more water is pumped.

Die DE 10 2010 049 709 A1 offenbart einen Klarwasser-Druckluftheber mit Rückspülfunktion umfassend

  • • ein Ansaugrohr mit einer Ansaugöffnung in seiner Wand und ein Heberrohr, wobei das Ansaugrohr und das Heberrohr einen gemeinsamen Verbindungsraum aufweisen,
  • • eine Druckluftleitung mit einer Lufteintrittsöffnung, wobei die Lufteintrittsöffnung in das Heberrohr mündet, und
  • • ein gebogenes Ablaufrohr mit Wasserpuffer, welches mit dem Heberrohr verbunden ist, so dass ein Wasserleitweg von der Ansaugöffnung durch das Ansaugrohr in das Heberrohr hin zum Ablaufrohr ausgebildet ist, wobei
  • • ein mittig durch eine Trennwand geteiltes Hüllrohr, welches an seinem einen Ende mit einem Boden geschlossen ist und an seinem anderen, offenen Ende in das Ablaufrohr übergeht, das Ansaugrohr und das Heberrohr ausbildet,
  • • die Trennwand an ihrer unteren Kante an ihrem Scheitelpunkt zwischen Heberrohr und Ansaugrohr einen Verbindungsbogen mit einer 360°-förmigen Spitzwende der beiden senkrecht nach oben führenden Rohre bildet, wobei im Verbindungsbogen der Abstand der Trennwand zum Boden des Hüllrohrs annähernd die Hälfte des Durchmessers des Hüllrohres beträgt,
  • • die Lufteintrittsöffnung auf oder in der Trennwand auf der Seite des Heberrohrs in unmittelbarer Nähe des Scheitelpunkts der Trennwand liegt,
  • • das Ansaugrohr über der Ansaugöffnung mit einer Abschottung verschlossen ist und
  • • die seitliche Öffnung des Ablaufrohrs annähernd um die Hälfte seines Rohrdurchmessers reduziert ist, so dass der Wasserpuffer ausgebildet ist.
The DE 10 2010 049 709 A1 discloses a clear water air lift with backwash function
  • An intake pipe with a suction opening in its wall and a siphon pipe, wherein the intake pipe and the siphon pipe have a common connection space,
  • • a compressed air line with an air inlet opening, with the air inlet opening into the siphon tube, and
  • • A curved drain pipe with water buffer, which is connected to the siphon pipe, so that a Wasserleitweg is formed from the suction port through the intake pipe in the siphon tube to the drain pipe, wherein
  • A cladding tube which is divided in the middle by a dividing wall and which is closed at its one end with a bottom and merges at its other, open end into the drainage pipe, which forms the intake pipe and the siphon pipe,
  • • the partition wall at its apex between the siphon tube and the intake pipe forms a connecting arc with a 360 ° -turned tip of the two vertically upwardly directed tubes, wherein in the connecting arc the distance of the partition wall to the bottom of the cladding tube is approximately half the diameter of the cladding tube is,
  • • the air inlet opening is located on or in the dividing wall on the side of the siphon tube in the immediate vicinity of the vertex of the dividing wall,
  • • the suction pipe is closed above the suction opening with a partition and:
  • • The lateral opening of the drain pipe is reduced by approximately half of its pipe diameter, so that the water buffer is formed.

Die DE 10 2011 122 695 A1 offenbart einen Klarwasser-Druckluftheber mit Rückspülfunktion umfassend

  • • ein Ansaugrohr mit einer Ansaugöffnung in seiner Wand und ein Heberrohr, wobei das Ansaugrohr und das Heberrohr einen gemeinsamen Verbindungsraum aufweisen,
  • • eine Druckluftleitung, welche mit einem Verdichter verbindbar ist, mit einer Lufteintrittsöffnung, wobei die Lufteintrittsöffnung in das Heberrohr mündet, und
  • • ein gebogenes Ablaufrohr mit Wasserpuffer, welches mit dem Heberrohr verbunden ist, so dass ein Wasserleitweg von der Ansaugöffnung durch das Ansaugrohr in das Heberrohr hin zum Ablaufrohr ausgebildet ist, wobei
  • • ein mittig durch eine Trennwand geteiltes Hüllrohr, welches an seinem einen Ende mit einem Boden geschlossen ist und an seinem anderen, offenen Ende in das Ablaufrohr übergeht, das Ansaugrohr und das Heberrohr ausbildet,
  • • das Hüllrohr an der unteren Kante am Scheitelpunkt der Trennwand zwischen Heberrohr und Ansaugrohr einen U-förmigen Verbindungsbogenfür die beiden senkrecht nach oben führenden Rohre bildet, wobei im Verbindungsbogen der Abstand der Trennwand zum Boden des Hüllrohrs annähernd die Hälfte des Durchmessers des Hüllrohres beträgt,
  • • die Lufteintrittsöffnung auf oder in der Trennwand auf der Seite des Heberrohrs in unmittelbarer Nähe des Scheitelpunkts der Trennwandliegt,
  • • das Ansaugrohr (11) oberhalb der Ansaugöffnung mit einer Abschottung verschlossen ist und
die seitliche Öffnung des Ablaufrohrs annähernd um die Hälfte seines Rohrdurchmessers reduziert ist, so dass der Wasserpuffer ausgebildet ist,
wobei die Trennwand als Mittelwandhohlkörper ausgebildet ist, wobei das Volumen des Mittelwandhohlkörpers mindestens dem Volumen des Ansaugrohres entspricht und über Systemundichtheiten am Verdichter und/oder gewollte Nebenöffnungen Luft aus dem Mittelwandhohlkörper ausströmen und Wasser (zur Einleitung der Rückspülfunktion) in den Mittelwandhohlkörper via der Lufteintrittsöffnung einströmen kann.The DE 10 2011 122 695 A1 discloses a clear water air lift with backwash function
  • An intake pipe with a suction opening in its wall and a siphon pipe, wherein the intake pipe and the siphon pipe have a common connection space,
  • A compressed air line, which can be connected to a compressor, with an air inlet opening, wherein the air inlet opening opens into the siphon tube, and
  • • A curved drain pipe with water buffer, which is connected to the siphon pipe, so that a Wasserleitweg is formed from the suction port through the intake pipe in the siphon tube to the drain pipe, wherein
  • A cladding tube which is divided in the middle by a dividing wall and which is closed at its one end with a bottom and merges at its other, open end into the drainage pipe, which forms the intake pipe and the siphon pipe,
  • The cladding tube at the vertex of the divider wall between the siphon tube and the suction tube forms a U-shaped connecting bend for the two vertically upwardly directed tubes, wherein in the connecting bend the distance of the divider wall to the bottom of the cladding tube is approximately half the diameter of the cladding tube,
  • The air inlet opening is located on or in the partition wall on the side of the siphon pipe in the immediate vicinity of the apex of the partition wall,
  • • the intake pipe ( 11 ) is closed above the suction opening with a foreclosure and
the lateral opening of the drain pipe is reduced approximately half its pipe diameter, so that the water buffer is formed,
wherein the partition wall is formed as a middle wall hollow body, wherein the volume of the center wall hollow body at least equal to the volume of the intake pipe and system leaks at the compressor and / or intentional side openings air flow out of the middle wall hollow body and water (to initiate the backwash function) in the Center wall hollow body can flow via the air inlet opening.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin darin, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Beschickungshebers in einem Klärreaktor anzugeben, welche die zuvor stehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet.The object of the present invention is further to provide a method for operating such a feed elevator in a sewage reactor, which avoids the above-mentioned disadvantages of the prior art.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des 1., des 5. und des 9. Patentanspruchs gelöst. Weitere günstige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den nachgeordneten Patentansprüchen angegeben.According to the invention this object is achieved by the characterizing features of the 1st, 5th and 9th claim. Further favorable embodiments of the invention are specified in the subordinate claims.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Rohrauslassöffnung des Beschickungshebers pneumatisch und hydraulisch druckdicht so vertikal verlängert wird, dass dieser unterhalb der gewünschten maximalen Wasserstandshöhe im Reaktor endet.The essence of the invention is that the tube outlet opening of the feed elevator is pneumatically and hydraulically pressure-tight so vertically extended that it ends below the desired maximum water level in the reactor.

Wenn ein solcher Beschickungsheber in Funktion ist, strömt aus der Öffnung des Beschickungshebers das gepumpte Reaktorwasser und die Druckluft, welche zuvor im Heberrohr das Reaktorwasser nach oben befördert hat. Das Vorklärwasser erhöht demnach ständig die Wasserhöhe im Reaktorbehälter. Dies geschieht so lang, bis die steigende Wasseroberfläche die Öffnung des Ablaufrohres verschließt. Wenn also die Öffnung vom steigenden Wasserspiegel verschlossen wird, entweicht zwar die Druckluft in Form von Blasen aus dem Beschickungsheber, aber der entstandene Gegendruck der von der Wasseroberfläche umgebenen Öffnung des Ablaufrohres behindert den Pumpvorgang im Heberrohr so stark, dass abgeschwächte Pumpstöße mit geringen geförderten Wassermengen zustande kommen. Bei steigender Wasserhöhe im Reaktorbehälter wird dabei der Wassergegendruck an der Öffnung des Ablaufrohres automatisch erhöht. Wenn bei diesem Beschickungsvorgang das Wasser in dem Vorklärbehälter weniger wird, so verringern sich dort auch die Eintauchtiefe des Beschickungshebers und demnach auch seine Förderleistung. In diesem Zustand wirkt sich der Gegendruck des Wassers an der Öffnung des Ablaufrohres noch verstärkter negativ auf die Pumpleistung aus, bis gar kein Wasser den Beschickungsheber mehr verlassen kann.When such a feed elevator is in operation, the pumped reactor water and the compressed air, which previously conveyed the reactor water upwards in the siphon pipe, flow out of the opening of the feed elevator. Accordingly, the pre-treatment water constantly increases the water level in the reactor vessel. This happens until the rising water surface closes the opening of the drain pipe. Thus, if the opening is closed by the rising water level, escapes the compressed air in the form of bubbles from the feed jack, but the resulting back pressure surrounding the water surface of the opening of the drain pipe obstructs the pumping process in the siphon so strong that weakened pump surges with low volumes of water produced come. With increasing water level in the reactor vessel while the water back pressure at the opening of the drain pipe is automatically increased. If, in this charging process, the water in the pre-treatment tank is less, so also reduce the depth of immersion of the feeder jack and therefore its capacity. In this state, the back pressure of the water at the opening of the drainpipe has an even more negative effect on the pumping power until no water can leave the feed lifter.

Wichtig ist dabei, die im Druckluftheber aufsteigenden Luftblasen (bei einer Druckerhöhung an der Ausflussöffnung des Hebers) so umzuleiten, dass der größte Teil der Luftblasen in das Vorklärwasser strömt und nur eine kleinere Teilmenge im Heberrohr verbleibt und somit die Wasserheberhöhe sehr viel geringer wird.It is important to redirect the air bubbles rising in the air lift (at a pressure increase at the discharge opening of the lift) so that the majority of the air bubbles flows into the pre-treatment water and only a smaller subset remains in the siphon tube and thus the water level is much lower.

Damit die Wasserförderung endgültig beendet wird, muss die Lufteintrittsöffnung, welche sich am unteren Ende des Heberrohrs befindet, durch eine zweite Lufteintrittsöffnung erweitert werden. Über diese zweite Lufteintrittsöffnung können Druckluftblasen direkt oder indirekt in das Vorklärwasser strömen, dieses belüften und im Bedarfsfall durch eine Querströmung zusätzlich in das Heberrohr des Beschickungshebers geleitet werden, um dort die Heberfunktion auf 100% kurzzeitig zu erhöhen.Thus, the water production is finally finished, the air inlet opening, which is located at the lower end of the siphon tube, must be extended by a second air inlet opening. About this second air inlet compressed air bubbles can flow directly or indirectly into the pre-treatment, this ventilate and if necessary by a cross-flow in addition to the siphon of the feeder lifter to be there to increase the lift function to 100% for a short time.

Dabei ist auch vorgesehen, dass gedrosselt weniger Luft unten in das Heberrohr einströmt und in die zweite Lufteintrittsöffnung gering gedrosselt mehr Luft einströmt, (wobei sich die zweite Lufteintrittsöffnung an der Ansaugöffnung des unten offenen Heberrohrs befindet) und dort zusätzlich in die Ansaugöffnung mit einströmt, wenn sich durch zulaufendes Vorklärwasser die Eintauchtiefe des Drucklufthebers erhöht, dieser dadurch beginnt Wasser zu fördern und das nachströmende Wasser an dessen Ansaugöffnung eine Querströmung erzeugt, welche die Luftblasen der zweiten Lufteintrittsöffnung so umlenkt, dass diese ebenfalls in das Heberrohr gelangen um dort intensiver und mit größerer Förderhöhe das Vorklärwasser aus der Vorklärung in den Reaktor zu pumpen.It is also provided that throttled less air flows into the bottom of the siphon and in the second air inlet slightly throttled flows more air (with the second air inlet opening at the suction of the bottom open siphon tube is) and there additionally flows into the suction when the depth of immersion of the airlift increases due to incoming precleaning water, this thereby begins to produce water and the inflowing water at the intake creates a cross flow, which deflects the air bubbles of the second air inlet opening so that they also get into the siphon to more intense and with a larger head to pump the pre-treatment water from the primary treatment into the reactor.

Diese verstärkte Pumpleistung reißt ab, wenn an der Auslauföffnung des Heberrohrs ein Gegendruck entsteht oder die Eintauchtiefe des Heberrohrs wesentlich verringert wird. In beiden Fällen verringert sich die Querströmung an der zweiten Lufteintrittsöffnung bis dessen Luftblasen nicht mehr zusätzlich in das Heberrohr gelangen.This increased pumping power breaks off when a back pressure arises at the outlet opening of the siphon or the immersion depth of the siphon tube is substantially reduced. In both cases, the cross flow at the second air inlet opening is reduced until its air bubbles no longer enter the siphon tube.

Die Wasserförderung am Beschickungsheber setzt dann wieder ein, wenn die Ursache des Gegendrucks an dessen Auslauföffnung beseitigt wird, bspw. wenn der Wasserspiegel des Reaktorwassers zu einem späteren Zeitpunkt durch den Klarwasserheber abgesenkt ist.The water supply at the feed lifter then starts again when the cause of the back pressure is removed at the outlet opening, for example. When the water level of the reactor water is lowered at a later time by the clear water heater.

Als Folge dieses zuvor stehend beschriebenen gleichzeitigen Betriebes des Beschickungshebers können gegenüber dem Stand der Technik (siehe dazu auch 1) ein elektromagnetisches Ventil und eine Schlauchleitung wegfallen. Es ist also nur noch ein Ventil für den automatischen selbstregulierenden Beschickungsheber mit dem gleichzeitig betriebenen Belüfter und ein Ventil für den Klarwasserheber mit dem gleichzeitig betriebenen Überschussschlammheber notwendig.As a result of this previously described simultaneous operation of the feeder jack can be compared to the prior art (see also 1 ) an electromagnetic valve and a hose are omitted. So there is only one valve for the automatic self-regulating feeder with the simultaneously operated aerator and a valve for the clear water with the simultaneously operated excess sludge lifter necessary.

Diese beiden elektrischen Einzelventile können auch durch ein elektrisches Umschaltventil ersetzt werden, was wiederum zur Folge hat, dass die elektronische Steuerung wegen des Wegfalls von zwei Schaltausgängen preisgünstiger, kleiner und weniger störanfällig wird.These two individual electrical valves can also be replaced by an electrical switching valve, which in turn has the consequence that the electronic control is less expensive, smaller and less prone to failure because of the elimination of two switching outputs.

Um diesen auf Reduktion von Bauteilen bzw. auf Reduktion von Volumen von Bauteilen gerichteten Optimierungsgedanken weiter zu verfolgen, ist es konsequent, ebenfalls das Gehäuse des Luftverdichters und das Gehäuse der elektronischen Steuerung wegzulassen und nur das Innenleben der Kläranlagensteuerung, das Innenleben des Luftverdichters und das elektrische Umschaltventil in ein gemeinsames kleines Gehäuse einzubauen, welches äußerlich nur eine Luftansaugöffnung, zwei Druckluftanschlüsse und ein Anschlusskabel besitzt. In order to pursue this on the reduction of components or reduction of volume of components directed optimization ideas, it is consistent, also omit the housing of the air compressor and the housing of the electronic control and only the inner workings of the sewage plant control, the interior of the air compressor and the electrical Install changeover valve in a common small housing, which externally has only one air intake, two compressed air connections and a connection cable.

Bei bisher bekannten Luftverdichtern befindet sich dessen Luftfilter in dessen Gehäuse. Da bei dem vorliegenden Luftverdichter jedoch bewusst auf ein Gehäuse verzichtet wird (also nur das aktive Innenleben der Luftverdichters Verwendung findet), muss der Luftfilter an der Luftansaugöffnung oder im Luftansaugrohr eingebaut sein. Dies ist wichtig und sinnvoll, damit eine Wartung ohne die Öffnung des Schaltschrankgehäuses möglich ist, bei der der Luftfilter entnommen, gereinigt und wieder montiert werden kann.In previously known air compressors is the air filter in the housing. However, as the present air compressor consciously dispenses with a housing (ie only uses the active inner life of the air compressor), the air filter must be installed at the air intake opening or in the air intake pipe. This is important and useful, so that maintenance is possible without the opening of the control cabinet housing, in which the air filter can be removed, cleaned and replaced.

Der bisherige Stand der Technik und die Erfindung werden nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen und des Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The prior art and the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings and the embodiment. It shows:

1: eine schematische Darstellung einer biologischen SBR-Kläranlage gemäß dem Stand der Technik, 1 FIG. 2: a schematic representation of a biological SBR sewage treatment plant according to the prior art, FIG.

2: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines automatischen Wasserstand-regulierenden Beschickungshebers mit Belüftungsfunktion (Vorklärbelüftung), 2 FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of an automatic water level regulating feed elevator with aeration function (pre-treatment aeration), FIG.

3: eine schematische Darstellung des Beschickungshebers gemäß 2 (im weiteren zeitlichen Verlauf seines Betriebs), 3 : a schematic representation of the feeder jack according to 2 (in the further course of its operation),

4: eine schematische Darstellung des Beschickungshebers gemäß 2 (im weiteren zeitlichen Verlauf seines Betriebs), 4 : a schematic representation of the feeder jack according to 2 (in the further course of its operation),

5: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines automatischen Beschickungshebers mit Schlammschutzrohr und 5 : A schematic representation of another embodiment of an automatic feeder jack with mudguard tube and

6: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines automatischen Wasserstand-regulierenden Beschickungshebers mit Belüftungsfunktion in der Vorklärung einer SBR-Anlage. 6 : A schematic representation of another embodiment of an automatic water level-regulating feed elevator with ventilation function in the primary treatment of an SBR plant.

Bei der in 1 dargestellten biologische SBR-Kläranlage gemäß dem Stand der Technik ist eine Steuerung (1) mit dem Luftverdichter (2) und den elektromagnetischen Schaltventilen (3), (4) und (5) elektronisch verbunden.At the in 1 Prior biological biological wastewater treatment plant according to the prior art is a control system ( 1 ) with the air compressor ( 2 ) and the electromagnetic switching valves ( 3 ) 4 ) and ( 5 ) electronically connected.

Der Luftverdichter (2) ist dabei pneumatisch mit den Schaltventilen (3, 4 und 5) verbunden.The air compressor ( 2 ) is pneumatic with the switching valves ( 3 . 4 and 5 ) connected.

Das Schaltventil (3) steuert den Beschickungsheber (6) und ist mit diesen über einem Druckschlauch (7) verbunden.The switching valve ( 3 ) controls the feeder ( 6 ) and with these over a pressure hose ( 7 ) connected.

Der Beschickungsheber (6) ist in der Vorklärung (49) angebracht und fördert anfänglich einer Abwasserreinigungsperiode zeitgesteuert eine gewisse Menge Vorklärwasser (50) mit seiner Druckluftheberfunktion in den Reaktorbehälter (51). Dort wird nach einer bestimmten vorgegebenen sauerstoffarmen Zeit über das Ventil (4) durch den Druckluftschlauch (9) der Tellerbelüfter (10) intervallmäßig mit Druckluft versorgt. Dieser Belüftungsvorgang dauert pro Reinigungsperiode mehrere Stunden und wird ebenfalls zeitabhängig von der Steuerung (1) gesteuert. Nach diesem schon beschriebenen bakteriellen Reinigungsvorgang beginnt die Klarwasserabsetzphase.The feeder lifter ( 6 ) is in the primary treatment ( 49 ) and initially conveys a certain amount of precleaning water (initially 50 ) with its air lift function in the reactor vessel ( 51 ). There, after a certain predetermined oxygen-poor time via the valve ( 4 ) through the compressed air hose ( 9 ) the plate ventilator ( 10 ) supplied with compressed air at intervals. This ventilation process takes several hours per cleaning period and is also time-dependent by the controller ( 1 ) controlled. After this already described bacterial cleaning process begins the clear water settling phase.

Die Anlage in 1 wird wie alle vorbekannten Anlagen für ca. eine Stunde ausgeschalten, damit sich die Bakterien nach unten auf den Boden des Reaktorbehälters (51) absetzen können und sich dabei oberhalb eine Klarwasserzone ausbilden kann.The plant in 1 is switched off like all previously known systems for about one hour, so that the bacteria down to the bottom of the reactor vessel ( 51 ) and can form above a clear water zone.

Die Klarwasserzone liegt zwischen der maximalen Wasserhöhe (11) und der minimalen Wasserhöhe (12).The clear water zone lies between the maximum water level ( 11 ) and the minimum water level ( 12 ).

Die maximale Wasserhöhe (11) wird erreicht, wenn genügend Vorklärwasser (50) in der Vorklärung (49) vorhanden ist und dieses über die zeitgesteuerte Laufzeit des Beschickungshebers (6) in den Reaktor (51) gefördert wird. Die minimale Wasserhöhe (12) wird durch die Höhe der Unterkante der Ansaugöffnung (18) des Klarwasserdrucklufthebers (13) bestimmt.The maximum water level ( 11 ) is reached when sufficient pre-treatment water ( 50 ) in the primary treatment ( 49 ) and this over the timed run time of the feeder lifter ( 6 ) in the reactor ( 51 ). The minimum water level ( 12 ) is determined by the height of the lower edge of the suction opening ( 18 ) of the clear water pressure air lift ( 13 ) certainly.

Nach der Klarwasserabsetzphase öffnet das Ventil (5), die Druckluft strömt durch den Druckluftschlauch (14) in den Klarwasserheber (13) und gleichzeitig in den Überschussschlammheber (16). Der Klarwasserdruckluftheber (13) ist gemäß DE 10 2011 122 695 A1 mit einer Rückspülfunktion ausgestattet.After the clear water settling phase, the valve opens ( 5 ), the compressed air flows through the compressed air hose ( 14 ) in the clear water 13 ) and at the same time in the excess sludge 16 ). The clear water pressure air lift ( 13 ) is according to DE 10 2011 122 695 A1 equipped with a backwash function.

Aus diesem Grund drückt die Druckluft am Klarwasserdruckluftheber (13) zuerst das Spülwasservolumen im Spülrohr (17) durch den Druckluftheber hindurch, so dass dieses an der Ansaugöffnung (18) in den Reaktor (51) strömen kann.For this reason, the compressed air on the clear water pressure 13 ) first the flushing water volume in the flushing pipe ( 17 ) through the air lift, so that this at the intake ( 18 ) in the reactor ( 51 ) can flow.

Wenn die Druckluft an der Lufteintrittsöffnung (19) angekommen ist, tritt dieser in Funktion, saugt an der Ansaugöffnung (18) das Klarwasser an und fördert dieses nach oben in das Kanalrohr (42). Dies geschieht ebenfalls zeitgesteuert bis der minimale Wasserstand (12) die Unterkante der Ansaugöffnung (18) erreicht hat. Gleichzeitig arbeitet der Überschussschlammheber (16) wegen des in der Schlauchleitung (15) eingesetzten Drosselventils mit geringerer Volumenstromkapazität und fördert alle Bakterien, welche sich oberhalb seiner Ansaugöffnung (20) befinden, zurück in die Vorklärung (49), so dass die Bakterienschichtdicke (21) konstant gehalten wird. Durch eine kleine Entlüftungsöffnung (54) am Druckluftschlauch (14) wird das Spülrohr (17) des Klarwasserhebers (13) entlüftet, so dass dieses sich wieder mit Reaktorwasser (8) füllen kann.When the compressed air at the air inlet ( 19 ) has arrived, this comes into function, sucks the intake opening ( 18 ) the clear water and promotes this up into the sewer pipe ( 42 ). This is also time-controlled until the minimum water level ( 12 ) the lower edge of the suction opening ( 18 ) has reached. At the same time, the excess sludge lift ( 16 ) because of in the hose line ( 15 ) used throttle valve with lower flow capacity and promotes all bacteria, which above its intake ( 20 ), back to the primary treatment ( 49 ), so that the bacterial layer thickness ( 21 ) is kept constant. Through a small vent ( 54 ) on the compressed air hose ( 14 ), the flushing pipe ( 17 ) of the clear water lifter ( 13 ), so that this again with reactor water ( 8th ) can fill.

Nach dem Abschalten des Ventils (5) beginnt die Abwasserreinigungsperiode von neuem mit Ventil (3). Da die Ventile (3) bis (5) zeitgesteuert werden, kennt man die Wasserstände in der Vorklärung (49) und im Reaktor (51) nicht, was von Nachteil ist. Durch Versuche sind aber die durchschnittlichen Volumenströme der drei verwendeten Druckluftheber ermittelbar, wodurch sich die Zeitachse dieser so durchlaufenden Abwasserreinigungsperiode ergibt.After switching off the valve ( 5 ), the wastewater treatment period starts anew with valve ( 3 ). Because the valves ( 3 ) to ( 5 ) are timed, one knows the water levels in the primary treatment ( 49 ) and in the reactor ( 51 ) not, which is disadvantageous. Through experiments, however, the average volume flows of the three compressed air lifters used can be determined, resulting in the time axis of this so-passing wastewater treatment period.

Es ist natürlich auch nachteilig mit der längsten Zeitachse der Periode mit der Belüftung über den Tellerbelüfter (10) das Reaktorwasser (8) zu belüften, egal ob von der Vorklärung (49) Wasser in den Reaktor (51) zur Reinigung gefordert wurde oder nicht.Of course, it is also disadvantageous with the longest time axis of the period with the ventilation via the disk ventilator ( 10 ) the reactor water ( 8th ), regardless of whether it is 49 ) Water in the reactor ( 51 ) was requested for cleaning or not.

Wie schon zuvor stehend ausgeführt, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung u. a. darin, das Ventil (3) wegfallen zu lassen, die Ventile (4) und (5) durch ein Umschaltventil (23) zu ersetzen und dabei einem Druckluftausgang mit der Druckluftleitung (7) und (9) zu verbinden sowie den anderen Druckluftausgang mit der Druckluftleitung (14) und (15) so zu verbinden, dass der Beschickungsheber (6) gemeinsam mit dem Tellerbelüfter (10) und der Klarwasserheber (13) mit dem Überschussschlammheber (16) gemeinsam betrieben wird.As already stated above, the object of the present invention is inter alia, the valve ( 3 ) to omit the valves ( 4 ) and ( 5 ) by a switching valve ( 23 ) and replace a compressed air outlet with the compressed air line ( 7 ) and ( 9 ) and the other compressed air outlet with the compressed air line ( 14 ) and ( 15 ) so that the feeder ( 6 ) together with the plate ventilator ( 10 ) and the clear water lifter ( 13 ) with the excess sludge lift ( 16 ) is operated jointly.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin darin zu realisieren, dass die Steuerung (1) erkennt, wann der maximale Wasserstand (11) im Reaktor (8) erreicht ist und erst dann die Belüftungsphase durch die Steuerung (1) einzuleiten.The object of the present invention is further to realize that the control ( 1 ) detects when the maximum water level ( 11 ) in the reactor ( 8th ) is reached and only then the ventilation phase by the controller ( 1 ).

Die technische Lösung dieser Aufgaben wird in den 2 bis 6 dargestellt.The technical solution of these tasks will be in the 2 to 6 shown.

Der in 2 dargestellte automatische Beschickungsheber (24) ist in der Vorklärung (49) angebracht und besteht im Wesentlichen aus drei parallel hintereinander stehenden Rohren, welche unten dicht mit einem gemeinsamen Verbindungsrohr (46) verbunden sind.The in 2 illustrated automatic feed lifters ( 24 ) is in the primary treatment ( 49 ) and consists essentially of three parallel successive pipes, which at the bottom tightly with a common connecting pipe ( 46 ) are connected.

Das linke Rohr bezeichnen wir als Ansaugrohr (25), das mittlere Rohr als Belüfterrohr (26) und das rechte Rohr als Heberrohr (27), welches oben rechtwinklig weitergeführt ist, und dann wieder senkrecht in Richtung der Wasseroberfläche des Reaktors (51) verläuft.We call the left tube the intake pipe ( 25 ), the middle tube as Belüfterrohr ( 26 ) and the right tube as a siphon ( 27 ), which is continued at right angles above, and then again perpendicular to the water surface of the reactor ( 51 ) runs.

Mit seiner Rohröffnung (28) endet dies kurz vor dem minimalen Wasserstand (12) im Reaktor (51). Mindestens im Bereich der Rohrauslassöffnung (28) ist es im Durchmesser vorteilhaft mindestens doppelt so breit wie das Heberrohr (27).With its tube opening ( 28 ) this ends just before the minimum water level ( 12 ) in the reactor ( 51 ). At least in the area of the tube outlet opening ( 28 ) it is advantageously at least twice as wide in diameter as the siphon ( 27 ).

Das Ansaugrohr (25) ist oberhalb der maximalen Wassertiefe (29) in der Vorklärung (49) oben offen und hat in der Mitte zwischen der maximalen Wassertiefe (29) und dem Boden der Vorklärung (49) eine Ansaugöffnung (30), damit dort Vorklärwasser (50) einströmen kann.The intake pipe ( 25 ) is above the maximum water depth ( 29 ) in the primary treatment ( 49 ) open at the top and has in the middle between the maximum water depth ( 29 ) and the soil of the primary treatment ( 49 ) an intake opening ( 30 ), so that pre-treatment water ( 50 ) can flow.

Das Belüfterrohr (26) ist gleich dem Ansaugrohr (25). Dessen mittige Öffnung hat eine Ausströmöffnung (31).The Belüfterrohr ( 26 ) is equal to the intake pipe ( 25 ). Its central opening has an outflow opening ( 31 ).

Der automatische Beschickungsheber (24) verfügt über zwei Lufteinströmöffnungen, welche durch den Druckluftschlauch (7) mit Druckluft parallel versorgt werden.The automatic loader ( 24 ) has two air inlet openings, which through the compressed air hose ( 7 ) are supplied in parallel with compressed air.

Eine Lufteintrittsöffnung (32) befindet sich unten an dem gemeinsamen Verbindungsrohr (46), genau dort mittig im Durchmesser vom darüber senkrecht angebrachten Belüftungsrohr (26).An air inlet ( 32 ) is located at the bottom of the common connecting pipe ( 46 ), right there in the middle of the diameter of the above vertically mounted ventilation tube ( 26 ).

Die andere Lufteintrittsöffnung (33) befindet sich ebenfalls unten an dem gemeinsamen Verbindungsrohr, aber genau dort mittig im Durchmesser von dem darüber senkrecht angebrachten Heberrohr (27), so dass Luftblasen von der Lufteintrittsöffnung (32) in das darüber liegende Belüftungsrohr (26) perlen können und die Luftblasen von der Lufteintrittsöffnung (33) in das darüber liegende Heberrohr (27) perlen können.The other air inlet ( 33 ) is also at the bottom of the common connecting pipe, but right there in the middle of the diameter of the vertically mounted above siphon pipe ( 27 ), so that air bubbles from the air inlet ( 32 ) in the overlying ventilation tube ( 26 ) and the air bubbles from the air inlet ( 33 ) in the overlying siphon ( 27 ) can bead.

Die Druckluft an den Lufteintrittsöffnungen ist so gedrosselt, dass viel Druckluft in die Lufteintrittsöffnung (32) einströmen und wenig in die Lufteintrittsöffnung (33) einströmen können. Der automatische Beschickungsheber (24) arbeitet in Abhängigkeit von seiner Eintauchtiefe im Reaktorwasser und der Menge der einströmenden Druckluft in das Heberrohr (27).The compressed air at the air inlet openings is throttled so much compressed air into the air inlet ( 32 ) and little into the air inlet ( 33 ) can flow. The automatic loader ( 24 ) works in dependence on its immersion depth in the reactor water and the amount of incoming compressed air in the siphon ( 27 ).

Die Beschreibung der Wirkungsweise des automatischen Beschickungshebers (24) erfolgt im Folgenden an Hand der 2 bis 4 sowie 6:
Mit 2 beginnend ist in der Vorklärung (49) die minimale Wasserhöhe (34) vorhanden und die Steuerung (1) den Luftverdichter (2) einschaltet. Durch das Umschaltventil (23) und durch den Druckluftschlauch (7) strömt die Druckluft in die Lufteintrittsöffnungen (32) und (33) in den automatischen Druckluftheber (24). Es strömt die größere Luftmenge aus der Lufteintrittsöffnung (32) nach oben in das Belüftungsrohr (26) und verdrängt dort das Reaktorwasser (50), so dass über die Ausströmöffnung (31) mit Luft angereichertes Vorklärwasser in die Vorklärung (49) zurückfließt.The description of the operation of the automatic loader ( 24 ) takes place in the following on the basis of 2 to 4 such as 6 :
With 2 starting in the primary treatment ( 49 ) the minimum water level ( 34 ) and the controller ( 1 ) the air compressor ( 2 ) turns on. Through the switching valve ( 23 ) and through the compressed air hose ( 7 ), the compressed air flows into the air inlet openings ( 32 ) and ( 33 ) in the automatic air lift ( 24 ). It flows the larger amount of air from the air inlet opening ( 32 ) up into the ventilation tube ( 26 ) and displaces the reactor water there ( 50 ), so that over the outflow opening ( 31 ) pre-treatment water enriched with air ( 49 ) flows back.

Durch diese erzeugte Aufwärtsströmung fließt Reaktorwasser (50) durch die Ansaugöffnung (30) durch das Ansaugrohr (25) nach, wird im Belüftungsrohr (26) wieder mit Luft angereichert und fließt wieder durch die Ausströmöffnung (31) im so erzeugten Kreislauf in die Vorklärung (49). Es wird somit die Wasserströmung (35) erzeugt. Zur gleichen Zeit strömt die geringere Luftmenge durch die Lufteintrittsöffnung (33) in das darüber liegende Heberrohr (27) und hebt dort den Wasserspiegel im Heberrohr (36) einen gewissen Betrag, in Abhängigkeit seiner Eintauchtiefe, an.Through this generated upward flow reactor water flows ( 50 ) through the suction opening ( 30 ) through the intake pipe ( 25 ), in the ventilation tube ( 26 ) enriched again with air and flows again through the outflow opening ( 31 ) in the thus generated cycle in the primary treatment ( 49 ). It is thus the water flow ( 35 ) generated. At the same time the smaller amount of air flows through the air inlet ( 33 ) in the overlying siphon ( 27 ) and raises the water level in the siphon ( 36 ) a certain amount, depending on its depth of immersion.

Die beschriebene Wirkungsweise, (also die Belüftungsfunktion des automatischen Beschickungshebers (24)) bleibt so lange erhalten, bis das Reaktorwasser (48), durch den Zulauf von Abwasser, so weit ansteigt, dass der erhöhte Wasserspiegel (36) im Heberrohr (27), oben an seiner 90°-Krümmung seitlich in Richtung Reaktor (51) abfließen kann.The described mode of action, (ie the ventilation function of the automatic feeder lifter ( 24 )) is maintained until the reactor water ( 48 ), by the inflow of sewage, so far increases that the elevated water level ( 36 ) in the siphon ( 27 ), at the top at its 90 ° bend laterally towards the reactor ( 51 ) can drain.

Wenn dies geschieht, kommt unten an der Lufteintrittsöffnung (32) eine seitliche, vom Ansaugrohr (25) kommende, in Richtung Heberrohr (27) nachfließende Wasserströmung (37) zustande (siehe 3), welche die aus der Lufteintrittsöffnung (31) einströmenden Druckluftblasen seitlich mitreißend so umlenkt, dass diese ebenfalls in Fließrichtung mit dem nachfließenden Wasser in das Heberrohr (27) strömen und dort sofort die Wasserheberintensität auf 100% erhöhen.When this happens, comes down to the air intake ( 32 ) a lateral, from the intake pipe ( 25 ) coming, in the direction of siphon tube ( 27 ) inflowing water flow ( 37 ) (see 3 ), which from the air inlet ( 31 ) infiltrating compressed air bubbles laterally entraining so that these also in the flow direction with the water flowing into the siphon ( 27 ) and immediately increase the water lift intensity to 100%.

Der automatische Beschickungsheber (24) pumpt jetzt das vorhandene Vorklärwasser (50) so lange in den Reaktor (51) bis der steigende Wasserspiegel im Reaktor (51), dessen Rohrauslassöffnung (28) berührt (siehe 4). Ab diesem Zeitpunkt erhöht sich der Gegendruck im Heberrohr (27) mit der steigenden Wasserhöhe im Reaktor (51) stetig und fördert ebenfalls stetig weniger Vorklärwasser (50) in den Reaktor (14).The automatic loader ( 24 ) now pumps the existing pre-treatment water ( 50 ) so long in the reactor ( 51 ) until the rising water level in the reactor ( 51 ), whose tube outlet opening ( 28 ) (see 4 ). From this point, the back pressure in the siphon tube increases ( 27 ) with the increasing water level in the reactor ( 51 ) steadily and also steadily promotes less pre-treatment water ( 50 ) in the reactor ( 14 ).

Zum Zeitpunkt, wo die maximale Wasserhöhe (11) im Reaktor (51) erreicht ist, verringert sich die Querströmung (37) an der Lufteintrittsöffnung (32) so stark, dass die dort aufsteigenden Druckluftblasen nicht mehr in das Heberrohr (27) mitgerissen werden, sondern wieder senkrecht nach oben in das Belüftungsrohr (26) strömen und die mit Luft angereicherte Wasserströmung (35) in die Vorklärung (49) fließt. Der automatische Beschickungsheber (24) fördert kein Reaktorwasser (8) mehr, sondern belüftet wie beschrieben wieder das Vorklärwasser (50).At the time when the maximum water level ( 11 ) in the reactor ( 51 ) is reached, the cross-flow decreases ( 37 ) at the air inlet ( 32 ) so strong that the air bubbles rising there no longer in the siphon ( 27 ), but again vertically up into the ventilation tube ( 26 ) and the air stream enriched with air ( 35 ) in the primary treatment ( 49 ) flows. The automatic loader ( 24 ) does not promote reactor water ( 8th ) more, but ventilated as described again the pre-treatment water ( 50 ).

Der Gegendruck im Heberrohr (27) wird verstärkt, in dem dieses im Bereich seiner Rohrauslassöffnung (28) im Durchmesser wesentlich vergrößert wird. Die vergrößerte Reaktorwasserfläche an der Rohrauslassöffnung (28) erzeugt diesen größeren Gegendruck, welcher auch benötigt wird, um den Druck im Heberrohr (27) durch einen Drucksensor (38), welcher mit der Steuerung (1) verbunden ist, messen zu können. Die Druckluftmessung erfolgt über eine, oberhalb der Rohrauslassöffnung (28) im Heberrohr (27) vorhandene Rohröffnung (39), an welcher ein Druckluftschlauch (40) angeschlossen ist, der zum Drucksensor (38) führt und an diesen angeschlossen ist.The back pressure in the siphon ( 27 ) is reinforced, in that this in the region of its tube outlet ( 28 ) is significantly increased in diameter. The enlarged reactor water surface at the tube outlet opening ( 28 ) generates this larger back pressure, which is also needed to the pressure in the siphon ( 27 ) by a pressure sensor ( 38 ), which with the controller ( 1 ) to be able to measure. The compressed air measurement takes place via a, above the tube outlet opening ( 28 ) in the siphon ( 27 ) existing pipe opening ( 39 ), to which a compressed air hose ( 40 ) connected to the pressure sensor ( 38 ) leads and is connected to this.

Wichtig dabei ist, dass der Drucksensor (38) der Steuerung (1) ein Signal erzeugt, wenn im Rohr an der Rohrauslassöffnung (28) ein Druck zustande kommt. Dieses Signal kommt zustande, wenn das Reaktorwasser (8) die Rohrauslassöffnung verschließt und verstärkt sich, wenn das Reaktorwasser (8) bis zur maximalen Wasserhöhe (11) ansteigt. Das Überdrucksignal am Drucksensor (38) wird in der Steuerung (1) ausgewertet als Meldung, dass der Reaktor (51) voll ist, seinen maximalen Wasserstand (11) erreicht hat oder nach einer erneuten Messung am Ende der Reinigungsperiode, dass der Reaktor (51) noch immer voll ist und von der Steuerung (1) anderseits daraus ein Hochwasseralarm abgeleitet wird.It is important that the pressure sensor ( 38 ) of the controller ( 1 ) generates a signal when in the tube at the tube outlet opening ( 28 ) a pressure comes about. This signal comes about when the reactor water ( 8th ) closes the tube outlet opening and amplifies when the reactor water ( 8th ) up to the maximum water level ( 11 ) increases. The overpressure signal on the pressure sensor ( 38 ) is in the controller ( 1 ) evaluated as a message that the reactor ( 51 ) is full, its maximum water level ( 11 ) or after a new measurement at the end of the purification period that the reactor ( 51 ) is still full and from the controller ( 1 ) On the other hand, a high water alarm is derived.

In der 5 ist ein modifizierter automatischer Beschickungsheber (24) (funktionierend wie an Hand der 2 bis 4 voran stehend beschrieben) dargestellt, wobei bei dieser Ausführungsform auf das Ansaugrohr (25) und Belüftungsrohr (26) verzichtet wird und dafür ein größeres gemeinsames Schlammschutzrohr (53) vorgesehen ist, bei welchem die Luftblasen der Lufteintrittsöffnung (33) ebenfalls in das Heberrohr (27) und die Luftblasen der Lufteintrittsöffnung (32) [welche direkt neben der Ansaugöffnung (30) des Heberrohrs (27) angebracht ist] und in diesem Fall direkt in das Vorklärwasser (50) nach oben strömen und dabei die Wasserströmung (35) [Strömungswalze] erzeugen, aber auch funktionsbedingt (wie schon zuvor stehend beschrieben) zusätzlich in das Heberrohr (27) einströmen können.In the 5 is a modified automatic loader ( 24 ) (functioning like the hand of the 2 to 4 described in front standing), in this embodiment, on the intake pipe ( 25 ) and ventilation pipe ( 26 ) is omitted and for a larger common mud protection tube ( 53 ) is provided, wherein the air bubbles of the air inlet opening ( 33 ) also in the siphon ( 27 ) and the air bubbles of the air inlet ( 32 ) [which directly next to the intake opening ( 30 ) of the siphon tube ( 27 ) and in this case directly into the pre-treatment water ( 50 ) flow upward while keeping the water flow ( 35 ) [Flow roll], but also due to the function (as already described above) additionally in the siphon ( 27 ) can flow.

Das Schlammschutzrohr (53) hat die Höhe der maximalen Schlammhöhe (52), welche für die Vorklärung vorgeschrieben ist. Bis zu dieser Schlammhöhe (52) erstreckt sich der Schlammstapelraum für Sedimente und Sekundärschlamm, welcher nicht mit in den Reaktor (51) gefördert wird. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass Verstopfungen der Ansaugöffnung (30) des Heberrohrs (27) durch größere Feststoffe vermieden werden, was dazu führt, dass diese Ausführungsform des automatischen Beschickungshebers (24) gegenüber Beeinflussungen des Inhalts der Vorklärung noch störungsunanfälliger ist als der Beschickungsheber (24) mit einem Ansaugrohr (25) und einem Belüftungsrohr (26) (wie bspw. in 2 gezeigt).The mud protection tube ( 53 ) has the height of the maximum sludge height ( 52 ), which is prescribed for the primary treatment. Up to this mud height ( 52 ), the sludge stacking area for sediments and secondary sludge, which does not enter the reactor ( 51 ). The advantage of this solution is that blockages of the intake ( 30 ) of the siphon tube ( 27 ) are avoided by larger solids, which leads to this embodiment of the automatic feeder lifter ( 24 ) is still less susceptible to interference with the contents of the primary treatment than the feeder ( 24 ) with an intake pipe ( 25 ) and a ventilation tube ( 26 ) (such as in 2 shown).

Die biologische Kläranlage, welche in der 6 dargestellt ist und nach dem SBR-Verfahren arbeitet, besteht aus der Vorklärung (49) und dem Reaktor (51) sowie dem bestimmungsgemäß in der Kläranlage angeordneten, betriebsbereiten automatischen Beschickungsheber (24) (wie bspw. in 2 gezeigt).The biological treatment plant, which in the 6 and operates according to the SBR method, consists of the primary treatment ( 49 ) and the reactor ( 51 ) as well as the operationally arranged automatic loading lifter (as intended in the sewage treatment plant) ( 24 ) (such as in 2 shown).

Durch das Kläranlagenzulaufrohr (41) fließt diskontinuierlich eine gewisse Abwassermenge in die Vorklärung (49).Through the wastewater treatment system ( 41 ) a certain amount of waste water flows discontinuously into the primary treatment ( 49 ).

In das Kläranlagenablaufrohr (42) wird vom Klarwasserdruckluftheber nach jeder Reinigungsperiode das gereinigte Klarwasser aus dem Reaktor (51) gefördert.In the sewage treatment plant drainage pipe ( 42 ), the purified clarified water from the reactor is removed from the clear water pressure air lifter after each cleaning period ( 51 ).

In der Vorklärung (49) befindet sich der automatische Beschickungsheber (24) mit seinem Ansaugrohr (25) und seinen Belüftungsrohr (26) zur Belüftung der Vorklärung. Im Reaktor (51) befinden sich der Tellerbelüfter (10), der Überschussschlammheber (16) und der Klarwasserheber (13) mit Rückspülfunktion.In the primary treatment ( 49 ) is the automatic loader ( 24 ) with its intake pipe ( 25 ) and its ventilation pipe ( 26 ) for ventilation of the primary treatment. In the reactor ( 51 ) are the plate ventilator ( 10 ), the excess sludge lifter ( 16 ) and the clear water lifter ( 13 ) with backwash function.

Der automatische Beschickungsheber (24) mit seinen beiden Lufteintrittsöffnungen (32) und (33) ist über den Druckluftschlauch (7) mit dem Druckluftschlauch (9) des Tellerbelüfters (10) pneumatisch verbunden und so dass diese gemeinsam am ersten Umschaltventilanschluss (43) des Umschaltventils (23) pneumatisch verbunden sind.The automatic loader ( 24 ) with its two air inlets ( 32 ) and ( 33 ) is via the compressed air hose ( 7 ) with the compressed air hose ( 9 ) of the plate ventilator ( 10 ) are pneumatically connected and so that they together at the first changeover ( 43 ) of the changeover valve ( 23 ) are pneumatically connected.

Der Klarwasserheber (13) ist über den Druckluftschlauch (14) mit dem Druckluftschlauch (15) des Überschussschlammhebers (16) und mit der Rohröffnung (39) des automatischen Beschickungshebers (24) über den Druckluftschlauch (40) gemeinsam mit dem zweiten Umschaltventilanschluss (44) pneumatisch verbunden.The clear water lifter ( 13 ) is via the compressed air hose ( 14 ) with the compressed air hose ( 15 ) of the excess sludge lift ( 16 ) and with the pipe opening ( 39 ) of the automatic loader ( 24 ) via the compressed air hose ( 40 ) together with the second changeover valve connection ( 44 ) pneumatically connected.

Gesteuert wird die ganze biologische Kläranlage von einer elektronischen Steuerung (1), welche elektrisch mit dem Druckluftverdichter (2), dem Umschaltventil (23) und dem Druckluftsensor (38) verbunden ist.The entire biological treatment plant is controlled by an electronic control system ( 1 ), which are electrically connected to the compressed air compressor ( 2 ), the switching valve ( 23 ) and the compressed air sensor ( 38 ) connected is.

Der Druckluftsensor (38) besitzt an seinem Druckluftanschluss einen Druckluftmessschlauch (45), welcher unmittelbar am zweiten Umschaltventilanschluss (44) des Umschaltventils (23) pneumatisch dicht angeschlossen ist.The compressed air sensor ( 38 ) has at its compressed air connection a compressed air measuring hose ( 45 ), which directly at the second changeover valve connection ( 44 ) of the changeover valve ( 23 ) is pneumatically tightly connected.

Vom Steuerungsgehäuse führen also nur zwei betriebsbedingte Luftschläuche zur Kläranlage.From the control housing so only two operational air hoses lead to the treatment plant.

Wird am ersten Umschaltventilanschluss (43) die vom Verdichter (2) erzeugte Druckluft freigeschalten, so strömt diese in den Tellerbelüfter (10), belüftet somit das Reaktorwasser (8) und der automatische Beschickungsheber (24) beginnt je nach der Wasserstandshöhe in der Vorklärung (49) seine zwei Funktionen. Befindet sich die Wasserstandshöhe zwischen der minimalen Wasserhöhe (34) und der maximalen Wasserhöhe (29) so belüftet dieser das Vorklärwasser (50) [wie zuvor stehend an Hand der 2 bis 5 beschrieben) in der Belüftungsfunktion.At the first changeover valve connection ( 43 ) from the compressor ( 2 ) released compressed air, it flows into the disk ventilator ( 10 ), thus aerating the reactor water ( 8th ) and the automatic loader ( 24 ) starts depending on the water level in the primary treatment ( 49 ) its two functions. Is the water level between the minimum water level ( 34 ) and the maximum water level ( 29 ) so this ventilated the pre-treatment water ( 50 ) [as previously standing on the hand of the 2 to 5 described) in the ventilation function.

Steigt das frei zufließende Abwasser in der Vorklärung (49) an die Linie der maximalen Wasserhöhe (29), so beginnt sofort die Heberfunktion des automatischen Beschickungsheber (24), welche das Vorklärwasser (50) in den Reaktor (51) fördert.Does the free-flowing wastewater in the primary treatment ( 49 ) to the line of maximum water height ( 29 ), the lifting function of the automatic loading lifter ( 24 ), which the Vorklärwasser ( 50 ) in the reactor ( 51 ) promotes.

Die Belüftungsfunktion wird so lange unterbrochen, bis das Vorklärwasser (50) auf seine minimale Wasserhöhe (34) weggefördert worden ist oder vorher die Wasserhöhe im Reaktor (51) so gestiegen ist, dass diese die maximale Wasserhöhe (11) erreicht hat und der Wassergegendruck an der Rohrauslassöffnung (28) automatisch die Heberfunktion einstellt und auf seine Belüftungsfunktion in der Vorklärung (49) umschaltet.The ventilation function is interrupted until the pre-treatment water ( 50 ) to its minimum water level ( 34 ) or previously the water level in the reactor ( 51 ) has risen to the maximum water level ( 11 ) and the water back pressure at the tube outlet opening ( 28 ) automatically adjusts the siphon function and adapts to its aeration function in primary clarification ( 49 ) switches.

Wenn der automatische Beschickungsheber (24) mit Druckluft versorgt wird, dann arbeitet er ständig im Wechsel zwischen der Belüftung des Vorklärwassers (50) und als automatischer Beschickungsheber (24) mit seiner Wasserstandshöhenbegrenzung durch die Höhenpositionierung seiner Rohrauslassöffnung (28) im Reaktor (51).When the automatic loader ( 24 ) is supplied with compressed air, then it constantly works in the alternation between the aeration of the pre-treatment water ( 50 ) and as an automatic loader ( 24 ) with its water level limit by the height positioning of its tube outlet ( 28 ) in the reactor ( 51 ).

Die Höhe, in welcher die Rohrauslassöffnung (28) des automatischen Beschickungshebers (24) im Reaktor (51) angebracht ist, bestimmt also die maximale Wasserhöhe (11) im Reaktor (51).The height at which the tube outlet opening ( 28 ) of the automatic loader ( 24 ) in the reactor ( 51 ), determines the maximum water level ( 11 ) in the reactor ( 51 ).

Vorteilhaft ist, dass oberhalb der Rohrauslassöffnung (28) an einer Rohröffnung (39) des Heberrohrs (27) ein Druckluftmessschlauch (40) angebracht ist, welcher indirekt über ein Teilstück des Druckluftschlauches (14) und über einen Druckluftmessschlauch (45) zum Druckluftsensor (38) führt, an diesem angeschlossen ist, so dass die Rohrauslassöffnung bei steigender Wasserhöhe im Reaktor (51) die Rohrauslassöffnung (28) verschlossen wird, der Luftdruck dort größer wird und der Druckluftsensor dieses Ergebnis an die Steuerung (1) signalisiert, dass somit der Reaktor (51) bis zur maximalen Wasserhöhe (11) befüllt ist.It is advantageous that above the tube outlet opening ( 28 ) at a pipe opening ( 39 ) of the siphon tube ( 27 ) a compressed air measuring hose ( 40 ), which indirectly via a portion of the compressed air hose ( 14 ) and via a compressed air measuring hose ( 45 ) to the compressed air sensor ( 38 ), is connected to this, so that the tube outlet opening with increasing water level in the reactor ( 51 ) the tube outlet opening ( 28 ) is closed, the air pressure is greater there and the compressed air sensor this result to the controller ( 1 ) indicates that thus the reactor ( 51 ) up to the maximum water level ( 11 ) is filled.

Nach Beendigung des gemeinsamen Betriebes des automatischen Beschickungshebers (24) und des Tellerbelüfters (10) schaltet der Verdichter (2) aus, so dass die im Stundenbereich liegende Klarwasserabsetzphase erfolgen kann. Die Bakterien setzen sich dabei in Richtung das Reaktorbodens ab, so dass sich im oberen Bereich des Reaktorwassers (8) eine Klarwasserzone bildet. After the joint operation of the automatic loader ( 24 ) and the plate ventilator ( 10 ) the compressor switches ( 2 ), so that the clear water settling phase lying in the hour range can take place. The bacteria settle in the direction of the reactor bottom, so that in the upper region of the reactor water ( 8th ) forms a clear water zone.

Der Bereich der minimalen Wasserhöhe (12) bis zum Bereich der maximalen Wasserhöhe (11) liegt in der Klarwasserzone und wird nach Einschalten des Luftverdichters (2), nach Freischalten des zweiten Umschaltventilanschlusses (44), durch den Klarwasserdruckluftheber (13) abgepumpt. Die Druckluft strömt dazu vom Verdichter (2) durch das Umschaltventil (23) in den zweiten Umschaltventilanschluss (44), durch den Druckluftschlauch (14) in das Spülrohr (17), verdrängt dort das Spülwasser bis an der Lufteintrittsöffnung (19) Luft ausströmt und der Klarwasserheber (13) das Klarwasser in das Kläranlagenablaufrohr (42) fördert.The area of minimum water level ( 12 ) to the area of the maximum water level ( 11 ) is located in the clear water zone and after switching on the air compressor ( 2 ), after releasing the second changeover valve connection ( 44 ), through the clear water pressure air lift ( 13 ) pumped. The compressed air flows from the compressor ( 2 ) through the switching valve ( 23 ) into the second changeover valve connection ( 44 ), through the compressed air hose ( 14 ) in the flushing pipe ( 17 ), displaces the rinse water up to the air inlet opening ( 19 ) Air flows out and the clear water 13 ) the clear water into the wastewater treatment plant discharge pipe ( 42 ) promotes.

Am Druckluftschlauch (14) ist der Druckluftschlauch (15) angeschlossen, welcher zum Überschussschlammheber (16) führt und gleichzeitig mit dem Klarwasserdruckluftheber (13) arbeitet.On compressed air hose ( 14 ) is the compressed air hose ( 15 ) connected to the excess sludge 16 ) and simultaneously with the clear water pressure 13 ) is working.

Alle oberhalb der Ansaugöffnung (20) schwimmenden Bakterien werden während dessen Betriebes in die Vorklärung (49) gefördert, so dass sich eine darunter liegende Bakterienschichtdicke (21) bildet und im Reaktor (51) verbleibt. Ebenfalls gleichzeitig strömt Druckluft vom Druckluftschlauch (14) in den Druckmessschlauch (40) in die Rohröffnung (39) des waagerechten Abschnittes des Heberohres (27), um an der Rohrauslassöffnung (28) den automatischen Beschickungsheber (24) zu verlassen.All above the intake ( 20 ) floating bacteria are released during their operation in the primary treatment ( 49 ) so that an underlying bacterial layer thickness ( 21 ) and in the reactor ( 51 ) remains. At the same time compressed air flows from the compressed air hose ( 14 ) into the pressure measuring tube ( 40 ) into the tube opening ( 39 ) of the horizontal section of the lifting tube ( 27 ) at the pipe outlet ( 28 ) the automatic loader ( 24 ) to leave.

Die Rohröffnung (39) ist im Durchmesser kleiner als ein Millimeter und hat die Doppelfunktion: Zum einen (wie bereits zuvor stehend beschrieben) den Luftdruck oben im Heberohr (27) mit dem Druckluftsensor (38) während der Reaktorbefüllung messen zu können und zum anderen als Luftausströmöffnung zu dienen, damit nach dem Ausschalten des Klarwasserdrucklufthebers (13) die Luft aus dem Spülrohr (17) durch dieses entweicht, damit sich dieses wieder durch die Ansaugöffnung (18) mit Reaktorwasser (8) füllt.The pipe opening ( 39 ) is smaller than one millimeter in diameter and has the dual function: Firstly (as already described above) the air pressure at the top of the lifting tube ( 27 ) with the compressed air sensor ( 38 ) to be able to measure during the reactor filling and to serve as an air outflow opening, so that after switching off the clear water pressure air lift ( 13 ) the air from the flushing pipe ( 17 ) escapes through this, so that this again through the intake ( 18 ) with reactor water ( 8th ) fills.

Der Betrieb des Klarwasserdrucklufthebers (13) und des Überschussschlammhebers (16) ist zeitgesteuert und endet wenn die minimale Wasserhöhe (12) im Reaktor (51) erreicht ist. Nach dieser sogenannten Wasserabzugsphase schaltet der Luftverdichter (2) aus und der zweite Umschaltventilanschluss (44) wird geschlossen. Die Druckluftschläuche (14) und (15) bauen ihren Druck über den Druckmessschlauch (40) durch die Rohröffnung (39) und durch die offenen Rohrauslassöffnung (28) ab und entlüften gleichzeitig das Spülrohr (17). Dieser Zustand wird durch den Druckluftsensor (38) gemessen. Ist der gemessenen Druck größer Null, dann ist die Rohrauslassöffnung (28) noch unter Wasser, dann bedeutet dies eine Störung im Techniksystem der Kläranlage, oder es tritt Fremdwasser in die Kläranlage ein.Operation of the clear water pressure air lift ( 13 ) and the excess sludge lifter ( 16 ) is timed and ends when the minimum water level ( 12 ) in the reactor ( 51 ) is reached. After this so-called water withdrawal phase, the air compressor ( 2 ) and the second changeover valve connection ( 44 ) will be closed. The compressed air hoses ( 14 ) and ( 15 ) build their pressure via the pressure measuring tube ( 40 ) through the pipe opening ( 39 ) and through the open tube outlet ( 28 ) and simultaneously vent the flushing pipe ( 17 ). This condition is determined by the compressed air sensor ( 38 ). If the measured pressure is greater than zero, then the tube outlet ( 28 ) still under water, this means a disturbance in the technical system of the sewage treatment plant, or it enters into the sewage treatment plant extraneous water.

Der Druckluftsensor (38) gibt den Zustand an die Steuerung (1) elektrisch weiter und diese meldet dem Betreiber wahlweise einen optischen oder akustischen Hochwasseralarm. Ist der Druck am Druckluftsensor (38) kleiner gleich Null beginnt ein neuer Reinigungszyklus mit dem gleichzeitigen Betrieb des Belüfters (10) und dem automatischen Beschickungsheber (24).The compressed air sensor ( 38 ) returns the status to the controller ( 1 ) electrically and this reports the operator either an optical or acoustic high water alarm. Is the pressure at the compressed air sensor ( 38 ) equal to or less than zero, a new cleaning cycle begins with the simultaneous operation of the aerator ( 10 ) and the automatic loader ( 24 ).

Der Vorteil des automatischen Beschickungshebers besteht darin, dass der Heber, welcher das Vorklärwasser aus der Vorklärung in den Reaktor pumpt, nicht zeit- oder wasserstandgesteuert sein muss (Zeitschaltung oder Schwimmerschalter werden nicht benötigt) und dass beim Gesamtprozess der Wasserspiegel im Reaktor für die Prozesse der biologischen Klärung optimal einstellbar ist (auch bei schwankenden Zulaufmengen in die Vorklärung und ohne Neueinstellung der Pumpzeit), in dem sich der Beschickungsheber bzgl. der oberen maximalen Wasserstandhöhe im Reaktor quasi selbst in seiner Förderleistung ohne externe Schaltmechanismen automatisch begrenzt/reguliert.The advantage of the automatic feed lifter is that the lifter, which pumps the primary water from the primary treatment into the reactor, does not have to be time- or water-controlled (timer or float switches are not required) and that in the overall process the water level in the reactor for the processes of the biological clarification is optimally adjustable (even with fluctuating inflow quantities in the primary treatment and without readjustment of the pumping time) in which the feed lifter with respect. The upper maximum water level in the reactor quasi automatically limited / regulated itself in its capacity without external switching mechanisms.

Durch die gegenüber dem Stand der Technik wesentlich optimierte Anzahl von Bauelementen, die im Klärbecken angeordnet sind, werden die Herstellungs-, Betriebs- und Reinigungskosten (durch ggf. erforderliche Stillstandszeiten) der Kläranlage gesenkt, in dem insbesondere mechanische und elektrische Elemente „eingespart” werden und die Störanfälligkeit (bspw. durch Verstopfungen durch stückige Festbestandteile der Vorklärung und durch das Aufwachsen von Mikroorganismen) verringert wird.By compared to the prior art substantially optimized number of components, which are located in the clarifier, the manufacturing, operating and cleaning costs are reduced (by possibly required downtime) of the sewage treatment plant, in particular mechanical and electrical elements are "saved" and the susceptibility to interference (for example, by blockages by lumpy solid constituents of the primary treatment and by the growth of microorganisms) is reduced.

Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features described in the description, the exemplary embodiments and the following claims may be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektronische SteuerungElectronic control
22
Luftverdichterair compressor
33
elektromagnetisches Schaltventil (genannt Ventil)electromagnetic switching valve (called valve)
44
elektromagnetisches Schaltventil (genannt Ventil)electromagnetic switching valve (called valve)
5 5
elektromagnetisches Schaltventil (genannt Ventil)electromagnetic switching valve (called valve)
66
Beschickungshebercharging lifter
77
Druckluftschlauch (BSH)Compressed air hose (BSH)
88th
Reaktor/ReaktorwasserReactor / reactor water
99
Druckluftschlauch (Belüfter)Compressed air hose (aerator)
1010
Belüfter (Tellerbelüfter)Aerator (disc ventilator)
1111
maximale Wasserhöhe im Reaktormaximum water level in the reactor
1212
minimale Wasserhöhe im Reaktorminimum water level in the reactor
1313
Klarwasserdruckluftheber mit RückspülfunktionClear water pressure air lift with backwash function
1414
Druckluftschlauch (zum Klarwasserheber)Compressed air hose (to the clear water lifter)
1515
Druckluftschlauch (zum Überschussschlammheber)Compressed air hose (for excess sludge lift)
1616
ÜberschussschlammheberExcess sludge lifter
1717
Spülrohr (am Klarwasserheber)Rinse pipe (on the clear water lifter)
1818
Ansaugöffnung (am Klarwasserheber)Intake opening (on clear water lift)
1919
Lufteintrittsöffnung (am Klarwasserheber)Air intake (on the clear water lift)
2020
Ansaugöffnung (des Überschussschlammhebers)Intake opening (the excess sludge lift)
2121
BakterienschichtdickeBacteria coating thickness
2222
kleine Luftöffnung (am Druckluftschlauch 14)small air opening (on compressed air hose 14 )
2323
Umschaltventilswitching valve
2424
automatischer Beschickungsheberautomatic loader
2525
Ansaugrohr (am automatischen Beschickungsheber)Intake pipe (on the automatic feed lifter)
2626
Belüftungsrohr (am automatischen Beschickungsheber)Ventilation tube (on the automatic feed lifter)
2727
Heberrohr (am automatischen Beschickungsheber)Siphon tube (on automatic loading lifter)
2828
Rohrauslassöffnung (am automatischen BeschickungsheberPipe outlet opening (on the automatic feed lifter
2929
maximale Wasserhöhe der Vorklärungmaximum water level of primary clarification
3030
Ansaugöffnung (am Ansaugrohr 25)Intake opening (on the intake pipe 25 )
3131
Ein- und Ausströmöffnung (am Belüftungsrohr 26)Inlet and outflow opening (on the ventilation pipe 26 )
3232
Lufteintrittsöffnung (2/3 unter dem Belüftungsrohr)Air inlet opening (2/3 under the ventilation pipe)
3333
Lufteintrittsöffnung (1/3 unter dem Heberrohr)Air inlet opening (1/3 under the siphon tube)
3434
minimale Wasserhöhe in der Vorklärung)minimum water level in the primary treatment)
3535
Wasserströmung (in der Vorklärung)Water flow (in primary clarification)
3636
Wasserspiegel im HeberrohrWater level in the siphon
3737
Querströmungcrossflow
3838
DruckluftsensorAir pressure sensor
3939
Rohröffnungtube opening
4040
Druckmessschlauch (für den Drucksensor)Pressure measuring hose (for the pressure sensor)
4141
KläranlagenzulaufrohrWWTP inflow pipe
4242
KläranlagenablaufrohrEffluent pipe
4343
erster Umschaltventilanschluss von Ventil (23)first changeover valve connection of valve ( 23 )
4444
zweiter Umschaltventilanschluss von Ventil (23)second changeover valve connection of valve ( 23 )
4545
DruckluftmessschlauchCompressed air measuring hose
4646
gemeinsames Verbindungsrohrcommon connecting pipe
4747
Abstanddistance
4848
Abstanddistance
4949
Vorklärungprimary treatment
5050
VorklärwasserVorklärwasser
5151
Reaktorreactor
5252
maximale Schlammhöhe (in Vorklärung)maximum sludge height (in primary treatment)
5353
SchlammschutzrohrMud thermowell
5454
Entlüftungsöffnungvent

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010049709 A1 [0010] DE 102010049709 A1 [0010]
  • DE 102011122695 A1 [0011, 0039] DE 102011122695 A1 [0011, 0039]

Claims (13)

Druckluftheber in Form eines automatischen Beschickungshebers (24) umfassend • ein Ansaugrohr (25) mit Ansaugöffnung (30) in seiner Wand, ein Belüftungsrohr (26) mit einer Ein- und Ausströmöffnung (31) in seiner Wand und ein Heberrohr (27), wobei das Ansaugrohr (25), das Belüftungsrohr (26) und das Heberrohr (27) einen gemeinsamen Verbindungsraum ausbilden, in welchem im unteren Bereich des Belüftungsrohrs (26) eine Lufteintrittsöffnung (32) und im unteren Bereich des Heberrohrs (27) eine Lufteintrittsöffnung (33) münden, • einen Druckluftschlauch (7), welcher in die Lufteintrittsöffnungen (32 und 33) führt, und • eine Rohrauslassöffnung (28), welche mit dem Heberrohr (27) verbunden ist, so dass ein Wasserleitweg von der Ansaugöffnung (30) durch das Ansaugrohr (25) in das Heberrohr (27) hin zur Rohrauslassöffnung (28) ausgebildet ist, wobei • das Belüftungsrohr (26) etwa mittig zwischen Ansaugrohr (25) und Heberrohr (27) angeordnet ist, • der Beschickungsheber (24) an der unteren Kante einen U-förmigen Verbindungsrohr (46) für die drei senkrecht nach oben führenden Rohre (25; 26 und 27) bildet, wobei der Rohrabschnitt des Heberrohrs (27), welcher in die Rohrauslassöffnung (28) übergeht, zumindest an seiner Rohrauslassöffnung (28) einen wesentlichen größeren Durchmesser hat und sich im oberen Teil dieses Rohrabschnitts eine Rohröffnung (39) befindet, an die ein Druckmessschlauch (40) druckdicht angeschlossen ist, und • der Druckluftschlauch (7) und der Druckmessschlauch (40) mit einem Luftverdichter (2) verbindbar sind.Air lift in the form of an automatic loader ( 24 ) comprising • an intake pipe ( 25 ) with suction opening ( 30 ) in its wall, a ventilation tube ( 26 ) with an inlet and outlet opening ( 31 ) in its wall and a siphon ( 27 ), wherein the intake pipe ( 25 ), the ventilation pipe ( 26 ) and the siphon ( 27 ) form a common connection space in which in the lower region of the ventilation tube ( 26 ) an air inlet opening ( 32 ) and at the bottom of the siphon tube ( 27 ) an air inlet opening ( 33 ), • a compressed air hose ( 7 ), which in the air inlet openings ( 32 and 33 ), and • a pipe outlet opening ( 28 ), which with the siphon ( 27 ), so that a Wasserleitweg from the suction port ( 30 ) through the intake pipe ( 25 ) in the siphon ( 27 ) to the tube outlet opening ( 28 ), wherein • the ventilation tube ( 26 ) approximately in the middle between suction pipe ( 25 ) and siphon tube ( 27 ), • the feeder lifter ( 24 ) at the lower edge of a U-shaped connecting tube ( 46 ) for the three vertically upwardly leading tubes ( 25 ; 26 and 27 ), wherein the pipe section of the siphon tube ( 27 ), which into the tube outlet ( 28 ), at least at its tube outlet ( 28 ) has a substantially larger diameter and in the upper part of this pipe section has a pipe opening ( 39 ) to which a pressure measuring tube ( 40 ) is connected pressure-tight, and • the compressed air hose ( 7 ) and the pressure measuring tube ( 40 ) with an air compressor ( 2 ) are connectable. Druckluftheber gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Luftverdichter (2) und dem Druckluftschlauch (7) ein Umschaltventil (23) mit einem weiteren Druckluftschlauch (14) angeordnet ist.A compressed air lift according to claim 1, characterized in that between the air compressor ( 2 ) and the compressed air hose ( 7 ) a switching valve ( 23 ) with another compressed air hose ( 14 ) is arranged. Druckluftheber gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rohröffnung (39) und dem Luftverdichter (2) sowie dem Umschaltventil (23) ein Druckluftsensor (38) mit einer elektronischen Steuerung angeordnet ist.A compressed air lift according to claim 1, characterized in that between the pipe opening ( 39 ) and the air compressor ( 2 ) as well as the switching valve ( 23 ) a compressed air sensor ( 38 ) is arranged with an electronic control. Druckluftheber gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Druckluftschlauch (7) zwischen Umschaltventil (23) und den Lufteintrittsöffnungen (32; 32) ein Druckluftschlauch (9) einmündet, der mit einem Belüfter (10) verbindbar ist.A compressed air lift according to claim 1, characterized in that in the compressed air hose ( 7 ) between changeover valve ( 23 ) and the air inlet openings ( 32 ; 32 ) a compressed air hose ( 9 ), which is equipped with an aerator ( 10 ) is connectable. Druckluftheber in Form eines automatischen Beschickungshebers (24) umfassend • ein Schlammschutzrohr (53), das ein Heberrohr (27) umgibt, welches mit dem Schlammschutzrohr (53) durch einen gemeinsamen Boden verbunden ist, wobei das Heberrohr (27) eine Ansaugöffnung (30) in seiner Wand aufweist, in deren unmittelbarere Nähe sich eine Lufteintrittsöffnung (33) im gemeinsamen Boden befindet, die in das Heberrohr (27) mündet, und sich eine Lufteintrittsöffnung (32) in unmittelbarer Nähe der Ansaugöffnung (30) im gemeinsamen Boden befindet, die unmittelbar in das in Schlammschutzrohr (53) mündet, • einen Druckluftschlauch (7), welcher in die Lufteintrittsöffnungen (32 und 33) führt, und • eine Rohrauslassöffnung (28), welche mit dem Heberrohr (27) verbunden ist, so dass ein Wasserleitweg von der Ansaugöffnung (30) in das Heberrohr (27) hin zur Rohrauslassöffnung (28) ausgebildet ist, wobei der Rohrabschnitt des Heberrohrs (27), welcher in die Rohrauslassöffnung (28) übergeht, zumindest an seiner Rohrauslassöffnung (28) einen wesentlichen größeren Durchmesser hat und sich im oberen Teil dieses Rohrabschnitts eine Rohröffnung (39) befindet, an die ein Druckmessschlauch (40) druckdicht angeschlossen ist, und • der Druckluftschlauch (7) und der Druckmessschlauch (40) mit einem Luftverdichter (2) verbindbar sind.Air lift in the form of an automatic loader ( 24 ) comprising • a mud protection tube ( 53 ), which is a siphon tube ( 27 ), which with the mud protection tube ( 53 ) is connected by a common floor, wherein the siphon tube ( 27 ) an intake opening ( 30 ) in its wall, in the immediate vicinity of an air inlet opening ( 33 ) is located in the common floor, which is in the siphon ( 27 ), and an air inlet opening ( 32 ) in the immediate vicinity of the suction opening ( 30 ) is located in the common floor, which directly into the in mud protection pipe ( 53 ), • a compressed air hose ( 7 ), which in the air inlet openings ( 32 and 33 ), and • a pipe outlet opening ( 28 ), which with the siphon ( 27 ), so that a Wasserleitweg from the suction port ( 30 ) in the siphon ( 27 ) to the tube outlet opening ( 28 ), wherein the pipe section of the siphon tube ( 27 ), which into the tube outlet ( 28 ), at least at its tube outlet ( 28 ) has a substantially larger diameter and in the upper part of this pipe section has a pipe opening ( 39 ) to which a pressure measuring tube ( 40 ) is connected pressure-tight, and • the compressed air hose ( 7 ) and the pressure measuring tube ( 40 ) with an air compressor ( 2 ) are connectable. Druckluftheber gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Luftverdichter (2) und dem Druckluftschlauch (7) ein Umschaltventil (23) mit einem weiteren Druckluftschlauch (14) angeordnet ist.A compressed air lift according to claim 5, characterized in that between the air compressor ( 2 ) and the compressed air hose ( 7 ) a switching valve ( 23 ) with another compressed air hose ( 14 ) is arranged. Druckluftheber gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rohröffnung (39) und dem Luftverdichter (2) sowie dem Umschaltventil (23) ein Druckluftsensor (38) mit einer elektronischen Steuerung angeordnet ist.A compressed air lift according to claim 5, characterized in that between the pipe opening ( 39 ) and the air compressor ( 2 ) as well as the switching valve ( 23 ) a compressed air sensor ( 38 ) is arranged with an electronic control. Druckluftheber gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Druckluftschlauch (7) zwischen Umschaltventil (23) und den Lufteintrittsöffnungen (32; 32) ein Druckluftschlauch (9) einmündet, der mit einem Belüfter (10) verbindbar ist.Pneumatic lifting device according to claim 5, characterized in that in the compressed air hose ( 7 ) between changeover valve ( 23 ) and the air inlet openings ( 32 ; 32 ) a compressed air hose ( 9 ), which is equipped with an aerator ( 10 ) is connectable. Verfahren zum Betreiben eines Drucklufthebers gemäß einem oder mehrerer der voran stehenden Ansprüche 1 bis 8, der im Wasser der Vorklärung (49) einer biologischen SBR-Kläranlage angebracht ist, welche aus Vorklärung (49) und Reaktor (51) besteht und wasserstandsabhängig vom Vorklärwasser (50) und dem Reaktorwasser (8) automatisch seine Funktion so umschaltet, dass entweder das Vorklärwasser (50) belüftet oder das Vorklärwasser (50) selbstbegrenzend in den Reaktor (51) gefördert wird, wobei die Umschaltfunktion realisiert wird, indem die zum automatischen Beschickungsheber (24) durch den Druckluftschlauch (7) geförderte Druckluft sich aufteilt und durch die zwei Lufteintrittsöffnungen (32) und (33) unten an dem gemeinsamen Verbindungsrohr des Beschickungshebers (24) so einströmt wird, dass durch ein Ventil gedrosselt Druck in die Lufteintrittsöffnung (33) weniger und in die Lufteintrittsöffnung (32) weniger gedrosselt viel Druckluft einströmt.Method for operating a compressed air lift according to one or more of the preceding claims 1 to 8, which in the water of the primary treatment ( 49 ) is attached to a biological SBR treatment plant, which consists of primary treatment ( 49 ) and reactor ( 51 ) and depending on the water level of the pre-treatment water ( 50 ) and the reactor water ( 8th ) automatically switches its function so that either the pre-treatment water ( 50 ) or the pre-treatment water ( 50 ) self-limiting in the reactor ( 51 ), wherein the switching function is realized by the automatic loader ( 24 ) through the compressed air hose ( 7 ) conveyed compressed air and divided by the two air inlet openings ( 32 ) and ( 33 ) at the bottom of the common connecting pipe of the feeder lifter ( 24 ) so that flows through a valve throttled pressure in the Air inlet opening ( 33 ) less and into the air inlet ( 32 ) Less throttled much compressed air flows in. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftschlauch (7) den automatischen Beschickungsheber (24) mit Druckluft versorgt, so dass der daran angeschlossene Tellerbelüfter (10) und der automatische Beschickungsheber (24) gleichzeitig, durch den ersten Umschaltventilanschluss (43) mit der vom Luftverdichter (2) erzeugten Druckluft versorgt werden und der Druckluftschlauch (15) den Überschussschlammheber (16) mit Druckluft versorgt, so dass der daran angeschlossene Klarwasserheber (13) und der Überschussschlammheber (16) gleichzeitig durch den zweiten Umschaltventilausschluss (44) mit den vom Luftverdichter (2) erzeugtem Druckluft versorgt werden.Method according to claim 9, characterized in that the compressed air hose ( 7 ) the automatic loader ( 24 ) supplied with compressed air, so that the connected plate fan ( 10 ) and the automatic loader ( 24 ) at the same time, by the first changeover valve connection ( 43 ) with the air compressor ( 2 ) are supplied and the compressed air hose ( 15 ) the excess sludge lift ( 16 ) supplied with compressed air, so that the attached clear water lifter ( 13 ) and the excess sludge lift ( 16 ) simultaneously by the second switching valve exclusion ( 44 ) with those of the air compressor ( 2 ) supplied compressed air. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckluftschlauch (14) ebenfalls der Druckmessschlauch (40) angeschlossen ist und der Druckmessschlauch (45) vom Druckluftsensor (38) kommend, direkt hinter dem zweiten Umschaltventilanschluss (44) ebenfalls mit dem Druckluftschlauch (14) so in Verbindung steht, dass Druckluftveränderungen an der Rohröffnung (39) des automatischen Beschickungsheber (24) durch diesen pneumatischen Luftleitweg vom Drucksensor (38) wahrgenommen werden.A method according to claim 10, characterized in that the compressed air hose ( 14 ) also the pressure measuring hose ( 40 ) and the pressure measuring hose ( 45 ) from the compressed air sensor ( 38 ), directly behind the second changeover valve connection ( 44 ) also with the compressed air hose ( 14 ) in such a way that compressed air changes at the pipe opening ( 39 ) of the automatic loading lifter ( 24 ) by this pneumatic Luftleitweg from the pressure sensor ( 38 ). Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit der biologischen Kläranlage als elektronische Steuerung (1) betrieben wird und dabei elektrisch-datenleitend mit dem Luftverdichter (2), dem Umschaltventil (23) und dem Druckluftsensor (38) verbunden ist.A method according to claim 9, characterized in that the control unit of the biological treatment plant as an electronic control ( 1 ) and thereby electrically-data-conducting with the air compressor ( 2 ), the switching valve ( 23 ) and the compressed air sensor ( 38 ) connected is. Verwendung eines Beschickungshebers gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8 in einer biologischen SBR-Kläranlage, um das Vorklärwasser aus der Vorklärung in den Reaktor zu pumpen, wobei der Wasserspiegel im Reaktor für die Prozesse der biologischen Klärung optimal einstellbar ist, in dem sich der Beschickungsheber bzgl. der oberen maximalen Wasserstandhöhe im Reaktor selbst in seiner Förderleistung automatisch begrenzt/reguliert.Use of a feed elevator according to one or more of claims 1 to 8 in a biological SBR wastewater treatment plant to pump the pre-treatment water from the primary treatment into the reactor, wherein the water level in the reactor for the processes of biological clarification is optimally adjustable, in which the Feeder lift with respect to the upper maximum water level in the reactor itself automatically limited in its flow rate / regulated.
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