DE1584968A1

DE1584968A1 - Belebungsgraben mit Nachklaerbecken

Info

Publication number: DE1584968A1
Application number: DE19651584968
Authority: DE
Inventors: Josef Blanche; Paul Schramm
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1965-08-23
Filing date: 1965-08-23
Publication date: 1970-05-14
Also published as: DE1584968C3; NL6611760A; DE1584968B2; FR1541797A; LU51745A1; BE685743A; CH475167A; US3421626A; ES330475A1; AT261502B

Description

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P ASSAVAMT -WERKE

Michelbacher Hütte b/Michelbach / Nass_o

Belebungsgraben mit Nachklärbecken

Die Erfindung betrifft einen Belebungsgraben mit Nachklärbecken, in das der Ablauf des Belebungsgrabens insbesondere mittels eines Schöpfrades gehoben wird und dessen Ablauf in einer über dem Belebungsgraben angeordneten Rinne o.dgl. abgeführt wird und dem der Schlamm durch hydrostatischen Überdruck entnommen werden kann und in den Belebungsgraben zurückführbar ist„

Derartige Belebungsgräben haben den Nachteil, daß sie einer Regenwetterbelastung nicht gewachsen sind,

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Bei größerem Abwasseranfall als der k - 5fachen Trockenwettermenge arbeiten derartige Belebungsgräben nicht mehr einwandfrei, und es müssen daher zur Aufnahme der zusätzlichen Wassermenge Regenklärbecken oder Regenrückhaltebecken vorgesehen werden, die natürlich einen sehr großen zusätzlichen Raumbedarf haben und den Betrieb der Belebungsgräben erheblich komplizieren.

Der Belebungsgraben gemäß der Erfindung bietet nun die Möglichkeit, ein Mehrfaches der 4 - 5fachen Trockenwettermenge aufzunehmen und mindestens mechanisch zu klären. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Vorrichtung, mit der der Ablauf des Belebungsgrabens in das Nachklärbecken gehoben wird, auf ein kleines Vielfaches des Trockenwetteranfalles beschränkt ist und daß die Leitung zum Zurückführen des Schlammes aus dem Nachklärbecken in den Belebungsgraben bei größerem Regenwetterzufluß als

dem in das Nachklärbecken geförderten Vielfachen der Trockenwettermenge absperrbar ist. Besonders vorteilhaft ist -es dabei, das Schöpfrad od.dgl. auf die 4 - 5faohe Trockenwettermenge einzustellen*

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Solange die 4 - 5fache Tro.ckenwettermenge nicht erreicht ist, arbeitet der Belebungsgraben nach der Erfindung in üblicher Weise, d.h. der Ablauf aus dem Belebungsgraben wird durch das Schöpfrad in das Nachklärbecken gefördert. Der dort sich absetzende Schlamm wird, soweit erwünscht, in den Belebungsgraben zurückgeführt. Der Ablauf aus dem Nachklärbecken wird über eine oberhalb des Wasserspiegels des Belebungsgrabens angeordnete offene Rinne abgeführte Wird die 4 - stäche Trockenwettermenge überschritten, so wird nach wie vor mehr Wasser in das Nachklärbecken gefördert. Infolgedessen steigt der Wasserspiegel im Belebungsgraben an. Es wird jetzt ein Niveau erreicht, bei dem die in der Anlage vorgesehenen Belüftungswalzen keine einwandfreie biologische Reinigung mehr bewirkenβ Sie werden infolgedessen abgeschaltet. Gleichzeitig wird die Schlammrückführung unterbunden, so daß also nunmehr in dem Belebungsgraben selbst das zurückgeführte Wasser bis zur Oberkante der Rinne, die den Ablauf auf dem Nachklärbecken bewirkt, ansteigt und unmittelbar durch diese Rinne abgeführt wird« Der Belebungsgraben bewirkt jetzt nur noch eine mechanische Klärung des zulaufenden Regenwassers, kann aber dabei jetzt je nach der Höhe der Ablaufrinne ein Vielfaches der Trockenwettermenge aufnehmen und mechanisch klären.

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Gemäß der Erfindung kann der Belebungsgraben so eingerichtet sein, daß eine selbsttätige Umschaltung bei Regenwetterbelastung erfolgt. Zu diesem Zweck kann eine Steuerung, insbesondere eine Elektrodensteuerung vorgesehen sein, die bei Über- bzw. Unterschreiten eines kleinen Vielfachen des Trockenwetteranfalles die Schlammrückführung absperrt bzw. öffnet und die Belüftungswalzen abschaltet bzw. in Betrieb setzte Wenn nämlich die Regenwetterbelastung aufhört, so sinkt der Wasserspiegel in dem Belebungsgraben wieder, da das Schöpfrad od.dgl. mit gleicher Geschwindigkeit den Ablauf in das Nachklärbecken fördert. Wird dann die insbesondere 4 - 5fache Trockenwettermenge unterschritten, so erfolgt wieder eine Schlammrückführung, und es werden die Belüftungswalzen in Betrieb gesetzt, so daß der Graben wieder als Belebungsgraben arbeitet. Vorteilhafterweise kann dabei gemäß der Erfindung die Oberkante der Ablaufrinne des Nachklärbeckens so hoch über dem normalen Wasserspiegel des Belebungsgrabens angeordnet sein, daß ein etwa 25-facher Trockenwetteranfall aufgenommen wird. Dabei wird vorteilhafterweise das Belebungsbecken so ausgelegt, daß sich bei einem 25-fachen Trockenwetteranfall eine Verweilzeit von etwa J5o Min. ergibt. Eine solche Verweilzeit bewirkt eine ausgezeichnete mechanische Klärung des Regenwasserzuflusses, wobei zu berücksichtigen ist,

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daß die Klärung in dem Nachklärbecken unverändert weiterläuft. ·

Es ist besonders vorteilhaft, gemäß der Erfindung ringförmige Belebungsgräben mit zentralem Nachklärbecken zu verwenden. Es können aber auch ohne weiteres Ringgräben mit gesonderten Nachklärbecken Verwendung finden, vorausgesetzt, daß die Ablaufrinne des Nachklärbeckens oberhalb des Belebungsgrabehs angeordnet ist. Ferner können auch Gräben mit Längsbecken unter der gleichen Voraussetzung Verwendung finden. In allen Fällen ergeben sich die gleichen vorteilhaften Möglichkeiten, wobei sich zusätzlich noch der sehr große Vorteil der einfachen und klaren Anordnung sowie der Möglichkeit einer selbsttätigen Betriebsweise ergibt.

Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Belebungsgrabens nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das BelebungsbeckeB. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Belebungsbecken. Fig. 3 ist ein Querschnitt durch das Belebungsbecken.

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Fig. 4, 5 und 6 zeigen die Wirkungsweise des Belebungsbeckens bei unterschiedlicher Trockenwettermenge.

Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Schlammaufnahmeeinrichtung in Seltenansicht.

Fig» 8 zeigt die Einrichtung der Fig.8 in Draufsicht.

Das in dem Belebungsgraben 1 befindliche Abwassergemisch wird bei Troijkenwetterbelastung mittels Belüftungswalzen 2, 3> Turbulenzrotoren od.dgl. belüftet. Über eine zur Regulierung der Eintauchtiefe der Belüftungswalzen 2, 3 in ihrer Höhe verstellbare Überfallkante 4, gelangt der Ablauf aus dem Belebungsbecken 1 zu einem Schöpfrad 5« Mittels dieses Schöpfrades wird der Ablauf der Zulaufrinne eines Nachklärbeckens 7 zugeführt„ Die maximale Leistung des Schöpfrades entspricht der 3 - 4faehen Trockenwettermenge. Natürlich können auch etwas andere Leistungen vorgesehen werden. Es soll jedoch stets nur ein kleines Vielfaches der Trockenwettermenge gefördert werden. Die Förderhöhe, d.h. Spiegeldifferenz zwischen Belebungsgraben und

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und Nachklärbecken kann bei Trockenwetterbelastung 35 cm betragen.

Der im Nachklärbecken abgesetzte beliebige Schlamm wird mittels eines Längsräumers 8 in Schlammtrichter 9, Io hineinbewegt. Aus diesen Schlammtrichtern wird der Schlamm durch den hydrostatischen Überdruck mittels Steigleitungen 11, 12 in eine Schlammrinne 13 gefördert. Diese Schlammrinne 13 steht in Verbindung mit einem Zulauf für den Rücklaufschlamm zu dem Belebungsgraben« Die zurückgeführte Menge kann mittels eines Absenkschiebers 14 einreguliert werdeno

Der Ablauf aus dem Nachklärbecken wird über einen Überfall 15 in eine Ablaufrinne 16 geleitet, die oberhalb des Wasserspiegels in dem Belebungsgraben bei Trockenwetterbelastung angeordnet ist.

Dr Zulauf zu dem Belebungsgraben kann in üblicher Weise über einen Grobrechen 17 und eine Sandfangausrüstung 18 erfolgen, wobei in dem Zulauf 19 eine Venturimeßanlage 2o vorgesehen sein kann«,

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Der überschüssige Schlamm, der nicht durch die Ablaufrinne 13 in den Belebungsgraben zurückgeführt wird bzw» der durch den Absperrschieber 14 zurückgehalten wird, wird mittels einer periodisch arbeitenden Schlammpumpe 21 aus der Leitung 11 entnommen und in ein Schlammsilo 22 gedrückt. Von dort aus wird der Schlamm in üblicher Weise weiterverarbeitet, beispielsweise auf Trockenfeldern 23* deren Ablauf aus der Schlammentwässerung dem Belebungsgraben wieder zugeführt werden kann.

. Die Steigleitung 11, der der Schlamm durch die Pumpe entnommen wird, kann an ihrem oberen Ende mittels eines aufgesetzten Rohres 24 verschlossen sein. Der sich in dem zugehörigen Schlammtrichter Io sammelnde Schlamm kann sich während des Stillstandes der Pumpen absetzen. Der leichtere Schlamm gleitet über eine Trennwand 25 in den Rücklaufschiammtrichter 9. Von dort aus wird er über die Steigleitung 12 der Ablaufrinne 13 zurückgeführt.

Das durch die Leitung 19 zugeführte Abwasser wird in dem Belebungsgraben 1 belüftet, wobei ein bestimmter Wasser-

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spiegel aufrechterhalten wird, der ein wirksames Arbeiten der Belüftungswalzen gewährleistet. Die überschüssige Menge wird durch das Schöpfrad 5 dem Nachklärbecken zugeführt. Dort wird der abgesetzte Schlamm gesammelt und zu einem Teil zurückgeführt, zu einem weiteren Teil anderweitig aufgearbeitet. Nach mehr als einstündiger Aufenthaltsdauer im Nachklärbecken läuft das Wasser über den Überlauf und durch die Rinne 16 ab.

Ein Regenwetterzufluß bis zu 3 -4facher Trockenwettermenge ist ohne wesentlichen Einfluß auf die Arbeitsweise des Beckens. Der Wasserspiegel in dem Belüftungsgraben steigt geringfügig an. Dadurch wird jedoch lediglich ein etwas größerer Sauerstoffeintrag erreicht. Das Schöpfrad 5 vermag den Gesamtzufluß noch in das Nachklärbecken 7 zu fördern. Die Aufenthaltszeit im Nachklärbecken beträgt immer noch eine Stunde.

Bei RegenwetterZufluß von mehr als die 3 - 4fache Trockenwettermenge wird eine Steuervorrichtung 26 in Tätigkeit gesetzt. Diese Steuervorrichtung kann als Elektrode ausgebildet sein, die die Höhe des Wasserspiegels des Belebungs-

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grabens mißt und etwa bei H- - 5 cm Anstieg schaltet.

Es können auch andere Steuervorrichtungen Verwendung finden, z.B₀ kann die Steuerung über den Zulauf erfolgen od„dgl.

Durch die Steuervorrichtung werden die Belüftungswalzen 2, 3 abgeschaltet, da sie bei einem höheren Anstieg des
Wasserspiegels im Belebungsbecken nicht mehr richtig arbeiten wurden. Gleichzeitig wird ein Schieber 27 geschlossen, der an der Rinne 13 angebracht ist und die Rückführung von Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken sperrt.

Da die Förderleistung der Pumpe max. der 3 - 4-fachen
Trockenwettermenge entspricht, steigt jetzt der Wasserspiegel in dem Belebungsgraben ah, und zwar beispielsweise um weitere

15 cm» Während dieser Zeit wird kein Belebtschlamm zurückgeführt, so daß also die Anlage durch diesen zugeführten Schlamm nicht zusätzlich belastet wird. Da die Belüftungswalzen abgeschaltet sind, setzt sich der Schlamm in dem Belebungsgraben ab, so daß dieser die Funktion eines Regenklärbeckens übernimmt. Bei weiterem Anstieg wird die Überlaufkante der Rinne

16 erreicht, und es erfolgt ein Abfluß des Wassers in diese Rinne unmittelbar aus diesem Belebungsgraben. Dabei kann

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die Anlage so eingerichtet werden, daß bei 25-facher Trockenwettermenge eine Absetzzeit von e,twa Jo Min_o in dem Belebungsgraben vorhanden ist. In dem Nachklärbecken 1st natürlich nach wie vor eine Absetzzeit von einer Stunde vorhanden,.da das Schöpfrad mit unveränderter Leistung arbeitet.

Nach Beendigung des Regenwetterzuflusses wird der Wasserspiegel im Belebungsgraben wieder abgesenkt, da das Schöpfrad weiterhin eine mehrfache Trockenwetterzuflußmenge fördert. Ist der Wasserspiegel bis auf 4 - 5 cm oberhalb des Wasserspiegels bei Trockenwetterbelastung abgesunken, so schaltet die Steuervorrichtung 26 die Belüftungswalzen 2,3 wieder ein und öffnet den Schieber 27, so daß also der Belebungsgraben dann wieder als solcher arbeitet.

In den Fig. 5-7 sind diese Verhältnisse schematisch dargestellt.

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Claims

Patentansprüche

1. Belebungsgraben mit Nachklärbecken, In das der Ablauf des Belebungsgrabens insbesondere mittels eines Schöpfrades gehoben wird und dessen Ablauf in einer über dem Belebungsgraben angeordneten Rinne od„dgl. abgeführt wird und dem der Schlamm durch hydrostatischen Überdruck entnommen werden kann und in den Belebungsgraben zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Vorrichtung, mit der der Ablauf des Belebungsgrabens in das Nachklärbecken gehoben wird, auf ein kleines Vielfaches des Trockenwetteranfalles beschränkt ist und daß die Leitung zum Burückfuhren des Schlammes aus dem Nachklärbecken in den Belebungsgraben bei größerem Regenwetterzufluß als dem in das Nachklärbecken geförderten Vielfachen der Trockenwettermenge absperrbar ist.

2. Belebungsgraben na.cn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfrad od.dgl. auf die 4 - 5fache Trockenwettermenge eingestellt ist.

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3. Belebungsgraben nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung, insbesondere eine Elektrodensteuerung vorgesehen ist, die bei Über- bzw. Unterschreiten eines kleinen Vielfachen des Trockenwetteranfalles die Schlammrückführung absperrt bzw. öffnet und die Belüftungswalzen abschaltet bzw« in Betrieb setzt.

4. Belebungsgraben nach Anspruch 1 - 3* dadurch

ge kenn ze lehne t, daß die Oberkante der Ablaufrinne des Nachklärbeckens so hoch über dem normalen Wasserspiegel des Belebungsgrabens angeordnet ist, daß ein etwa 25facher Trockenwetteranfall aufgenommen wird.

5. Belebungsgraben nach Anspruch 4, dadurch

ge k e η η ζ e i c h η e t, daß das Belebungsbecken so ausgelegt ist, daß sich bei einem 25fachen Trockenwetteranfall eine Verweilzeit von etwa J5o Min. ergibt.

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