DE1459453A1

DE1459453A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Belebtschlammanlage

Info

Publication number: DE1459453A1
Application number: DE19631459453
Authority: DE
Inventors: Knut Asendorf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-11-20
Filing date: 1963-11-20
Publication date: 1969-01-30
Also published as: DE1459453B2; DE2352917C3; DE2352917B2; DE2352917A1

Description

ürich Asendorf

Betrifft: Anmeldung

Höllsteinatr. 74

U£9453

¹JSD VOKAL..!TUNG ZUM BETHjJIBiIN älNü'i B^L^

iür die Reinigung von mit organischen Verschmutzungen beladenem Abwa-sser erweist sich das Belebtschlamm-Verfahren als besonders wertvoll, sofern biologisch hemmende oder schädliche Stoffe vjr dieser Reinigungsstufe entfernt werden. Bei der Durchführung des biologischen Abbaues bedient -man sich unterschiedlicher Verfahren, die alle darauf hinauslaufen, einen guten Kontakt zwischen den Microben-Kulturen des Belebtschlammes, den zu reinigenden Schmutzwasser und der für den aeroben Abbau erforderlichen Luft herzustellen. 3s gelingt schliesslich so, hohe spezifische Belastungen von über 6 kg BSB_/;i'' χ 24 h durch geschickte Luftzufuhr vnd Schaffung geeigneter Sfrömungsbedingungen in einem ^undbecken mit tangenfialer Räckschlamm-Einspeisunp· an einest äusserem Ring und tan-?entialer Abwasser-Kinspeisung in einem mittleren, konzentrischen Ring zu erreichen. Da;:ei bildet sich im Becken eine spiralförmige Hauptbewegung vom Rande des Rundbeckens zu einem im Mittelpunkt gelegenem Ablauf aus.

Dieses und ähnliche Verfahren enthalten jedoch eine technische Inkonsequenz, die augenscheinlich bisher nicht erkannt wurde. Aus dem Bestreben heraus, keine beweglichen und leicht korrodierenden Teile im Abwasser arbeiten zu lassen, wird in einer Arbeitsrichtun? versucht, die notwendige Bewegung und Durchmischung von Abwasser und Microben-Kulturen nur durch Belüftung und Luft als Fördermedium zu erreichen, während in einer anderen Arbeitsvorri/chtung Propeller, Bürsten und Rührer unter möglichst geringem -^ergieaufwand Lufteintrag und Bewegung aufrecht erhalten sollen. In beiden Fällen wurde generell übersehen, dass man sich dabei solcher Arbeitsmittel bediente, die einen hohen Energieaufwand erfordern, uft die gestellte Aufgabe erfüllen zu können: Das Einbringen von Luft in Wasser durch Jälnpeitschen, Einsaugen mittels Propeller oder Sührer ist in Bezug auf Lufteintrag von ebenso geringem energetischem Nutzeffekt wie es andererseits das Heben yon TJasser mit Pressluft ist. Bekanntlich erfordert das Heben von 1 m⁵'Wasser auf 1 m Höhe mit einer Pumpe etwa praktisch 1 Watt, während die gleiche Arbeit, mittels einer Mammut-Pumpe durchgeführt, etwa 4 fett benötigt.

Bei der Entwicklung eines neuen Verfahrens muss also auf innige Durchmxsohuns, besten Kontakt zwischen Wasser und ausreichenden Luftmengen und schnelle Verteilung der Scnmutzstoffe mit geringstem Energieaufwand Rucksicht genommen werden.

Es zeigt sich nun, dass diese Aufgabe überraschend einfach dadurch gelost werden kann, dass man die Bewegung und ^urchwirbelung des .Vassers, des Belebtaohlaimnes und der erforderlichen verhältnismässig geringen Luftmenge mittels Wasserpumpen durchführt. Die Pumpen selbst können iö~einem besonderen Wetterschutz untergebracht werden, dass Ge-

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fahren der korrosion entfallen, ^ine geeignete btrömunpsführung sorgt für .-;ute Vert- ilun? von Belebtschlamm, groben und feinen Luftblasen und dem Jeweils irrisch, hinzutretendem .-iC'jmutzwsBeer in einer, liundbecken, da a ia übrigen in bekannter ^:/jise -uit einera Nachklärbecken in Vei*bindun.': ateJit.

-ils ist besonders überraschend, dass die^e einfache technische Lc·sung den ';efordort>3ti iTJeKt trin,t. luv st en en besondere .jrfatirun.rerL scheinbar e t,rc <■ en: on vermeidet man es ia all-e-neiiian, "feüebtüchlainm mit Kreisel- oder i..atialrad-_u;.!OGi·. zu fördern, n: s öor.v:e, die belebt— schl.H '.^flocive -;{),.- -e oicn ζ ere chit: yen. .wen hat insbesondere auch Rückschlamm nicht unter Ji¹UcIr dui'c.i vfasr-e ;-tra hl sauber geschcikt, um mit der anresaUjTtön Luft den iic-,lanaii in -jiner Lisciistrecke in iüniestern Kontakt und stärkster Turbulenz mit der Luft zu bringen, ώ'ε bedurfte auch wohl der besonderen J3er-chtun_fT, dass sich ein rait Luftblasen versetzter Wasfierstrahl bei Austritt aus einer Düse unter J atü Diuck noch et¹;;a 18 m -weit in gerader Richtung unter der Wasseroberfläche fühlbar vorschiebt, um die geeignete Konstruktion für ein .belebtschlamm-Verfa-hren in einem entsprechenden Belebtschlamm-Hecken zu finden.

Besonders überraschend und techniscn fortschrittlich ist der für ein Belebtschlamm-Verfahren besonders niedrige ".iiner^ieverbrauch, wie aus nachfolgender Tabelle hervorgeht:

Der 95 !"''is⁶ Abbau von 1 kg BSB erfordert an elektrischer Energie

mit Bürsten	o,	9	- O	,2	K;i
fi-it anderer iJpezial-				,6
konstruktion	o,	7o	- 1	,35	iQ
liun dbe c ken- Belüftung	o,	4	- O	k.
erf indungsiremäs s	o,	15	- O	K-V

Selbstve.r-sttJidlica ist von Anlage zu Anlage und von Abwasser zu Abwasser ein schwankender -"ner.^i ever era uch festzustellen: 3o erweist dieses erfindun^js^emässe Verfahren seine besonderen Vorzüge auch bei dünnen Abwässern mit niedrigem BoB_ - behalt, bei denen der iSintrag· von Luftsauerstoff - energetisch* betrachtet - zurücktritt gegenüber den Problemen der Durchinischun:-: und Verteilung des Belebtschlammes.

Auf der anderen oeite erfordert das erfindungsgemässe Verfahren ein Minimum an Bauvolumen α d Raum, wie - wieder für 95 feigen Abbau- durch Gegenüberstellung der spezifischen Belastbarkeit in kg BSB /m^ χ 24 h gezeigt wird: 5

Tropfkörperanlageu ο,δ - 1,2 Belebtschlamm-Anlagen 1,5 _ -2,2 liöchstbelastetes ttandbecken 4,0-15,0 erfindungsgemässe Vorrichtung bis 25,0

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Infolge der hohen Belastbarkeit bei dep erfindungsgemässen Belel% schlaninverfahren können nicht nur die Volumina der Bauwerke für die biologische Stxzfe erheblich verringert werden? auch für die mechanische Vorklärung genügen üblicherweise Verweilzeiten von Io bis 2o Minuten. Bei mechanischer Zerkleinerung aller üchmutzstoffe können Smscher-Brunnen in der mechanischen Vorstufe ganz entfallen wegen, der besonderen Kapazität des Verfahrens.

Die nachfolgende Beschreibung soll das Verfahren aufgrund der beiden Abbildungen Nr. A-I und Kr. A - 2 noch erläutern:

Das organisch verschmutzte, häusliche oder industrielle Abwasser tritt durch die Zufuhrleitung D in das mechanische Vorklärbecken A. Von dort fördert es die Pumpe e. zum Belebschlammbecken B. Über die A'asserstr: hlinjektoren b und üb;r die Rückwasserinjektoren d wird das Abwasser mit Luftsauerstoff und Belebtschlamm angereichert und radial vom Zentrum des Beckens gegen den Rand gestossen. üs bildet sich damit die erste Strömungskomponente aus von d über den Boden des Beckens zum Sand, dort umgelenkt nach oben .-nd wieder auf der Oberfläche zurückfliessend, am Überlauf zum Nachklärbecken c übertretend odex- wieder den lireis schliessend nach d. Ist im Verhältnis zum Beckenvolumen die stündlich von e geförderte Wassermenge (bei extrem hohem BiSB₁- Werten) besonders klein, so wird eine zusätzliche Pumpe e" bei d eingesetzt. Das Beletfschlammbecken B ist in Zeichnung A - 2 nochmals in der Aufsicht dargestellt.

Aus dem Nachklärbecken O wird der Rückschlamm "ber den Wasserstrahl-Luftsaugor c zu den Düsen d'gedrückt. Damit wird die von d ausgehende otrömungstendenz noch verstärkt. Insbesondere wird die mit den Strömungen mitgeführte Luft innig und langdauernd mit dem Wasser und Belebtschlamm dadurch in Kontakt gebrtcht» Erfahrungsgemäss tritt in Gegenwart von Detergentien eine st; rke Schaumbildung auf, die durch Besprühen mit Rohwasser von e und aus den Regnervorriehtungen f niedergehalten wird. Die Düsen d und d'schliesslich sind so versetzt, dass eine einheitliche Bodenströmung radial vom Zentrum zum Beckenrand fliesst und als Oberflächenströmung zum Ausgangspunkt oder zum Abfluss zurückkehrt. Die Ausbildung einer derartigen Strömung kommt den mathematischen Gegebenheiten entgegen.

Ist die dem Abwasser im Beleb%chlamm-Becken B vermittelte Sauerstoff-Zufuhr noch nicht ausreichend, so kann über die Einrichtungen a zusätzliche Luft in dp'S Wasser eingeführt werden. Diese Vorrichtungen a sind in einem Winkel von vorzugsweise 45 Grad angebracht» Sie können jedoch auch Stellungen von ο bis 9o Grad, abweichend vom zugeordneten. Durchmesser, annehmen, a kann aus einem Luftgebläse mit Mischkopf bestehen oder aus einer Luftleitung, wenn man nicht beim Arbeiten mit Pressluft eine zusätzliche Bodenbelüftung zwischen d und d'vorsieht. iSs hat sich jedoch auch als zweckmässig erwiesen, dort, wo aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen Gebläse nicht verfügbar sind, einfach über a mit Wasserpropellern (Rührern, die verkleidet sind)

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zusätzliche Luft in B« einzurühren· Die besondere Neigung dieses Rührers oder dieeer Lufteinführung & führt dabei zu einem «ue&teliohen Strömung?impuls, durch dessen Komponente mit den βόηοη beschriebenen Strömungen nun im äueeerön konzentrieohen Ring; eine schraubenförmige Strömung eioh ausbildet, die Luftperlen* frißehee Abwasser und Belebtschlamm selbst besonders hoher Konzentration auf- und duroheinanderwirbeltt

Das geklärte und gereinigte Abwasser läuft bei E ab, der Überschussschlamm und def Friochschlamm aus A bei F» &r wird in üblloher Weise abgefault, getrocknet oder verbrannt*

Beispiel It

Ein lymphereiohee Schlachthaus-Abwasser mit einem BSB^-Wtrt von 17»6oo mg/l wird in einer.Menge von po l/h gleioh 52o"g/h 3SB» in ein erfindungsgemässee Rundbeoken mit nachgeeohaltatem Klärbecken verbracht* Das Belebtechlanmbeoken fasst 300 1, eodaep «loh eine Verweileeit von Io Stunden ergibt. Der Auslauf beträgt JJJp mg/l BSBgi womit ein Abbau von über 98$ erreicht wird* Der gfeaamt· Kraftbedarf beträgt, gemeeeen an den Motoren* o#24 KWjpr^ii Jqjf B3B_g· Außentemperatur während der 2-wöohigen Verauoheeeit 22 Wi 88 Graft O, 24»-etündige Betriebsdituer,

Beiapiel Zt L '

Däb gleiche Bel«ttBohlid||]»eoken wird beechiokt Bit dünne» hEuiliohen,

meonftnieoh irorjfeklärtf« Abwasitri JWLngnng * 28o mg/l B8B** 0ttt**ng -

naoh 5 Titg»n 6 bis Η tag/l BSB₁-. »urohl*ti l_f5 mj/hi Verittlfcftit .

12 Minuten* opttifisoht Belastung 26,4 kg BSB-A⁵ 24 h, 0.4|mt»n»rgi·-

verbrauch o»X6 KW/Kg BSB- bei mitUWftir Aue β ei temperatur -vtife Jlt 84 öt*d 0»

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Claims

Ansprüche» <πΓ

Verfahren un§, Y0:rrieiytttng aum Betreihen einer Belebtschlammanlage in einem ^urtcltoeoken, gekennzeichnet dadurch, dass die Durchmischung im Beoken mittel» unter Druok geführten Abwassere und Rückschlammes erfolgt und diese die für den biologiechen Abbau erforderliche Luft aioh mittels Waeaeratrahlsauger ansaugen und/oder nicht mittels eines zweiten nachgeaohalteten Strahlsaugere weiterhin Frischwasser in ihre atoesriohtung fördern und diese mit der angesaugten Luft vom Zentrum des kreisförmigen Beckens aus radial über den Boden desselben gegen den Hand drücken·
2) Verfahren nach l) zur Verstärkung des Belüftung- und Durchmischungseffekts durch üJinblaaen von Luft mittels Rührwerken oder Pressluft-Düseh dadurcn gekennzeichnet, dass solche Rührwerke oder Belüftungsvorrichtungen vorzugsweise arbeiten in einer Stellung, die 3o bis 45 Grad von der Horizontalen und 4o bis 9o '^ rad von der Radialen abweicht»

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