DE102018214508B4 - Anlage und Verfahren zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser sowie Verwendung einer derartigen Anlage zur Verbesserung des Niederschlagswasser-Managements einer Fahrsiloanlage - Google Patents

Anlage und Verfahren zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser sowie Verwendung einer derartigen Anlage zur Verbesserung des Niederschlagswasser-Managements einer Fahrsiloanlage Download PDF

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    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
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    • E03F5/105Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
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    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water

Abstract

Anlage (1) zur Trennung und Aufbereitung von organisch belastetem Abwasser von Betriebs- und/oder Lagerflächen von Fahrsilos, umfassend1.1. mindestens eine Sammelleitung (3) zum Sammeln und Weiterleiten von Abwasser von mindestens einem ersten Bereich zu mindestens einem zweiten Bereich,1.2. mindestens eine steuerbare Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers, welche stromabwärts der Sammelleitung (3) angeordnet ist, mit Hilfe derer es möglich ist, das Abwasser in Abhängigkeit vom Belastungsgrad zu unterschiedlichen Sammeleinrichtungen (9, 11) zu leiten,1.3. mindestens eine erste Sensoreinrichtung (5) zur Erfassung mindestens eines Parameters zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers, welche in signalübertragender Weise an die mindestens eine Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers gekoppelt ist,1.4. eine erste Sammeleinrichtung (9) zum Sammeln von Abwasser und eine zweite Sammeleinrichtung (11) zum Sammeln von Abwasser, welche stromabwärts der mindestens einen Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers vorgesehen sind, und1.5. mindestens eine erste Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser, welche stromabwärts der ersten Sammeleinrichtung (9) angeordnet ist,1.6. wobei ausgangsseitig zur ersten Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser eine zweite Sensoreinrichtung (33) zur Überwachung der Wasserqualität vorgesehen ist,1.7. wobei abstromseitig zur ersten Vorrichtung (13) eine Rückführleitung (35) zur ersten Sammeleinrichtung (9) vorgesehen ist und1.8. wobei die zweite Sammeleinrichtung (11) eine Sammeleinrichtung (11) zum Sammeln von hoch belastetem Abwasser bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Trennung und Aufbereitung von organisch belastetem Abwasser von Betriebs- und/oder Lagerflächen von Fahrsilos. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer derartigen Anlage zur Verbesserung des Niederschlagswasser-Managements einer Fahrsiloanlage.
  • Je nach Verschmutzungsgrad dürfen Abwässer nicht ohne weiteres in den Wasserkreislauf in der Natur eingeleitet werden. Gerade im Bereich von landwirtschaftlichen Betrieben kann es notwendig sein, das nach Niederschlägen von versiegelten Flächen ablaufende Regenwasser vor dem Einleiten in die Natur oder die Einleitstelle zu reinigen.
  • Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Kläranlagen bekannt. Beispielsweise zeigt die DE 10 2008 021 137 A1 und die DE 20 2008 018 266 U1 eine Teichkläranlage mit unterschiedlichen Behandlungsstufen und einer Einrichtung zum Detektieren des Verschmutzungsgrades des der Teichkläranlage zugeführten Abwassers. Aus der DE 198 06 421 A1 ist ein Verfahren zur Reduzierung von Fremdwasser in Abwasserkanälen bekannt. Aus der WO 98/49102 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser aus einem chemisch-mechanischen Polierprozess in der Chipfertigung bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei der Anlage ist mindestens eine steuerbare Einrichtung zur Beeinflussung eines Strömungswegs des Abwassers an mindestens eine Sensoreinrichtung zur Erfassung mindestens eines Parameters zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers in signalübertragender Weise gekoppelt.
  • Auf diese Weise kann der Strömungsweg des Abwassers in Abhängigkeit des Belastungsgrads des Abwassers gesteuert werden.
  • Auf diese Weise kann die Umweltbelastung verringert werden. Außerdem ist es möglich, auf diese Weise bestimmte Abwässer oder zumindest einen Teil davon wirtschaftlich zu nutzen. Es ist insbesondere möglich, Abwässer mit einem hohen Belastungsgrad, insbesondere Abwässer, welche eine Mindestkonzentration eines bestimmten Stoffes aufweisen, und/oder als allgemein wassergefährdend geltende Stoffe oder Gemische abzuleiten und separat weiterzuverarbeiten.
  • Bei dem Abwasser handelt es sich um organisch belastetes Abwasser, insbesondere organisches belastetes Niederschlagswasser, von Betriebs- und/oder Lagerflächen von Fahrsilos beispielsweise an Biogasanlagen oder Viehbetrieben.
  • Die Anlage bildet insbesondere ein Mittel zur Verbesserung des Niederschlags-Managements einer Fahrsiloanlage.
  • Die Anlage umfasst insbesondere eine Mehrzahl von Strömungswegen. Insbesondere stromabwärts der Sensoreinrichtung kann das Abwasser je nach Belastungsgrad mittels der Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs in unterschiedliche Bereiche, insbesondere Leitungen und/oder Auffangbecken, geleitet werden.
  • Die Sensoreinrichtung ist insbesondere stromabwärts der Sammelleitung angeordnet. Sie kann auch in einem Mittenbereich der Sammelleitung angeordnet sein.
  • Die Anlage weist abstromseitig zu einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser eine Sensoreinrichtung zur Überwachung der Wasserqualität auf. Hierdurch kann ein Belastungsgrad des Abwassers überwacht werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die abstromseitig zur Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser angeordnete Sensoreinrichtung zur Überwachung der Wasserqualität eine Sonde zur Erfassung des Sauerstoff-Gehalts und/oder eine Sonde zur Ermittlung des Redox-Potenzials des Abwassers auf. Dies hat sich als besonders vorteilhaft zur Überwachung der Wasserqualität von aufbereitetem Abwasser erwiesen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind mindestens zwei alternative Sammeleinrichtungen zum Sammeln von Abwasser stromabwärts der mindestens einen Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers vorgesehen. Die Sammeleinrichtungen sind insbesondere separat voneinander. Es kann sich beispielsweise um separate Becken oder Behälter, insbesondere nach außen geschlossene Behälter, handeln.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die unterschiedlichen Sammeleinrichtungen unterschiedliche Fassungsvolumina auf. Sie können insbesondere jeweils ein Mindestvolumen aufweisen. Die Mindestvolumina der unterschiedlichen Sammeleinrichtungen können unterschiedlich sein.
  • Beispielsweise kann die Vorrichtung zwei separate Sammeleinrichtungen mit Sammelvolumina V1, V2 aufweisen, wobei gilt: V1: V22 ≥ 3, insbesondere V1: V22 ≥ 5, insbesondere V1: V22 ≥ 10, insbesondere V1: V22 ≥ 20, insbesondere V1: V22 ≥ 30, insbesondere V1: V22 ≥ 50, insbesondere V1: V22 ≥ 100. Das Mindestvolumen der Sammeleinrichtungen kann insbesondere im Bereich von 0,1 m3 bis 100 m3, insbesondere im Bereich von 0,5 m3 bis 20 m3, insbesondere im Bereich von 1 m3 bis 10 m3 liegen. Andere Mindestvolumina sind denkbar. Die Mindestvolumina können in Abhängigkeit von der versiegelten Fläche, insbesondere in Abhängigkeit von den zu erwartenden maximalen Auffangmengen, bestimmt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist mindestens eine der Sammeleinrichtungen, insbesondere weisen sämtliche Sammeleinrichtungen, einen Auslass auf. Vorzugsweise ist der Auslass steuerbar. Er kann insbesondere mittels eines steuerbaren Ventils verschließbar sein. Die Steuerung des Ventils kann in signalübertragender Weise an eine weitere Sensoreinrichtung zur Erfassung mindestens eines Parameters zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers in der jeweiligen Sammeleinrichtung gekoppelt sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können sämtliche Sensoreinrichtungen der Vorrichtung in signalübertragender Weise, insbesondere drahtlos, mit einer zentralen Steuer- und/oder Kontrolleinheit verbunden sein. Mit Hilfe der zentralen Steuer- oder Kontrolleinheit können vorzugsweise sämtliche Parameter zur Charakterisierung des Belastungsgrades des Abwassers in den unterschiedlichen Bereichen der Vorrichtung überwacht werden. Mit Hilfe der Steuer- oder Kontrolleinheit ist es vorzugsweise möglich, sämtliche Mittel zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers, insbesondere sämtliche Ventile, Weichen, Klappen und andere strömungsbeeinflussende Mittel, zu steuern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers mindestens eine Strömungsweiche auf.
  • Bei der Strömungsweiche kann es sich um ein Zweiwegeventil oder ein Mehrwegeventil handeln. Mit Hilfe einer derartigen Strömungsweiche ist es auf einfache Weise möglich, das Abwasser in Abhängigkeit vom Belastungsgrad zu unterschiedlichen zweiten Bereichen, insbesondere zu unterschiedlichen Sammeleinrichtungen, zu leiten.
  • Prinzipiell kann als Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers auch ein einfaches steuerbares Ventil dienen. Dies ermöglicht es, den Durchfluss, insbesondere die Durchflussrate des Abwassers durch die Sammelleitung, in Abhängigkeit vom Belastungsgrad des Abwassers zu steuern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers automatisch in Abhängigkeit der von der mindestens einen Sensoreinrichtung erfassten Daten gesteuert.
  • Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass in die unterschiedlichen Bereiche stromabwärts der Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers nur Abwasser mit bestimmten Eigenschaften gelangt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der mindestens eine von der mindestens einen Sensoreinrichtung erfasste Parameter ausgewählt aus folgender Liste: pH-Wert des Abwassers, elektrische Leitfähigkeit des Abwassers, Redoxpotenzial des Abwassers, Gehalt des Abwassers an einem oder mehreren Stoffen, insbesondere Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Phosphate, Trübung des Abwassers, Volumenstrom des Abwassers, Temperatur des Abwassers, BSB5 (biologischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen), CSB (chemischer Sauerstoffbedarf), TOC (gesamter organischer Kohlenstoff), DOC (gelöster organisch gebundener Kohlenstoff), Säurekapazität, Feststoffgehalt (z.B. absetzbare Stoffe, TS-Gehalt (Trockensubstanz-Gehalt)).
  • Sämtliche der vorgenannten Parameter beziehen sich auf das Abwasser in der Sammelleitung.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung hat die mindestens eine Sensoreinrichtung eine kurze Ansprechgeschwindigkeit. Die Ansprechgeschwindigkeit der Sensoreinrichtung beträgt insbesondere höchstens 5 min, insbesondere höchstens 1 min, insbesondere höchstens 10 s.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Koppelung der mindestens einen Sensoreinrichtung an die mindestens eine Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers einstellbar. Sie ist insbesondere programmierbar.
  • Die Koppelung kann von weiteren Parametern, beispielsweise dem Füllgrad der unterschiedlichen Sammeleinrichtungen, der Tages- und/oder Jahreszeit oder anderen Parametern, abhängig sein.
  • Dies ermöglicht es, flexibel auf unterschiedliche Bedürfnisse und/oder Rahmenbedingungen einzugehen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung elektrisch autark. Sie benötigt insbesondere keinen Anschluss an ein externes Stromnetz.
  • Sie kann eine eigene Energieerzeugungsvorrichtung aufweisen. Diese Energieerzeugungseinrichtung kann in die Sammelleitung integriert sein. Sie kann insbesondere ein in der Sammelleitung angeordnetes Laufrad umfassen. Die Energie zur Versorgung der Sensoreinrichtung und/oder der Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers kann insbesondere mit Hilfe des Abwassers selbst erzeugt werden.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Trennung und Aufbereitung von organisch belastetem Abwasser von Betriebs- und/oder Lagerflächen von Fahrsilos zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser gemäß Anspruch 11 gelöst. Bei dem Verfahren wird der Strömungsweg des Abwassers in Abhängigkeit eines mittels einer Sensoreinrichtung erfassten Parameters zur Charakterisierung des Belastungsgrades des Abwassers beeinflusst.
  • Das Verfahren dient insbesondere zur Verbesserung des Niederschlagswasser-Managements. Es bildet insbesondere einen Teil eines Verfahrens zur Verwertung und/oder Sortierung von Niederschlagswasser.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die mindestens eine Sensoreinrichtung in signalübertragender Weise an die mindestens eine Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers gekoppelt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Belastungsgrad des Abwassers in Abhängigkeit der mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung erfassten Daten in zwei oder mehr unterschiedliche Kategorien eingeteilt.
  • Das Abwasser kann insbesondere in zwei oder mehr der folgenden Kategorien eingeteilt werden:
    • wenig verschmutzt → das Abwasser ist unmittelbar einleitbar
    • leicht verschmutzt → das Abwasser ist nach einer Aufbereitung einleitbar
    • stark verschmutzt → das Abwasser ist für andere Zwecke verwertbar oder muss entsorgt werden.
  • Eine weitere Unterteilung in zusätzliche Kategorien ist möglich.
  • Gemäß einem Aspekt ist vorgesehen, einen Teil des mittels der Sammelleitung gesammelten Abwassers in Abhängigkeit vom Belastungsgrad zu verwerten. Es ist insbesondere möglich, besonders hoch belastetes Abwasser zur Energiegewinnung, insbesondere in einer Biogasanlage, oder zur Herstellung von Düngemitteln zu verwerten.
  • Es ist insbesondere möglich, zunächst Stoffe oder Gemische, welche gemäß der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV) als allgemein wassergefährdend gelten, abzutrennen, insbesondere auszuleiten. Abwasser, welches gemäß dem gesetzlichen und/oder behördlichen Vorschriften als behandelbar gilt, kann weitergeleitet und je nach Belastungsgrad weiter bearbeitet, insbesondere aufbereitet, werden.
  • Eine derartige Trennung von wassergefährdenden Stoffen und behandelbarem Abwasser kann vorzugsweise in einem separaten Trennschacht erfolgen. Hierfür kann insbesondere ein gegebenenfalls auf einer Fahrsiloanlage bereits vorhandener Trennschacht verwendet werden.
  • Durch die separate Ableitung von hochbelastetem Abwasser, insbesondere von allgemein wassergefährdenden Stoffen, ist ein besonders effizientes Abwasser-Management möglich. Insbesondere die Aufbereitung des behandelbaren Abwassers kann durch die Ableitung von hochbelastetem Abwasser, insbesondere durch die Ableitung von als allgemein wassergefährdend geltenden Stoffen oder Gemischen, vereinfacht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können ein oder mehrere, insbesondere sämtliche, der den Strömungsweg des Abwassers beeinflussenden Einrichtungen, insbesondere deren Strömungsweichen, derart ausgebildet sein, dass das Abwasser im freien Ablauf durch diese hindurchlaufen kann, sofern keine Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts vorliegt. Eine derartige Überschreitung kann insbesondere mittels einer oder mehrerer der vorhergehend beschriebenen Sensor-Einrichtungen ermittelt werden. Sofern eine Überschreitung eines vorgegebenen, maximal zulässigen Grenzwerts eines bestimmten Parameters ermittelt wird, kann der Default-Strömungsweg abgeriegelt, das heißt unterbrochen werden. Das hochbelastete Abwasser beziehungsweise die allgemein wassergefährdenden Stoffe oder Gemische können dann, insbesondere mit Hilfe einer Tauchmotorpumpe, einer Sammeleinrichtung für hochbelastetes Abwasser und/oder der betrieblichen Verwertung zugeführt beziehungsweise zurück ins Pufferbecken gepumpt werden.
  • Dies ermöglicht einen besonders einfachen, energetisch vorteilhaften Betrieb der Anlage. Vorzugsweise kann die Anlage derart ausgelegt werden, dass zwischen dem ersten Trennschacht zur Abtrennung allgemein wassergefährdender Stoffe oder Gemische und der zweiten Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers eine Freigefälleleitung liegt. Vorzugsweise ist die Anlage derart ausgelegt, dass zwischen der steuerbaren Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers, welche im Strömungsweg vor dem Pufferbecken angeordnet ist, und dem Pufferbecken eine Freigefälleleitung liegt. Vorzugsweise ist die Verbindungsleitung zwischen dem Pufferbecken und der Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser als Freigefälleleitung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Verbindungsleitung vom abstromseitig zur Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser angeordneten Trennschacht zur Einleitungsstelle als Freigefälleleitung ausgebildet.
  • Die Verbindungsleitungen zur Sammeleinrichtung für stark belastetes Abwasser können ebenfalls, brauchen jedoch aufgrund der Pumpen nicht notwendigerweise als Freigefälleleitungen ausgebildet zu sein.
  • Vorzugsweise weisen sämtliche der Pumpen eine Förderleistung, insbesondere eine maximale Förderleitung, auf, welche größer ist als der maximal zu erwartende Zulauf an hochbelastetem Abwasser. Dies ermöglicht einen sicheren Betrieb der Anlage.
  • Die Sicherheit der Anlage kann weiter verbessert werden, indem die Trennschächte ein Puffervolumen aufweisen, welches größer ist als die maximal zu erwartende Menge von hochbelastetem Abwasser beziehungsweise wassergefährdenden Stoffen. Diese Werte können abgeschätzt und bei der Auslegung der Anlage berücksichtigt werden. Die Trennschächte können insbesondere ein Volumen von mindestens 1 m3, insbesondere mindestens 2 m3, insbesondere mindestens 3 m3, insbesondere mindestens 5 m3 aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die mindestens eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser stromabwärts einer Sammeleinrichtung für schwach belastetes Abwasser angeordnet. Unter schwach belastetem Abwasser sei hierbei Abwasser verstanden, welches mindestens eine, insbesondere zwei, drei oder sämtliche der nachfolgenden Bedingungen erfüllt: CSB ≤ 1000 mg/l, BSB5 ≤ 500 mg/l, Gesamtstickstoffgehalt (Nges) ≤ 80 mg/l, gesamter Phosphatgehalt (Pges) ≤ 15 mg/l.
  • Stromabwärts der Vorrichtung zur Aufbereitung von schwach belastetem Abwasser kann das aufbereitete Abwasser direkt in die Natur eingeleitet werden.
  • Ausgangsseitig der Vorrichtung zur Aufbereitung des schwach belasteten Abwassers kann dieses insbesondere Oberflächenwasserqualität, insbesondere Trinkwasserqualität aufweisen. Es kann insbesondere folgende Parameterwerte aufweisen: CSB ≤ 50 mg/l, BSB5 ≤ 25 mg/l, Nges ≤ 5 mg/l, Pges ≤ 1 mg/l.
  • Um entsprechende Werte zu garantieren, kann vorzugsweise ausgangsseitig der Vorrichtung zur Aufbereitung des schwach belasteten Abwassers eine Messeinrichtung mit einem oder mehreren Sensoren vorgesehen sein. Die Messeinrichtung, insbesondere einer oder mehrere der Sensoren, können an ein Mehrwegeventil gekoppelt sein und dieses steuern. Vorzugsweise ist die Messeinrichtung derart an eine Strömungsweiche gekoppelt, dass das gemessene Wasser im freien Ablauf ablaufen kann, sofern der Sensor oder die Sensoren eine ausreichende Qualität ermitteln. Sofern die Qualität des Wassers nicht sämtlichen Vorgaben entspricht, kann der Ablauf unterbrochen und das Wasser zurück in das Pufferbecken gepumpt werden. Dies ermöglicht eine besonders wirtschaftliche und einfach zu steuernde Betriebsweise der Anlage. Hierdurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass ausschließlich Wasser mit einer vorgegebenen Mindestqualität in die Natur oder einen Vorfluter eingeleitet wird. Sofern das aufbereitete Abwasser ausgangsseitig der Vorrichtung zur Aufbereitung desselben die geforderte Mindestqualität nicht erreicht, kann es mittels einer Rückführleitung einem Sammel- oder Pufferbecken aufstromseitig der Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser zugeführt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die abstromseitig der Vorrichtung zur Aufbereitung von schwach belasteten Abwassers angeordnete Kontrolleinrichtung eine Sauerstoffsonde und/oder einen Redox-Sensor. Es hat sich herausgestellt, dass hiermit insbesondere die Belastung schwach belasteten und/oder unzureichend aufbereiteten Abwassers zuverlässig überwacht werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist die mindestens eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser stromabwärts einer Sammeleinrichtung für stark belastetes Abwasser angeordnet.
  • Unter stark belastetem Abwasser sei Abwasser verstanden, bei welchem mindestens ein Parameterwert oberhalb der vorhergehend genannten Maximalwerte für schwach belastetes Abwasser liegt.
  • Stromabwärts der Vorrichtung zur Aufbereitung von stark belastetem Abwasser kann eine Vorrichtung zur Verwertung desselben oder eine Entsorgungsvorrichtung vorgesehen sein.
  • Vom Erfinder wurde erkannt, dass sich insbesondere bei landwirtschaftlichen Betrieben, insbesondere bei Biogasanlagen, sehr stark variierende Belastungen des Niederschlagswassers ergeben. Beispielsweise ist der Belastungsgrad des von einer versiegelten Hoffläche ablaufenden Niederschlagswassers zu Beginn eines Regengusses, insbesondere nach einer längeren Trockenheit, wesentlich höher als nach einem längeren Dauerregen.
  • Als Vorrichtung zur Aufbereitung von schwach belastetem Abwasser kann insbesondere eine Kläranlage, insbesondere eine biologische Kläranlage, insbesondere eine Festbettkläranlage, insbesondere eine Kläranlage mit einer Technologie gemäß der Beschreibung der DE 10 2010 061 953 A1 , dienen.
  • Des Weiteren hat sich gezeigt, dass Abwasser, bei welchem die Konzentration eines oder mehrerer bestimmter Stoffe einen bestimmten Grenzwert übersteigt, wirtschaftlich nutzbringend verwertet werden kann. Es kann gegebenenfalls nach einer optionalen Aufkonzentrierung, beispielsweise zur Energiegewinnung, insbesondere in einer Biogasanlage, oder zur Herstellung von Düngemitteln verwendet werden.
  • Alternativ hierzu ist es möglich, das hoch belastete Abwasser zu entsorgen. Es hat sich herausgestellt, dass mit Hilfe der vorhergehend beschriebenen Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser auch in diesem Fall erhebliche Kosteneinsparungen möglich sind. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass das Volumen des zu entsorgenden Abwassers erheblich verringert werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fahrsiloanlage zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die Verwendung einer Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser gemäß der vorhergehenden Beschreibung für eine Fahrsiloanlage gelöst.
  • Die Vorteile ergeben sich aus denen der Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser.
  • Die Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser ermöglicht insbesondere ein effizientes Abwasser- insbesondere Niederschlagswasser-Management bei einer Fahrsiloanlage.
  • Weitere Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:
    • 1 schematisch eine nicht erfindungsgemäße Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser,
    • 2 schematisch eine weitere, erfindungsgemäße Anlage zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser,
    • 3 eine Aufsicht auf eine konkrete Umsetzung der Anlage gemäß 2,
    • 4 eine Seitenansicht der Anlage gemäß 3.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 eine Anlage 1 zur Trennung und Aufbereitung von Abwasser beschrieben. Die Anlage 1 umfasst eine Vorrichtung 2 zur Leitung von Abwasser.
  • Die Vorrichtung 2 umfasst eine Sammelleitung 3 zum Sammeln und Weiterleiten von Abwasser. Die Sammelleitung 3 kann insbesondere einen Hofablauf und/oder einen Ablauf aus einem Silo, insbesondere einem Fahrsilo 21, umfassen.
  • Zur Quantifizierung des Verschmutzungsgrades des Abwassers kann der CSB-Wert (chemischer Sauerstoff-Bedarf) dienen. Das Abwasser in der Sammelleitung 3 kann einen CSB-Wert im Bereich von 0 bis 100000 mg/l aufweisen. Der CSB-Wert von verunreinigtem Regenwasser an Fahrsiloanlagen liegt üblicher Weise im Bereich von 50 mg/l bis 30000 mg/l.
  • Mittels der Sammelleitung 3 wird das Abwasser zu einer Messstelle 4 mit einer Messsonde 5 geleitet. Die Messsonde 5 ist Bestandteil einer Sensoreinrichtung zur Erfassung mindestens eines Parameters zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers. Mittels der Messsonde 5 kann mindestens ein Parameter aus folgender Liste gemessen werden: pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Redoxpotenzial, Sauerstoffgehalt, Stickstoffgehalt, Volumenstrom, Temperatur. Es können auch mehrere Messsonden 5 zur Erfassung unterschiedlicher Kombinationen dieser Parameter vorgesehen sein. Mittels der Messsonde 5 ist insbesondere die Leitfähigkeit und über eine zuvor ermittelte Korrelation der CSB-Wert des Abwassers an der Messstelle 4 bestimmbar.
  • Die Messsonde 5 ist in signalübertragender Weise mit einer Steuereinrichtung 6 verbunden. Die Steuereinrichtung 6 kann insbesondere einen Messumformer aufweisen. Die Steuereinrichtung 6 ist in signalübertragender Weise mit einer Einrichtung zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers, insbesondere in Form eines Ventils 7, verbunden. Bei der in der 1 dargestellten Anlage 1 ist das Ventil 7 als steuerbares Zweiwegeventil ausgebildet. Hierunter sei ein Ventil mit einem Zulauf und mit zwei Abläufen verstanden, wobei der Strömungsweg vom Zulauf zwischen den beiden Abläufen schaltbar ist. Der Strömungsweg kann mittels des Ventils 7 auch unterbrochen werden. Teilweise werden derartige Ventil auch als Dreiwegeventile bezeichnet, da sie insgesamt drei Anschlüsse aufweisen. Alternative Ausführungen sind möglich.
  • Vom Ventil 7 führt ein erster Strömungsweg, insbesondere in Form einer ersten Abwasserleitung 8, zu einem ersten Sammelbecken 9. Das erste Sammelbecken 9 bildet eine Sammeleinrichtung zum Sammeln von Abwasser, insbesondere zum Sammeln von schwach belastetem Abwasser.
  • Das Ventil 7 ist insbesondere derart steuerbar, dass ausschließlich Abwasser mit einem CSB-Wert von weniger als 5000 mg/l, insbesondere weniger als 4000 mg/l, insbesondere weniger als 3000 mg/l zum Sammelbecken 9 geführt wird.
  • Der CSB-Wert des Abwassers im Sammelbecken 9 kann in einem Bereich von weniger als 1000 mg/l gehalten werden. Hierfür wird das Abwasser im Sammelbecken 9 gegebenenfalls durch Zuführung von Wasser mit einem CSB-Wert von weniger als 1000 mg/l, insbesondere weniger als 500 mg/l, insbesondere weniger als 300 mg/l, insbesondere weniger als 200 mg/l und insbesondere weniger als 100 mg/l verdünnt.
  • Vorzugsweise weist das Sammelbecken 9 ein Gesamtvolumen auf, welches im Bereich von 1% bis 40%, insbesondere im Bereich von 5% bis 30%, insbesondere im Bereich von 10% bis 20% des Jahresniederschlags an dem für die Anlage 1 vorgesehenen Standort liegt. Der Gesamtjahresniederschlag errechnet sich hierbei aus der Niederschlagshöhe des jeweiligen Standorts multipliziert mit der Fläche, über welche das ablaufende Regenwasser aufgesammelt wird.
  • Das Sammelbecken 9 kann insbesondere ein Gesamtvolumen von mindestens 10000 I, insbesondere mehr als 20000 I, insbesondere mehr als 30000 I, insbesondere mehr als 50000 l aufweisen.
  • Das Sammelbecken 9 wird auch als Pufferspeicher bezeichnet.
  • Der zweite Ausgang des Ventils 7 ist mit einem Strömungsweg, insbesondere in Form einer zweiten Abwasserleitung 10, verbunden. Die zweite Abwasserleitung 10 führt zu einem Sammeltank 11. Der Sammeltank 11 bildet eine zweite Sammeleinrichtung zum Sammeln von Abwasser, insbesondere zum Sammeln von hoch belastetem Abwasser.
  • Gemäß einer vorteilhaften Variante kann anstelle eines steuerbaren Mehrwegeventils eine Strömungsweiche vorgesehen sein, welche das Abwasser im freien Ablauf beziehungsweise Durchlauf zum Sammelbecken 9 ablaufen beziehungsweise durchlaufen lässt, sofern mittels der Sensoreinrichtung, insbesondere mittels der Messsonde 5, keine Überschreitung eines maximal vorgegebenen Grenzwerts für einen oder mehrere Parameter zur Charakterisierung des Belastungsgrads des Abwassers ermittelt wird. Sofern das Abwasser nicht sämtlichen Vorgaben entspricht, kann der Strömungsweg unterbrochen und das Abwasser dem Sammeltank 11 zugeführt werden. Hierfür kann eine Pumpe, insbesondere eine Tauchmotorpumpe, vorgesehen sein. Die Tauchmotorpumpe hat insbesondere eine größere Förderleistung, insbesondere eine größere maximale Förderleistung, als der maximal zu erwartende Volumenstrom an hochbelastetem Abwasser.
  • Das erste Sammelbecken 9 ist ausgangsseitig über eine weitere Abwasserleitung 12 mit einer Vorrichtung 13 zur Aufbereitung von Abwasser verbunden. Das Sammelbecken 9 und/oder die Abwasserleitung 12 kann mit einem in der 1 nicht dargestellten Ventil, insbesondere einem steuerbaren Ventil, versehen sein. Das Ventil kann mit Hilfe der Steuereinrichtung 6 oder mit Hilfe einer separaten zentralen Steuereinrichtung der Anlage 1 in signalübertragender Weise verbunden sein.
  • Bei der Vorrichtung 13 zur Aufbereitung von Abwasser kann es sich insbesondere um eine biologische Kläranlage, insbesondere mit einer Technologie gemäß der DE 10 2010 061 953 A1 , handeln. Die Vorrichtung 13 kann insbesondere im Durchflussbetrieb verwendet werden. Sie weist insbesondere drei oder mehr sequentiell miteinander verbundene Behälter 14, 15, 16 auf. Beim Behälter 14 handelt es sich um einen Behälter für eine Vorklärung. Bei dem Behälter 15 handelt es sich insbesondere um eine Festbettkammer. Beim Behälter 16 handelt es sich insbesondere um einen Behälter für eine Nachklärung. Für weitere Details der Vorrichtung 13 wird exemplarisch auf die DE 10 2010 061 953 A1 verwiesen, die hiermit vollständig als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung in diese integriert ist.
  • Nach Durchlaufen der Vorrichtung 13 weist das Abwasser eine derart niedrige Belastung, das heißt Verunreinigung, auf, dass es problemlos in den Kreislauf der Natur oder in eine Einleitstelle 17, beispielsweise einen Vorfluter, eingeleitet werden kann. Das mittels der Vorrichtung 13 gereinigte Abwasser weist insbesondere einen CSB-Wert von höchstens 150 mg/l, insbesondere höchstens 100 mg/l, insbesondere höchstens 50 mg/l auf. Derart niedrige Belastungswerte sind beispielsweise mit Hilfe der aus der DE 10 2010 061 953 A1 bekannten Vorrichtung 13 problemlos erreichbar.
  • Ausgangsseitig zur Vorrichtung 13 ist eine weitere Sensoreinrichtung 33 zur Überwachung der Wasserqualität vorgesehen. Mit Hilfe dieser Sensoreinrichtung 33 können dieselben Parameter zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers überwacht werden, wie sie mittels der Sensoreinrichtung mit der Messsonde 5 erfasst werden. Es ist auch möglich, lediglich eine Auswahl der Parameter zur Charakterisierung des Belastungsgrades des Abwassers am Ausgang der Vorrichtung 13 zu überwachen.
  • Vorzugsweise ist auch ausgangsseitig zur Vorrichtung 13 eine Strömungsweiche, insbesondere in einem Trennschacht, angeordnet. Die Strömungsweiche ist insbesondere derart ausgebildet, dass das aufbereitete Abwasser im freien Ablauf zur Einleitstelle laufen kann, sofern die Sensoreinrichtung 33 zur Überwachung der Wasserqualität keine Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts für einen oder mehrere Parameter zur Charakterisierung des Belastungsgrads des Abwassers ermittelt. Andernfalls kann das unzureichend aufbereitete Abwasser in den Pufferspeicher 9 zurückgeführt werden. Es ist insbesondere möglich, unzureichend aufbereitetes Abwasser in das Sammelbecken 9 zurück zu pumpen. Hierfür kann im abstromseitig zur Vorrichtung 13 vorgesehenen Trennschacht eine Pumpe, insbesondere eine Tauchmotorpumpe, angeordnet sein.
  • Der Sammeltank 11 weist einen Ausgang auf, über welchen er mit einer weiteren Vorrichtung 18 zur Aufbereitung und/oder Verwertung von Abwasser verbunden ist.
  • Auch der Sammeltank 11 kann ausgangsseitig mit einer steuerbaren Einrichtung, insbesondere in Form eines Ventils, zur Steuerung des Abwasserflusses zur Vorrichtung 18 versehen sein.
  • Prinzipiell ist es auch möglich, zur Überführung des Abwassers vom Sammelbecken 9 zur Vorrichtung 13 und/oder zur Überführung des Abwassers aus dem Sammeltank 11 zur Vorrichtung 18 eine oder mehrere Pumpeinrichtungen mit einer oder mehreren Pumpen vorzusehen.
  • Von der Vorrichtung 18 kann das Abwasser einer energetischen Verwertung oder einem bekannten Entsorgungsweg zugeführt werden.
  • Im Folgenden werden einige Aspekte zum Betrieb der Anlage 1 exemplarisch beschrieben.
  • Die Anlage 1 eignet sich insbesondere zum Einsatz in Betrieben zur Verwertung von organischen Abfällen beziehungsweise Wertstoffen, beispielsweise Fahrsilos an Biogasanlagen, Viehbetrieben oder Müllumschlagsplätzen. An den nicht überdachten Lager- und Betriebsflächen derartiger Anlagen kommt es durch Niederschlag zur Auswaschung von Verunreinigungen, insbesondere von organischen Substanzen, aus dem Lagerbereich und/oder aus den verschmutzen Fahrwegen. Das an sich saubere und einleitfähige Niederschlagswasser wird durch diese Auswaschungen so stark belastet, dass es nicht mehr ohne vorherige Behandlung in ein Oberflächengewässer oder ins Grundwasser eingeleitet werden darf. Das Niederschlagswasser wird daher mit Hilfe der schematisch dargestellten Sammelleitung 3 gesammelt. Wie sich herausgestellt hat, weist der Belastungsgrad des Abwassers in der Sammelleitung 3 starke Schwankungen auf. Dies ist insbesondere auf die unregelmäßigen Niederschlagsmengen zurückzuführen.
  • Die Anlage 1 dient insbesondere zum Abwasser-Management. Die Anlage 1 dient insbesondere zum Regenwasser-Management.
  • Wie sich weiter herausgestellt hat, ist die Annahme, dass Lager- und Fahrflächen durch regelmäßige Reinigung derart sauber gehalten werden können, dass es zu keiner Belastung des Niederschlagswassers kommt, grundsätzlich falsch. Eine derartige Reinigung ist in der betrieblichen Praxis unmöglich beziehungsweise völlig unwirtschaftlich. Um die behördlichen Auflagen zu erfüllen, muss das belastete Niederschlagswasser daher gesammelt und aufbereitet oder entsorgt werden. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es je nach Belastungsgrad des Abwassers günstiger sein kann, dieses mit Hilfe der Vorrichtung 13 soweit zu reinigen, dass es in ein Oberflächengewässer oder ins Grundwasser eingeleitet werden darf, oder aber mittels der Vorrichtung 18 derart aufzubereiten, dass es wirtschaftlich verwertet oder alternativ mit geringerem Aufwand entsorgt werden kann.
  • Voraussetzung hierfür ist es, das mittels der Sammelleitung 3 gesammelte Abwasser in Abhängigkeit vom Belastungsgrad in unterschiedliche Klassen, beim Beispiel gemäß 1 in zwei unterschiedliche Klassen, einzuteilen. Dies kann mit Hilfe einer geeigneten Sensoreinrichtung, bei dem dargestellten Beispiel mit Hilfe der Messsonde 5, geschehen.
  • Gemäß alternativen, nicht dargestellten Varianten kann das Abwasser auch in eine größere Anzahl unterschiedlicher Kategorien aufgeteilt und jeweils separiert gesammelt werden.
  • Das Abwasser kann auch sequenziell mehrfach aufgetrennt werden. Es ist insbesondere möglich, in einer ersten Stufe grundsätzlich behandelbares Abwasser von Abwasser und/oder Stoffen bzw. Gemischen zu trennen, welche gemäß bestimmter Vorschriften als gefährdend, insbesondere als nicht behandelbar, gelten. In einer nachfolgenden Trennung kann das grundsätzlich behandelbare Abwasser je nach Belastungsgrad in unterschiedliche Kategorien klassifiziert, insbesondere separat abgeleitet, insbesondere weiterbehandelt, werden.
  • Mittels der einen oder mehreren Trennstufen ist es insbesondere möglich, Abwasser, welches zeitlich versetzt mit unterschiedlichen Belastungen anfällt, separat abzuleiten und weiter zu bearbeiten oder zu verwenden.
  • Wie sich weiter herausgestellt hat, weist der Verschmutzungsgrad, das heißt der Belastungsgrad, des Abwassers derart starke Schwankungen auf, dass selbst großzügig ausgelegte Speicherkapazitäten nicht ausreichen, um die Belastung so gut zu vergleichmäßigen, dass sie einem jährlichen Mittel entspricht und auf dieser Basis eine kostengünstige Abwasseraufbereitungsanlage geplant werden kann. Entweder muss die Anlage für die Spitzenbelastung ausgelegt werden. Sie ist dann für geringere Belastungen völlig überdimensioniert. Oder aber die Anlage wird für eine mittlere Belastung ausgelegt. Sie ist dann zu Spitzenzeiten regelmäßig überlastet und fällt aus, oder das unzureichend gereinigte Wasser ist nicht mehr einleitfähig und muss insbesondere als Jauche, Gülle oder Silage teuer entsorgt werden.
  • Durch die automatische Erkennung des Belastungsgrades des Abwassers mit Hilfe der Sensoreinrichtung 5 am Ausgang der Sammelleitung 3 und dem mittels der Steuereinrichtung 6 steuerbaren Ventil 7 ist es auf einfache Weise möglich, hochbelastetes Abwasser von schwächer belastetem Abwasser zu trennen. Die unterschiedlich stark belasteten Abwässer werden dann in unterschiedlichen Sammeleinrichtungen 9, 11 gesammelt.
  • Gemäß einer weiteren, in der 1 nicht dargestellten Alternative ist bereits vor der Sensoreinrichtung und dem Ventil 7 eine Sammeleinrichtung, beispielsweise in Form eines Sammelbeckens oder Sammelbehälters, insbesondere eines geschlossenen Sammelbehälters, vorgesehen. Dies kann einerseits sinnvoll sein, um die Betriebssicherheit der Anlage 1 zu erhöhen, beispielsweise für den Fall eines Ausfalls der Messsonde 5, andererseits, um den Abwasserstrom zu den unterschiedlichen Sammeleinrichtungen 9, 11 abstromseitig vom Ventil 7 beeinflussen zu können. Außerdem ermöglicht es eine derartige zusätzliche Sammeleinrichtung, das Abwasser bereits vor der Weiterleitung zu denunterschiedlichen Sammeleinrichtungen 9, 11 stromabwärts des Ventils 7 zu bearbeiten. Es ist insbesondere möglich, die Konzentration bestimmter Stoffe im Abwasser vor dessen Weiterleitung zur Messstelle 4, insbesondere zum Ventil 7, zu beeinflussen, insbesondere durch Aufkonzentration zu erhöhen oder durch Verdünnung zu reduzieren. Eine im Strömungsweg des Abwassers vor dem Ventil 7 angeordnete Sammeleinrichtung ermöglicht es, nachgeschaltete Vorrichtungen zur Aufbereitung von Abwasser kleiner zu dimensionieren. Dies ermöglicht insbesondere eine ökonomischere Auslegung der Gesamtanlage. Außerdem wird hierdurch die Sicherheit der Anlage 1 erhöht.
  • Weiter ist es möglich, das mittels der Sammelleitung 3 gesammelte Oberflächenwasser, insbesondere in der im Strömungsweg des Abwassers vor dem Ventil 7 angeordneten Sammeleinrichtung, mit weiteren Stoffen und/oder Abwässern anderer Herkunft zu vermischen.
  • Mit Hilfe der Messsonde 5 wird die tatsächliche Verschmutzung, insbesondere der tatsächliche Belastungsgrad des Abwassers, in Echtzeit gemessen. Das Abwasser wird sodann über ein oder mehrere Leitungen 8, 10 mit automatisch angesteuerten Ventilen in getrennte Sammeleinrichtungen 9, 11 geleitet.
  • Im Folgenden werden unter Bezug auf die 2 bis 4 weitere Details und Optionen der Anlage 1 beschrieben. Für deren grundsätzlichen Aufbau wird auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.
  • Bei der Anlage 1 kann vorzugsweise ein Trennschacht 22 zur Auftrennung des vom Hof und/oder dem Fahrsilo 21 ablaufenden Wassers vorgesehen sein. Mittels des Trennschachts 22 können insbesondere Silage-Sickersaft 23 oder andere als allgemein wassergefährdend geltende Stoffe oder Gemische abgetrennt werden. Derartiger Silage-Sickersaft 23 kann einen CSB-Wert von mehr als 50000 mg/l aufweisen. Durch die Abtrennung des Silage-Sickersafts 23 kann verhindert werden, dass dieser in die Messstelle 4 gelangt und diese verunreinigt.
  • Die Abtrennung des Silage-Sickersafts 23 im Trennschacht 22 kann manuell gesteuert oder automatisiert erfolgen. Es ist insbesondere möglich, im Trennschacht 22 einen oder mehrere unterschiedliche Abflüsse manuell zu öffnen oder zu verschließen. Die Öffnung und Schließung der Abflüsse kann auch gesteuert, insbesondere in Abhängigkeit von einem sensorisch erfassten Messwert gesteuert, erfolgen.
  • Mittels des Trennschachts 22 kann insbesondere erreicht werden, dass Stoffe und Gemische, welche gemäß der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV) als allgemein wassergefährdend gelten, nicht zur Messstelle 4 und dem nachfolgenden ersten Sammelbecken 9 bzw. der Vorrichtung 13 zur Aufbereitung von Abwasser geleitet werden. Derartige Stoffe und Gemische können insbesondere über eine Verbindungsleitung 36 direkt vom Trennschacht 22 dem Sammeltank 11 zugeführt werden.
  • Abwasser, welches gemäß den gesetzlichen und/oder behördlichen Vorschriften als behandelbar gilt, kann vom Trennschacht 22 zur Messstelle 4, welche insbesondere als Messschacht ausgebildet ist, weitergeleitet werden.
  • Es ist insbesondere möglich, im Trennschacht 22 grundsätzlich behandelbares Abwasser, welches eine niedrige Belastung aufweist, von Abwasser, welches eine besonders hohe Belastung aufweist, insbesondere gemäß AwSV als allgemein wassergefährdend gilt, zu trennen. Die Anlage eignet sich somit insbesondere zum Wasser-Management, insbesondere zum Regenwasser-Management.
  • Bei der in 2 dargestellten Anlage 1 ist außerdem eine Verbindungsleitung 24, mittels welcher notfalls Stoffe vom ersten Sammelbecken 9 zum Sammeltank 11 überführt werden können, vorgesehen. Die Verbindungsleitung 24 dient insbesondere zur Ableitung von hochbelastetem Schlamm vom Sammelbecken 9 zum Sammeltank 11. Sie kann auch im Falle einer Havarie zur Entleerung des Sammelbeckens 9 verwendet werden.
  • Wie in der 2 dargestellt ist, kann zwischen dem Sammelbecken 9 und der Vorrichtung 13 ein weiterer Messschacht 25 mit einer Sonde 26 vorgesehen sein. Bei der Sonde 26 handelt es sich insbesondere um eine Leitfähigkeitssonde. Es kann sich auch um eine andere Messsonde handeln. Für Details sei auf die Messsonde 5 verwiesen. Der Messschacht 25 wird auch als Beschickungsschacht bezeichnet.
  • Wie in den 3 und 4 schematisch angedeutet ist, weist das Festbett 372 im Behälter 152 eine größere spezifische Oberfläche auf als das Festbett 371 im Behälter 151, welcher als Festbettkammer dient. Das Festbett 371 kann beispielsweise eine spezifische Oberfläche von 100 m2/m3 aufweisen. Die spezifische Oberfläche des Festbetts 371 beträgt insbesondere höchstens 200 m2/m3.
  • Das Festbett 372 kann beispielsweise eine spezifische Oberfläche von 150 m2/m3 aufweisen. Die spezifische Oberfläche des Festbetts 372 beträgt insbesondere mindestens 100 m2/m3.
  • Das Verhältnis der spezifischen Oberflächen von Festbett 372 zu Festbett 371 beträgt insbesondere mindestens 1,1 : 1, insbesondere mindestens 1,2 : 1, insbesondere mindestens 1,3 : 1, insbesondere mindestens 1,5 : 1.
  • Prinzipiell können die beiden Festbette 371 und 372 auch dieselbe spezifische Oberfläche aufweisen.
  • Je nach Bedarf kann die Vorrichtung 13 auch mehr als 2 Behälter 15i mit Festbetten 37; aufweisen. Die Festbetten 37i in den aufeinanderfolgenden Behältern 15i weisen vorzugsweise eine sukzessiv größere spezifische Oberfläche auf. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig.
  • In den 3 und 4 ist außerdem ein Kompressor 38 der Belüftungseinrichtung 29 (siehe 2) zu erkennen.
  • Wie in der 4 angedeutet ist, kann die Vorrichtung 13, insbesondere die gesamte Anlage 1, unter der Erde angeordnet werden. In der 4 ist hierfür schematisch ein Bodenniveau 39 eingezeichnet.
  • Insbesondere das Sammelbecken 9 braucht jedoch nicht notwendigerweise vollständig unter dem Bodenniveau 39 angeordnet zu sein.
  • Um den Energiebedarf der Anlage 1 weiter zu reduzieren, können die unterschiedlichen Behälter, Tanks oder Becken der Anlage 1 in Strömungsrichtung sukzessive tiefer angeordnet sein. Vorzugsweise kann das Abwasser ohne Zuführung externer Energie selbstständig aufgrund der Schwerkraft durch die Anlage 1 fließen. Selbstverständlich ist eine entsprechende Ausbildung auch abschnittsweise möglich und vorteilhaft. Hierbei können die jeweiligen topografischen Gegebenheiten des Standorts, an welchem die Anlage 1 installiert werden soll, berücksichtigt werden.
  • Die Sonde 26 ist in signalübertragender Weise mit einer Steuereinrichtung 27 verbunden. Die Steuereinrichtung 27 und die Steuereinrichtung 6 können in ein gemeinsames Bauteil integriert sein.
  • Mittels der Steuereinrichtung 27 ist eine Beschickungseinrichtung, insbesondere in Form einer Pumpe 28, zur Beschickung der Vorrichtung 13 zur Aufbereitung von Abwasser steuerbar. Die Pumpe 28 kann kontinuierlich oder getaktet betrieben werden.
  • Die Behälter 151, 152 sind mit einer Belüftungseinrichtung 29 versehen. Die Belüftungseinrichtung 29 ist vorzugsweise steuerbar. Mit Hilfe der Belüftungseinrichtung 29 ist insbesondere die Sauerstoffzufuhr zu den Festbettkammern der Vorrichtung 13 steuerbar.
  • Vom Behälter 16 für die Nachklärung kann eine Rezirkulationsleitung 30 zum Behälter 14 für die Vorklärung vorgesehen sein. Außerdem kann der Behälter 16 für die Nachklärung einen in der Figur nicht dargestellten Ausgang für einen Schlammabzug aufweisen.
  • Vom Behälter 14 für die Vorklärung kann eine Verbindungsleitung 31 zum Sammeltank 11 führen. Die Verbindungsleitung 31 dient insbesondere zum Abzug von Klärschlamm aus dem Behälter 14.
  • In Strömungsrichtung nachfolgend zur Vorrichtung 13 kann eine weitere Messstelle 32 vorgesehen sein. Die Messstelle 32 dient insbesondere zur Ablaufkontrolle. Die Messstelle 32 umfasst eine Sonde 33. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Sonde zur Erfassung des Sauerstoff-Gehalts und/oder um eine Sonde zur Erfassung des Redox-Potentials handeln. Prinzipiell kann auch eine alternative Sonde vorgesehen sein. Für Details wird auf die Messsonde 5 verwiesen.
  • Die Messstelle 32 kann auch zwei, drei oder mehr, insbesondere unterschiedliche, Sonden 33 aufweisen.
  • Mittels der Sonde 33 ist ein Mehrwegeventil 34 steuerbar. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ausschließlich Abwasser, welches vorgegebene Kriterien erfüllt, insbesondere eine vorgegebene Maximalbelastung nicht überschreitet, beispielsweise Abwasser mit einem CSB-Wert von höchstens 150 mg/l, insbesondere höchstens 100 mg/l, insbesondere höchstens 50 mg/l, zur Einleitstelle 17 weitergeleitet wird. Das Abwasser, welches abstromseitig zur Vorrichtung 13, insbesondere im Bereich der Messstelle 32, den vorgegebenen Kriterien entspricht, kann insbesondere direkt in den Vorfluter eingeleitet werden. Es kann auch direkt in das Grundwasser eingeleitet werden, beispielsweise über eine Versickerungseinrichtung. Es kann auch in einen Regenwasserkanal eingeleitet werden. Abwasser, welches eine höhere Belastung aufweist, kann über eine Rückführleitung 35 zum ersten Sammelbecken 9 zurückgeführt werden.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, Abwasser, welches einen vorgegebenen Maximalwert einer Belastung überschreitet oder einen vorgegebenen Minimalwert für den Sauerstoffgehalt des Abwassers unterschreitet, über die Rückführleitung 35 zum ersten Sammelbecken 9 zurückzuführen. Als Maximalwert für die Belastung kann ein CSB-Wert vorgegeben werden. Als Minimalwert für eine ausreichende Qualität des Abwassers kann ein Sauerstoffgehalt (O2-Werf) von insbesondere mindestens 2 mg/l, insbesondere von mindestens 4 mg/l, insbesondere von mindestens 6 mg/l, vorgegeben werden. Dies hat sich als besonders zweckmäßiger und aussagekräftiger Grenzwert ergeben. Es können auch andere Parameter zur Charakterisierung der Belastung des Abwassers vorgegeben werden.
  • Die Anlage 1 weist somit zur Sicherheit eine Kreislaufführung von der Vorrichtung 13 zur Aufbereitung von Abwasser über das Sammelbecken 9 auf.
  • Die Belastungswerte, bis zu welchen das gereinigte Abwasser der Einleitstelle 17, beispielsweise einem Vorfluter, zugeführt wird, sind je nach den behördlichen Vorgaben einstellbar.

Claims (15)

  1. Anlage (1) zur Trennung und Aufbereitung von organisch belastetem Abwasser von Betriebs- und/oder Lagerflächen von Fahrsilos, umfassend 1.1. mindestens eine Sammelleitung (3) zum Sammeln und Weiterleiten von Abwasser von mindestens einem ersten Bereich zu mindestens einem zweiten Bereich, 1.2. mindestens eine steuerbare Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers, welche stromabwärts der Sammelleitung (3) angeordnet ist, mit Hilfe derer es möglich ist, das Abwasser in Abhängigkeit vom Belastungsgrad zu unterschiedlichen Sammeleinrichtungen (9, 11) zu leiten, 1.3. mindestens eine erste Sensoreinrichtung (5) zur Erfassung mindestens eines Parameters zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers, welche in signalübertragender Weise an die mindestens eine Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers gekoppelt ist, 1.4. eine erste Sammeleinrichtung (9) zum Sammeln von Abwasser und eine zweite Sammeleinrichtung (11) zum Sammeln von Abwasser, welche stromabwärts der mindestens einen Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers vorgesehen sind, und 1.5. mindestens eine erste Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser, welche stromabwärts der ersten Sammeleinrichtung (9) angeordnet ist, 1.6. wobei ausgangsseitig zur ersten Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser eine zweite Sensoreinrichtung (33) zur Überwachung der Wasserqualität vorgesehen ist, 1.7. wobei abstromseitig zur ersten Vorrichtung (13) eine Rückführleitung (35) zur ersten Sammeleinrichtung (9) vorgesehen ist und 1.8. wobei die zweite Sammeleinrichtung (11) eine Sammeleinrichtung (11) zum Sammeln von hoch belastetem Abwasser bildet.
  2. Anlage (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der zweiten Sammeleinrichtung (11) mindestens eine zweite Vorrichtung (18) zur Aufbereitung und/oder Verwertung von Abwasser oder eine Entsorgungsvorrichtung angeordnet ist, mittels welcher das Abwasser einer energetischen Verwendung oder einem bekannten Entsorgungsweg zugeführt wird.
  3. Anlage (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgangsseitig zur ersten Vorrichtung (13) vorgesehene zweite Sensoreinrichtung (33) zur Überwachung der Wasserqualität eine Sonde zur Erfassung des Sauerstoff-Gehalts und/oder eine Sonde zur Erfassung des Redox-Potenzials des aufbereiteten Abwassers aufweist.
  4. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine den Strömungsweg des Abwassers beeinflussende Einrichtung (7, 34) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass sie einen Durchfluss im freien Ablauf ermöglicht, sofern keine Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes eines Parameters zur Charakterisierung einer Belastung von Abwasser mittels einer Sensoreinrichtung (5, 33) ermittelt wird.
  5. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Sammeleinrichtungen (9, 11) unterschiedliche Sammelvolumina (V1, V2) aufweisen, wobei gilt: V1: V22 ≥ 3.
  6. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Trennschacht (22) zur Trennung von wassergefährdenden Stoffen und behandelbarem Abwasser vorgesehen ist.
  7. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser eine biologische Kläranlage dient.
  8. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser einen Behälter (14) für eine Vorklärung aufweist, wobei vom Behälter (14) für die Vorklärung eine Verbindungsleitung (31) zur zweiten Sammeleinrichtung (11) führt.
  9. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sammeleinrichtung (9) ein Gesamtvolumen von mindestens 10000 Liter aufweist.
  10. Anlage (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Beschickungseinrichtung in Form einer Pumpe (28) zur gesteuerten Beschickung der ersten Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser aufweist.
  11. Verfahren zur Trennung und Aufbereitung von organisch belastetem Abwasser von Betriebs- und/oder Lagerflächen vonFahrsilos, umfassend die folgenden Schritte: 11.1. Bereitstellung mindestens einer Sammelleitung (3) zum Sammeln von Abwasser, 11.2. Erfassung mindestens eines Parameters zur Charakterisierung eines Belastungsgrades des Abwassers mittels mindestens einer ersten Sensoreinrichtung (5), 11.3. Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers in Abhängigkeit von dem mindestens einen erfassten Parameter, derart dass 11.3.1. Abwasser über eine erste Sammeleinrichtung (9) einer ersten Vorrichtung (13) zur Aufbereitung von Abwasser zugeführt werden kann, wobei ausgangsseitig zur ersten Vorrichtung (13) ein Belastungsgrad des Abwassers mit Hilfe einerzweiten Sensoreinrichtung (33) überwacht wird und wobei Abwasser über eine Rückführleitung (35) zur ersten Sammeleinrichtung (9) zurückgeführt werden kann, und 11.3.2. Abwasser, bei welchem die Konzentration eines oder mehrerer bestimmter Stoffe einen bestimmten Grenzwert übersteigt, einer zweiten Sammeleinrichtung (11) zugeführt wird.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Abwasser, bei welchem die Konzentration eines oder mehrerer bestimmter Stoffe einen bestimmten Grenzwert übersteigt, wirtschaftlich nutzbringend verwertet oder entsorgt wird.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (7) zur Beeinflussung des Strömungswegs des Abwassers derart steuerbar ist, dass ausschließlich Abwasser mit einem CSB-Wert von weniger als 5000 mg/l zur ersten Sammeleinrichtung (9) geführt wird, und/oder das Abwasser in der ersten Sammeleinrichtung (9) durch Zuführen von Wasser mit einen CSB-Wert von weniger als 1000 mg/l verdünnt wird.
  14. Verwendung einer Anlage (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Verbesserung des Niederschlagswasser-Managements einer Fahrsiloanlage mit mindestens einem Fahrsilo (21).
  15. Verwendung einer Anlage (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Silage-Sickersaft (23) in einem Trennschacht (22) abgetrennt wird.
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