DE1584890C - Klaranlage zum biologischen Reimgen von Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser mit einem ringförmigen Belüftungsbecken, an dessen Boden eine ortsfeste, sich über die ganze Beckenbreite erstrekkende, über die Bodenfläche verteilte Belüftungseinrichtung angeordnet ist, über die hinweg mit geringem Abstand eine mechanische Umwälzeinrichtung bewegbar ist.

Bei einer aus der USA.-Patentschrift 2138 349 bekannten Kläranlage dieser Art sind um die vertikale Mittelachse eines zylindrischen Belüftungsbeckens vier kreuzweise angeordnete Schaber gelagert, die dicht über der ortsfesten Belüftungseinrichtung des Bodens umlaufen und konkav zur Drehrichtung gekrümmt sind. Über diesen Schabern sind vier ebenfalls um die vertikale Mittelachse umlaufende vertikale Platten oder Flügel angeordnet, die als Stützen für die Schaber dienen und den ganzen Beckeninhalt in eine Kreisströmung versetzen. Dies ist mit einem hohen Energiebedarf verbunden, der in dieser Größe für den Sauerstoffeintrag und die Verhinderung von Schlammablagerungen nicht notwendig wäre, so daß die bekannte Kläranlage relativ unwirtschaftlich arbeitet.

Aus der deutschen Patentschrift 1 202 227 ist es ferner bekannt, beim biologischen Reinigen von Abwässern in einem Belüftungsbecken mit mechanischer Umwälzung und mit getrennt davon erfolgender Belüftung des Abwassers fortschreitend über die Länge des Belüftungsbeckens nur jeweils einen Teil des Abwassers umzuwälzen und in eine horizontale Strömung zu versetzen, die künstlich belüftet wird. Der für den biologischen Reinigungsprozeß im Belebungsbecken nötige Sauerstoff wird in diesen horizontalen Teilstrom eingetragen, wobei dieser nahezu mit Sauerstoff gesättigt wird. Die umgewälzte Wassermenge ist dabei größer, als sie hinsichtlich der einzutragenden Sauerstoffmenge zur Durchführung des Belebt-Schlammverfahrens erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kläranlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die für die Schlammaufwirbelung und den Sauerstoffeintrag notwendige Turbulenz auf ein Mindestmaß begrenzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mechanische Umwälzeinrichtung aus einem umlaufenden Staukörper besteht, dessen in Bewegungsrichtung vorn liegende Seite eine das fortschreitende Anheben eines Teils des Abwassers bewirkende Schrägfläche aufweist, und daß oberhalb des Staukörpers feststehende Bremsflächen angeordnet sind, die zumindest annähernd senkrecht zur Bewegungsbahn des Staukörpers stehen.

Hierdurch wird erreicht, daß der umlaufende Staukörper unabhängig von der Belüftung den Schlamm aufwirbelt, der dann durch die aus der ortsfesten Belüftungseinrichtung austretenden Luftblasen mit Sauerstoff angereichert wird. Hierbei sichern zugleich die oberhalb des Staukörpers feststehenden Bremsflächen die Wirbelbewegung des Abwassers und verhindern, daß das Abwasser eine gleiche Geschwindigkeit wie der umlaufende Staukörper erlangt. Die so erreichte partielle Umwälzung beschränkt die zur Durchwirbelung des Schlammes und für den Sauerstoffeintrag notwendige Turbulenz auf ein Mindestmaß, so daß sich eine sehr wirtschaftliche Betriebsweise der Kläranlage ergibt.

Zweckmäßig ist die Belüftungseinrichtung im ringförmigen Belüftungsbecken radial ausgerichtet, wodurch die austretenden Luftblasen gleichmäßig über die ganze Beckenbreite verteilt werden. Die Belüftungseinrichtung kann auch in die Beckensohle eingelassen und mit ihr bündig sein, damit sich auf der Belüftungseinrichtung kein Schlamm absetzen kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Bremsflächen in bezug auf Lage und Größe verstellbar, damit je nach den Betriebsverhältnissen die Wirbeibildung des Abwassers beeinflußt werden kann. Diese Bremsflächen können derart geneigt angeordnet sein, daß ein Teil des anströmenden Wassers nach unten abgelenkt wird, wodurch aufgestiegene Luftblasen wieder in den Bereich der an der Bodenfläche verteilten Belüftungseinrichtung gebracht werden und die Verweilzeit der Luftblasen im Wasser verlängert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht einer Kläranlage gemäß der Erfindung mit einem ringförmigen Belüftungsbecken und .-....;■

F i g. 2 den Querschnitt dieser Kläranlage.

Ein Rundbecken 1 ist so weit in das Erdreich eingelassen, daß es mit seinem Rand nur wenig über die Erdoberfläche ragt. Seine zylindrische Außenwand ist im unteren Teil kegelförmig abgeschrägt und bildet ein ringförmiges Nachklärbecken 2, das durch eine konzentrische Wand 13 von einem ringförmigen Belüftungsbecken 3 getrennt ist. Dieses ist innen von einer konzentrischen Wand 14 begrenzt, die ein Vorklärbecken 4 umschließt, deren Ablagerungen mittels einer Mammutpumpe 15 entfernt werden können.

Auf dem Außenrand des Rundbeckens 1 ist eine kreisförmige Schienenbahn 16 angebracht, auf der eine Drehbrücke 5 verfahrbar ist.

Die Drehbrücke 5 wird durch eine nicht gezeichnete Antriebseinrichtung, ζ. Β. einen Elektromotor, einen Propeller, einen Seilzug od. dgl., in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Die Drehbrücke 5 trägt mittels vertikaler Stangen 17 einen Staukörper?, dessen in Bewegungsrichtung vorn liegende Seite eine Schrägfläche 6 aufweist, sowie eine Mammutpumpe 8, die den im Nachklärbecken 2 abgelagerten Schlamm als Uberschußschlamm abzieht oder als Rücklaufschlamm in das Belüftungsbecken 3 fördert.

. Am Boden des Belüftungsbeckens 3 ist eine aus mehreren radialen, als Luftverteiler ausgebildeten, gleichmäßig verteilten Rohren bestehende Belüftungseinrichtung 9 angeordnet, die an ein nicht gezeichnetes Gebläse angeschlossen ist. DieXuftverteilerrohre haben eine etwa der radialen Breite des Belüftungsbeckens 3 entsprechende Länge und können mit der Beckensohle bündig sein. Oberhalb und senkrecht zur Bewegungsbahn des Staukörpers 7 sind an der zylindrischen Wand 13 des Belüftungsbeckens 3 in dieses ragende, feststehende Bremsflächen 10 angeordnet, die nach Lage und Größe verstellbar sind.

Während des Betriebes der Kläranlage läuft die Drehbrücke 5 mit dem daran aufgehängten Staukörper 7 um. Hierbei hebt die Schrägfläche 6 das am Boden des Belüftungsbeckens 3 befindliche, schlammhaltige Abwasser an und verwirbelt es an ihrer Rückseite mit dem übrigen Abwasser des Belüftungsbeckens 3, das dabei feinblasig belüftet wird, da die aus der Belüftungseinrichtung 9 austretenden Luft-

blasen quer zu der durch die Bewegung des Staukörpers 7 verursachten horizontalen Strömung des Abwassers aufsteigen. Auch bei geringer Größe und Tiefe des Belüftungsbeckens 3 wird eine lange Einwirkungszeit der Luftblasen auf das Abwasser sowie ein reger Austausch der mit den Grenzflächen der Luftblasen in Berührung stehenden Teile des Abwassers erreicht. Beim Umlauf des Staukörpers 7 werden daher stets neue Grenzflächen zwischen dem Abwasser und den aus der Belüftungseinrichtung 9 austretenden feinen Luftblasen geschaffen, und das Abwasser erhält einen hohen Sauerstoffeintrag. Die Bremsflächen 10 verhindern, daß das Abwasser in die gleiche Geschwindigkeit gelangt wie der umlaufende Staukörper? und ermöglichen durch ihr Verstellen eine weitgehende Anpassung der Wirbelbewegung und Belüftung des Abwassers an die jeweiligen Betriebsverhältnisse.

Die Kläranlage kann völlig selbsttätig betrieben werden, wobei die Zufuhr von Druckluft zu der Belüftungseinrichtung 9 in Abhängigkeit von dem Sauerstoffgehalt im Belüftungsbecken 3 oder vom Schlammgehalt des Abwassers geregelt und die Umlaufgeschwindigkeit der Drehbrücke 5 entsprechend gesteuert wird.

Das in dem Nachklärbecken 2 von Schlamm befreite Wasser sammelt sich in einer Rinne 11, von der es durch eine Leitung 12 abgeführt wird.

Das ringförmige Belüftungsbecken 3 kann auch das Nachklärbecken 2 umschließen.

Die Kläranlage gemäß der Erfindung ermöglicht selbst bei kleinen Abmessungen und geringer Tiefe des Belüftungsbeckens 3 und des Nachklärbeckens 2 wegen der starken feinblasigen Belüftung eine intensive^: biologische Reinigungswirkung und einen guten Kläreffekt, wobei infolge der getrennten Regelbarkeit von Umwälzung und Belüftung bei wechselnden Belastungen ein besserer Wirkungsgrad und damit ein rationellerer Betrieb als bisher erreicht wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser mit einem ringförmigen Belüftungsbecken, an dessen Boden eine ortsfeste, sich über die ganze Beckenbreite erstreckende, über die Bodenfläche verteilte Belüftungseinrichtung angeordnet ist, über die hinweg mit geringem Abstand eine mechanische Umwälzeinrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Umwälzeinrichtung aus einem umlaufenden Staukörper (7) besteht, dessen in Bewegungsrichtung vorn liegende Seite eine das fortschreitende Anheben eines Teils des Abwassers bewirkende Schrägfläche (6) aufweist, und daß oberhalb des Staukörpers (7) feststehende Bremsflächen (10) angeordnet sind, die zumindest annähernd senkrecht zur Bewegungsbahn des Staukörpers (7) stehen.

2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung (9) radial ausgerichtet ist.

3. Kläranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung (9) in die Beckensohle eingelassen und mit ihr bündig ist.

4. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen (10) in bezug auf Lage und Größe verstellbar sind.

5. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen (10) derart geneigt angeordnet sind, daß ein Teil des anströmenden Wassers nach unten abgelenkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen