DE1459454C - Vorrichtung zum Abscheiden von Schlamm aus Abwässern biologischer Kläranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schlamm aus Abwässern biologischer Kläranlagen mit einem der Vorrichtung zur biologischen Reinigung nachgeschalteten Klärbecken, mit Mitteln zur Förderung eines Schlamm-Abwasser-Gemisches im Kreislauf zwischen dem Klärbekken und der Vorrichtung zur biologischen Reinigung zum Zwecke des Ausspülens des im Klärbecken abgeschiedenen Schlammes in die Vorrichtung zur biologischen Reinigung sowie mit einer Umlenkvorrichtung für das einströmende schlammhaltige Abwasser.

Durch die deutsche Patentschrift 466 743 sind Anlagen zur Reinigung von Abwasser, bestehend aus Belüftungsbecken und Nachklärbecken, bekannt, bei denen die beiden Becken unmittelbar aneinandergebaut sind und so in Verbindung stehen, daß der im Nachklärbecken ausgeschiedene Schlamm selbständig auf der stark geneigten Sohle in das Belüftungsbekken zurückfließt. Das besondere Merkmal dieser Anlagen ist, daß in der Zwischenwand — außer den Durchtrittsschlitzen für den ausgeschiedenen Schlamm — noch eine oder mehrere Öffnungen zum Durchtritt des Schlamm-Abwasser-Gemisches angebracht sind, die durch feste oder bewegliche, in das Lüftungsbecken hineinragende Schaufeln eine gcwollte Abwasser-Schlammenge aus der Umlaufströmung des Lüftungsbeckens in das Nachklärbecken ableiten, um den abgeschiedenen Schlamm ins Belüftungsbecken zu spülen.

Die Trennung des Schlammes vom Abwasser erfolgt teils in unmittelbarer Nähe der Mündung der Durchtrittsöffnungen auf Grund der scharfen Umlenkung des ins Nachklärbecken einströmenden Schlamm-Abwasser-Gemisches an vor den Öffnungen angeordneten Pralltellern in Verbindung mit der gleichzeitigen Herabsetzung der Fließgeschwindigkeit (Strömungsschiammabscheidung), teils durch Sedimentation im übrigen Nachklärbecken.

Schlammrückführung in das Belüftungsbecken und Strömungsschiammabscheidung sind dabei getrennt, da die Strömungsschiammabscheidung, bedingt durch die Lage der Durchtrittsöffnungen vom Belüftungsbecken zum Nachklärbecken etwa in halber Höhe und die Schlammrückführung vom Nachklärbecken in das Belüftungsbecken am Boden des Belüftungs bzw. Nachklärbeckens erfolgt.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß ein Teil der Wirkung des Strömungsschlammabscheiders durch die anschließende Verteilungsmöglichkeit des Schlammes über einen relativ großen Querschnitt des Nachklärbeckens wieder aufgehoben wird, d. h. also eine Verdünnung der Schlammkonzentration eintritt.

Des weiteren hat dieses System den Nachteil, daß der aus dem Nachklärraum abzuleitende Überschußschlamm nicht unter Umgehung des Belüftungsbekkcns abgezweigt werden kann.

Es sind auch Klärbecken bekannt (USA.-Patentschrift 2 138 349, britische Patentschrift 170 225), bei denen das zu trennende Abwasser-Schlamm-Gemisch durch Einlaufrohre bis nahe zum Boden des Klärbeckens geleitet wird, wobei an der durch das untere Ende des Einlaufrohres gebildeten Umlenkstelle der Schlamm abgetrennt wird. Dieser Schlamm wird durch Räumer zum Ablauf transportiert oder gleitet auf schrägen Rutschflächen dorthin ab. Abgesehen vom baulichen Aufwand ist es bei derartigen Klärbecken von Nachteil, daß der Schlamm beim Transport zum Ablauf aufgewirbelt werden kann.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen zum Abscheiden von Schlamm der eingangs genannten Art, den sich an der Umlenkstelle in erhöhtem Maß abscheidenden Schlamm möglichst schnell und vollständig in das Belüftungsbecken zurückzuführen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Einleiten des Abwassers in das Klärbecken in diesem ein von der Oberkante des Klärbeckens bis nahe zur Klärbeckensohle reichender Einlaßraum angeordnet ist, wobei der untere Rand der den Einlaßraum vom Klärbecken abtrennenden Wand die Umlenkvorrichfimg für das einströmende Wasser bildet, daß ferner unmittelbar unter der Umlenkvorrichtung eine Auslaßöffnung angeordnet ist und daß schließlich der Einlaßraum eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als der verbleibende Nachklärraum.

Die Kombination dieser Merkmale bewirkt, daß das Schlamm-Wasser-Gemisch den Einlaßraum mit hoher Geschwindigkeit durchläuft, an der Umlenkvorrichtung um 180° umgelenkt, hierbei der Schlamm ausgeschieden und dieser unmittelbar durch die, unter der Umlenkvorrichtung angeordnete Auslaßöffnung abgeführt wird, was durch die starke Querschnittserweiterung des Nachklärraumes, d. h. durch die Geschwindigkeitsabsenkung begünstigt wird.

Diese Ausbildung gestattet also, im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik, die konzentrierte Abführung des Schlammes unmittelbar aus der Abscheidezone, ohne daß eine erneute Suspension des Schlammes und eine anschließende, wichtebedingte Sedementation stattfinden.

Die Abtrennung des Einlaßraumes vom Klärbekken bzw. die Trennung des Klärbeckens in Einlaßraum und Nachklärraum erfolgt durch eine Tauchwand, die gegebenenfalls der Höhe nach verschiebbar ist. Die Ausbildung als höhenverschiebliche Tauchwand bietet neben den Vorteilen einer einfachen Konstruktion die Möglichkeit, die Strömungsgeschwindigkeit durch Verstellung der Höhe im Bereich der Umlenkung einstellbar zu steuern, so daß ein optimaler Abscheideeffekt erreicht wird.

Selbstverständlich läßt sich diese Vorrichtung auch als ein im Grundriß kreisförmiges Klärbecken ausführen, wobei dann der Einlaßraum durch ein Tauchrohr vom Klärbecken bzw. vom Nachklärraum abgetrennt ist.

Die Strömungs- und Austragsverhältnisse für den Schlamm verbessern sich dadurch, daß der Boden des Klärbeckens sich nach unten trichterförmig verjüngend ausgebildet und daß die Auslaßöffnung in der Trichterspitze angeordnet ist. Damit wird eine kontinuierliche Steigerung der Absaugegeschwindigkeit des Schlammes zur Trichterspitze hin erreicht.

Klärbecken und Vorrichtung zur biologischen Reinigung sind durch eine Verbindungsleitung mit einer Umwälzpumpe verbunden, so daß die Wasserumlaufmenge zwischen der Vorrichtung zur biologischen Reinigung und dem Klärbecken unabhängig vom Rohwasserzulauf eingestellt werden kann.

Für die Belüftung des Rücklaufschlammes sind Vorrichtungen zum Einblasen von Druckluft in die Verbindungsleitung vorgesehen, wobei die Ausbildung besonders vorteilhaft ist, wenn das Ende der Verbindungsleitung im Inneren der Vorrichtung zur biologischen Reinigung im Bereich von Austrittsöffnungen für Druckluft mündet.

Hierbei ist es zweckmäßig, das Ende der Verbindungsleitung im Bereich der Austrittsöffnung für das zulaufende Rohwasser ausmünden zu lassen, wobei es besonders günstig ist, wenn das Ende der Verbindungsleitung als konzentrisch in einem Eintrittsrohr, welches den Rohwasserzulauf bildet, angeordnetes Rohr ausgebildet ist.

In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

A b b. 1 einen Schnitt durch die Gesamtanordnung einer Vorrichtung zur biologischen Reinigung mit angeschlossenem Klärbecken,

Abb. 2 eine besondere Ausführungsform des Klärbeckens.

Aus einem Rohwasserbehälter 1 wird durch eine Pumpe 2 über eine Leitung 3 Rohwasser in das Eintrittsrohr 14 eines turmartigen Reaktionsraumes 4, der die Vorrichtung zur biologischen Reinigung bildet, gepumpt. Das Eintrittsrohr 14 des Reaktionsraumes ist mit einer Einschnürung 5 versehen, an deren engster Stelle durch eine Rohrleitung 6 Frischluft angesaugt wird. Oberhalb dieser Stelle besitzt das Eintrittsrohr 14 einen Zuflußstutzen 7.

Der Reaktionsraum 4 ist mit Lavaschlacke 8 verschiedener Korngröße gefüllt, durch die das zu reinigende Rohwasser nach oben steigt. Auf der Lavaschlacke setzt sich Belebtschlamm fest, der die biologische Reinigung des Rohwassers bewirkt. Am oberen Enden erweitert sich der Reaktionsraum 4 zu einem Becken 24. Neben dem Turm ist zur Nachklärung ein Klärbecken 9 angeordnet, das durch eine Tauchwand 10 in einen engen Einlaßraum 19 und einen weiten Nachklärraum 29 unterteilt ist. Zu dem Einlaßraum 19 führt aus dem Becken 24 eine Öffnung 11. Das biologisch vorgereinigte Wasser tritt durch diese Öffnung 11 in den Einlaßraum 19 ein, umströmt die Tauchwand 10 am unteren Ende 30 und steigt in dem Nachklärraum 29 hoch. Aus dem Nachklärraum 29 gelangt das Wasser über einen Überlauf 12 in einen Kanal 13, der das gereinigte Wasser abführt.

Bei der scharfen Umlenkung am unteren Ende der Tauchwand 10 scheidet sich der im biologisch vorgereinigten Wasser mitgeführte Schlamm aus und wird aus der Trichterspitze IS durch die Umwälzpumpe 16 über Verbindungsleitung 31 abgezogen und über den Zuflußstutzen 7 dem Reaktionsraum 4 wieder zugeführt. Infolge der verschiedenen Durchströmquerschnitte im Einlaßraum 19 und im Nachklärraum 29 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers bei seinem Übertritt aus dem Einlaßraum 19 in den Nachklärraum 29 schlagartig herabgesetzt, wodurch die Abscheidung des mitgeführten Schlammes verstärkt wird.

Bei dem in A b b. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 10 durch ein Tauchrohr 20 ersetzt, das zentrisch in einem zylindrisch ausgebildeten Nachklärraum 9 angeordnet ist. Durch Heben und Senken des Rohres kann der Durchströmquerschnitt zwischen seinem unteren Ende und der Trichterwand nach Bedarf eingestellt werden, derart, daß jeweils an dieser Umlenkstelle eine zur Schlammabscheidung geeignete, hohe Strömungsgeschwindigkeit herrscht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Schlamm aus Abwässern biologischer Kläranlagen, mit einem der Vorrichtung zur biologischen Reinigung nachgeschalteten Klärbecken, mit Mitteln zur Förderung eines Schlamm-Abwassergemisches im Kreislauf zwischen dem Klärbecken und der Vorrichtung zur biologischen Reinigung zum Zwecke des Ausspülens des im Klärbecken abgeschiedenen Schlammes in die Vorrichtung zur biologischen Reinigung sowie mit einer Umlenkvorrichtung für das einströmende schlammhaltige Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einleiten des Abwassers in das Klärbecken (9) in diesem ein von der Oberkante des Klärbekkens (9) bis nahe zur Klärbeckensohle reichender Einlaßraum (1.9) angeordnet ist, wobei der untere R.and (30) der den Einlaßraum (19) vom Klärbecken (9) abtrennenden Wand die Umlenkvorrichtung für das einströmende Abwasser bildet, daß ferner unmittelbar unter der Umlenkvorrichtung eine Auslaßöffnung (15) angeordnet ist und daß schließlich der Einlaßraum (19) eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als der verbleibende Nachklärraum (29).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßraum (19) vom Klärbecken (9) durch eine Tauchwand (10) abgetrennt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand (10) der Höhe nach verschieblich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit im Grundriß kreisförmigen Klärbecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßraum (19) durcli ein Tauchrohr (20) vom Klärbecken (9) abgetrennt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Klärbeckens (9) sich nach unten trichterförmig verjüngend ausgebildet ist und daß die Auslaßöffnung (15) in der Trichterspitze angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß das Klärbecken (9) und die Vorrichtung zur biologischen Reinigung durch eine Verbindungsleitung (31) mit einer Umwälzpumpe (16) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (31) Vorrichtungen zum Einblasen von Druckluft vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 mit einer mit Druckluft belüftbaren Vorrichtung zur biologischen Reinigung, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Verbindungsleitung (31) im Inneren der Vorrichtung zur biologischen Reinigung im Bereich von Austrittsöffnungen für die Druckluft mündet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Verbindungsleitung (31) im Bereich der Austrittsöffnung für das zulaufende Rohwasser mündel.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Verbindungsleitung (31) als konzentrisch in einem Eintrittsrohr (14), welches den Rohwasserzulauf bildet, angeordnetes Rohr ausgebildet ist.