DE1280165B - Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwaessern - Google Patents

Description

• Durchführung dieses Verfahrens besteht aus einem am Kopfende des Fallrohres angeordneten, oben offenen, runden oder schneckehförmigeh Behhieter,dem über einen tangential einmu*'ndenden.Rohtstutzen das Abwasser zugeleitet. wird.
• enn man aus einem Behälter eine Flüssigkeit über ein am Behälterboden angeschlossenes Fallrohr austreten läßt, bildet sich eine vom Wasserspiegel nach der Mitte des Fallrohres gerichtete Trombe aus. Eine Trombe ist ein trichterförmiger Luftwirbel, der in dem beschriebenen Fall dadurch entsteht, daß das Wasser die Fallrohröffnung niemals genau radial an- daß die Strömungsenergle, des Abwassei-Lust-Gemisches zur Aufrechterhaltung einer kreisenden, Bewegung des Abwassers im Klärbecken und die potentielle. Energie der eingeschlossenen Luftblasen zur'trzeugung einer quer dazu gerichteten sekundären Kreisbewegung nutzbar gemacht wird. Zu diesem Zweck wird das Abwasser-Lüft-Gemisch vorzugsweise in mehreren geschlossenen Strahlen in Umfangsrichtung des Klärbeckens in dieses eingeleitet. Der Abstand der einzelnen Strahlen, in Umfangsrichtung gemessen, wird zweckmäßig so groß gewählt, daß der eingebrachte Sauerstoff während der bewegung des Abwassers von einem Einspeisungspunkt bis zum nächstfolgenden von den aeroben Bakterien aufgezehrt wird. Mit Vorteil finden mehrere, vom unteren Ende des FaUrohres abzweigende, strahlenförmig angeordnete Ausflußrohre mit in Richtung des Beckenumfanges weisenden Ausmündungen für das Abwasser-Luft-Gemisch in der Nähe des Beckenbodens und der Beckenwandung Anwendung.
• Die für die Trombenbildung benötigte Flüssigkeit soll erfindungsgemäß aus dem Klärbecken entnommen und mittels einer Umwälzpumpe zu einem schneckenförmigen Behälter am oberen Ende des Fallrohres gefördert werden. Auf diese Weise wird dem Umwälzwasser sowohl die für die Gemischbildung und -verdichtung, als auch die für die Aufrechterhaltung der kreisenden Bewegung des Klärbeckeninhaltes erforderliche Energie zugeführt. Die Zuführung von Luft kann durch eine mit Druckwasser gespeiste Mischdüse oberhalb der sich bildenden Trombe im Fallrohr sehr wirksam unterstützt werden.
• Die zeichnerischen Darstellungen dienen der Erläuterung des Verfahrens und zeigen Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
• F i g. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Kläranlage; F i g. 2 zeigt den dazugehörigen Grundriß; F i g. 3 zeigt die Seitenansicht und F i g. 4 die untere Ansicht eines schneckenfönnigen Behälters mit Fallrohr; F i g. 5 zeigt die Anordnung einer Mischdüse oberhalb eines schneckenförmigen Behälters.
• Das Klärbecken 1 hat eine flache zylindrische Form. Es wird umgeben von Tauchwänden 3, die das Klärbecken 1 gegenüber dem ringförmigen Nachklärbecken 2 abgrenzen. .
• Das geklärte Abwasser wird durch das um den ganzen Umfang herum angeordnete überlaufsystem 4, 5 abgeführt. Dieb Anordnung entspricht dem bekannten Stand der Technik.
• Im. Klärbecken 1 -entspringt die Saugleitung 6. Sie führt zu einer Umwälzpumpe 7, deren Druckleitung 8 an den tangentialen Einlaufstutzen des in entsprechender Höhe über dem Klärbecken 1 angeordneten, oben offenen runden oder schneckenförmigen Behälters 9 angeschlossen ist. Das Fallrohr 10 stellt die Verbindung her zwischen dem unteren Auslaß des Behälters 9 und den sich strahlenförmig verzweigenden und in Richtung des_ Klärbeckenumfanges ausmündenden Ausflußrohren 11. Das Umwälzabwasser tritt tangential in den Behälter 9. ein. Der Einlaufstutzen kann aber auch schräg nach unten weisen. Dadurch wird dem in den Behälter eintretenden Abwasser bereits eine nach unte - n gerichtete Geschwindigkeitskomponente verliehen, die zur Erhöhung des Druckes im FaHrohr 10 ausgenutzt werden kann. In dem kreisend nach unten abströmenden Abwasser bildet sich eine vom Behälter 9 bis tief in das Fallrohr 10 reichende Trombe, über die Luftblasen in das Fallrohr 10 gelangen. Das so gebildete Abwasser-Luft-Gemisch gelangt über Ausflußrohre 11 in das Klärbecken. Durch den Umsatz der Massenkräfte aus der dem Beckeninhalt zugeführten Strömungsenergie der aus den Ausflußrohren 11 austretenden Strahlen wird das Abwasser im Klärbecken 1 in kreisende Bewegung versetzt. Die Luftblasen steigen infolge ihres Auftrieb - es in der Nähe des Beckenrandes in die Höhe. Dabei bildet sich eine quer zur peripherischen Kreisbewegung gerichtete Sekundärströmung aus, durc4 die kleinere Luftblasen wieder aus der Oberflächennähe in tiefere Abwasserschichten zurückgezogen werden. Der Abstand zwischen zwei Mündungen der Ausflußrohre 11 wird so groß gewählt, daß die eingebrachte Luft auf dem zwischen zwei Mündungen zurückgelegten Weg gerade verbraucht wird, d. h. durch Aufstieg an die Abwasseroberfläche oder durch biologische Umsetzung.
• Das Verfahren zeichnet sich durch den ün Vergleich zu seiner Wirksamkeit niedrigen Energiebedarf aus. Das erklärt sich aus der Einfachheit des Systems zur Energieumsetzung unter geschickter Ausnutzung von Fliehkraft, Massenkraft und Auftrieb. Die Einfachheit des apparativen Aufbaues wird am deutlichsten gekennzeichnet durch ein einziges bewegtes Organ, nämlich den Läufer der Umwälzpumpe. Das Umlaufsystem besteht aus weiten Rohren, die unempfindlich sind gegen Korrosion und Verstopfung.
• In F i g. 3 ist die Form der sich bildenden Trombe und das Eindringen der Luftblasen durch strichpunktierte Linien angedeutet. Die Luft strömt durch eine öffnung 12 von oben in den schneckenförmigen Behälter ein. Die Gemischbildung wird verbessert durch Anordnung einer Mischdüse 13 an der Lufteintritts-Öffnung. Die Mischdüse 13 wird über eine Rohrleitung 14 mit Abwasser aus der Druckleitung 8 gespeist. Die Düse bewirkt einerseits eine Erhöhung des Luftdruckes in der Trombe und andererseits durch die mit großer Geschwindigkeit aus der Mischdüse 13 austretenden Abwassertropfen ein Durchschlagen der Abwasseroberfläche in der Trombe, wobei feinstverteilter Luftsauerstoff in das Abwasser eingetragen wird.
• Der überwiegende Teil der in das Abwasser eingebrachten Luft wird durch die Oberflächenspannung in der Trombe an einem Wiedereintritt in die Atmosphäre gehindert und verbleibt auf seinem weiteren Weg durch das System, fein verteilt, bis zur biologischen Umsetzung oder bis zum Aufstieg an die Ab- wasseroberfläche des Klärbeckens, im Abwasser.
• Durch die Anordnung einer passenden Anzahl von Ausflußrohren 11 kann die Anlage für jeden Klärbeckendurchmesser passend hergerichtet werden.
• Die gleichermaßen dem Einspeisen des Abwasser-Luft-Gemisches wie der Erzeugung einer Umwälzbewegung im Klärbecken 1 dienenden Ausflußrohre 11 sind einfach herzustellen und instandzuhalten.
• Die der Intensivierung der Einbringung von Luftsauerstoff dienende Mischdüse 13 wird auf einfache Weise durch einen Zweigstrom des Umwälzabwassers betrieben. Die zentrale Energiezufuhr durch eine außerhalb des Klärbeckens 1 angeordnete und damit jederzeit gut zugängliche Umwälzpumpe 7 ist neben der damit erzielten Vereinfachung des Systems einer der Gründe für den guten Wirkungsgrad der Anlage, deren Energieverbrauch wegen des offenen Umlaufsystems an sich schon optimal niedrig ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern in einem Klärbecken durch Zuführung von Luft in das im Kreislauf bewegte Abwasser unter Verwendung eines Fallrohres, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bis über den Abwasserspiegel hinausreichenden Fallrohr dem Abwasser die Luft durch Trombenbildung zugemischt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser-Luft-Gemisch ausschließlich durch sein natürliches Gefälle unter den Abwasserspiegel im Klärbecken geleitet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser-Luft-Gemisch vorzugsweise in mehreren geschlossenen Strahlen in Umfangsrichtung des Klärbeckens in dieses eingeleitet wird. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit in einem Klärbecken zentrisch angeordnetem Fallrohr, gekennzeichnet durch einen am Kopfende des Fallrohres (10) angeordneten, oben offenen runden oder schneckenförmigen Behälter (9), dem über einen tangential einmündenden Rohrstutzen das Abwasser zugeleitet wird. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Umwälzpumpe (7) zur Förderung von Abwasser aus dem Klärbecken (1) in den Behälter (9). 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch vorzugsweise mehrere, vom unteren Ende des Fallrohres (10) abzweigende, strahlenförmig angeordnete Ausflußrohre (11) mit in Richtung des Beckenumfanges weisenden Ausmündungen für das Abwasser-Luft-Gemisch in der Nähe des Beckenbodens und der Beckenwandung. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine mit Druckwasser gespeiste Mischdüse (13) oberhalb der sich bildenden Trombe im Fallrohr (10). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1196 136.