DE1584968C3

DE1584968C3 - Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser

Info

Publication number: DE1584968C3
Application number: DE1584968A
Authority: DE
Inventors: Josef 6251 Zollhaus Blanche; Paul 6209 Michelbach Schramm
Original assignee: Passavant Werke Michelbacher Hutte
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1965-08-23
Filing date: 1965-08-23
Publication date: 1975-01-09
Also published as: FR1541797A; NL6611760A; BE685743A; DE1584968A1; CH475167A; AT261502B; ES330475A1; US3421626A; LU51745A1; DE1584968B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser, mit einem Belebungsgraben mit Belüftungsvorrichtung, einem Nachklärbecken, einer Hebevorrichtung zum Heben des Ablaufs des Belebungsgrabens in das Nachklärbekken, einer höher als der Wasserspiegel des Belebungsgrabens angeordneten Ablaufrinne des Nachklärbeckens, und hydrostatischer Entnahme von Rücklauf schlamm aus dem Nachklärbecken.

Bekannte derartige Vorrichtungen (z. B. nach, französischer Patentschrift 1 409 586) sind einer Regenwetterbelastung nicht gewachsen. Belebungsgraben und Nachklärbecken arbeiten nur bei Zulaufmengen, die die Trockenwettermenge nicht wesentlich übersteigen, einwandfrei, und bei größerem Zulauf, etwa mehr als dem Drei- bis Fünffachen der Trokkenwettermenge, werden Belebungsgraben und Nachklärbecken überlastet, und es gelangt ungeklärtes Abwasser, gegebenenfalls sogar unter Mitreißen von Belebtschlamm, in den Ablauf. Um dies zu vermeiden, sind bei bekannten Anlagen dieser Art Regenauffangbecken bzw. Regenklärbecken erforderlich, die einen großen zusätzlichen Platzbedarf haben und den Betrieb der Anlage komplizierter machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie ohne zusätzliche Regenauffangbecken od. dgl. auch noch bei Zulaufmengen, die ein Vielfaches des TrockenwetteTanfalles darstellen, arbeitsfähig ist und das Abwasser mindestens mechanisch klärt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der genannten Art dadurch gelöst, daß die Ablauf rinne des Nachklärbeckens über dem Belebungsgraben angeordnet ist, daß die Fördermenge der Hebevorrichtung auf das Drel·· bis Fünffache des Trockenwetteranfalls bemessen ist, und daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die beim Über- bzw. Unterschreiten des Drei- bis Fünffachen des Trockenwetteranfalls die Schlammrückführung absperrt bzw. öffnet.

Solange die drei- bis fünffache Trockenwettermenge nicht überschritten ist, arbeitet diese Anlage in üblicher Weise, d. h., das Abwasser wird im Belebungsgraben belüftet und biologisch gereinigt, gelangt dann in das Nachklärbecken, wo der Belebtschlamm sedimentiert und nach Bedarf in den Belebungsgraben zurückgeführt wird, und die Ablaufrinne führt sauberes Wasser aus den Nachklärbekken ab. Wird die drei- bis fünffache Trockenwettermenge überschritten, bleibt die in das Nachklärbecken geförderte Menge trotzdem gleich, das einwandfreie Funktionieren des Nachklärbeckens wird also nicht beeinträchtigt. Im Belebungsgraben dagegen findet auch dann, wenn die Belüftung für die biologische Reinigung nicht mehr ausreicht, immer noch eine mechanische Klärung statt, und der Wasserspiegel steigt so lange an, bis er die Höhe der Ablaufrinne erreicht hat und das mechanisch geklärte Wasser nun über die Ablaufrinne, ohne das Nachklärbecken zu belasten, abfließen kann. Man erzielt also den Vorteil, daß der Belebungsgraben ohne zusätzlichen Platzbedarf die Funktion der bisher zusätzlich erforderlichen Regenauffang- bzw. -klärbecken übernehmen kann, wobei der optimale Betriebszustand des Nachklärbeckens unverändert erhalten bleibt.

Die Hebevorrichtung mit der auf das Drei- bis Fünffache des Trockenwetteranfalls beschränkten Fördermenge ist vorzugsweise ein Schöpfrad.

Beim Arbeiten des Belebungsgrabens als rein mechanisches Klärbecken und bei übernormaler Wasserspiegelhöhe ist der weitere Bietrieb der Belüftungsvorrichtung häufig nicht sinnvoll, und insbesondere im Falle von Belüftungswalzen normaler Bauart auch nicht mehr einwandfrei möglich. In diesem Fall ist es deshalb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, wenn die Steuervorrichtung ferner beim Über- bzw. Unterschreiten des dreibis fünffachen Trockenwetteranfalls die Belüftungswalzen abschaltet bzw. in Betrieb setzt. Man erzielt auf diese Weise eine vollautomatische Anpassung der Anlage an Regen- bzw. Trockenwetterverhältnisse.

Die abhängig von der Zulaufmenge arbeitende Steuervorrichtung braucht kein aufwendiger Durchflußmengenmesser zu sein, sondern kann in einfacher Weise als eine Elektrode ausgebildet sein, die die Höhe des Wasserspiegels im Belebungsgraben mißt. Da die Wasserspiegelhöhe immer dann ansteigt,

wenn der Zulauf die Förderkapazität der Hebevorrichtung übersteigt, ist die erfindungsgemäß geforderte Steuerfunktion der Steuervorrichtung hierdurch gewährleistet.

Vorteilhafterweise ist gemäß der Erfindung die Oberkante der Ablaufrinne des Nachklärbeckens so ■hoch angeordnet und der Belebungsgraben derart bemessen, daß sich bei einem 25fachen Trockenwetteranfall im Belebungsgraben eine Verweilzeit von 30 Minuten ergibt. Eine solche Verweilzeit reicht für eine ausgezeichnete mechanische Klärung des Regenwasserzuflusses aus.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, die nachstehend näher erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, F i g. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung,

Fi g. 4,5 und 6 die Wirkungsweise des Belebungsgrabens bei unterschiedlicher Trockenwettermenge,

Fig.7 in vergrößerter Darstellung die Schlammaufnahmeeinrichtung in Seitenansicht und

Fig. 8 die Schlammentnahmeeinrichtung nach Fi g. 8 in Draufsicht.

Das in dem Belebungsgraben 1 befindliche Abwassergemisch wird bei Tarockenwetterbelastung 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 Belebungsgraben 1 zu einem Schöpfrad 5. Mittels dieses Schöpfrades wird der Ablauf der Zulaufrinnie 6 eines Nachklärbeckens 7 zugeführt. Die maximale Leistung des Schöpfrades entspricht der 3- bis 4fachen Trokkenwettermenge. 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 Nachklärbecken kann bei Txockenwetterbelastung 35 cm betragen.

Der im Nachklärbecken abgesetzte beliebige Schlamm wird mittels eines LängSTäumers 8 in Schlammtrichter 9, 10 hineinbewegt. Aus diesen Schlammtrichtem 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 Rücklauf schlamm zu dem Belebungsgraben. Die zurückgeführte Menge kann mittels eines Absenkschiebers 14 einreguliert werden.

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.

Der Zulauf zu dem Belebungsgraben kann in üblicher Weise über einen Grobrechen 17 und eine Sandfangausrüstung 18 erfolgen, wobei in dem Zulauf 19 eine Venturimeßanlage 20 vorgesehen sein kann.

Der überschüssige Schlamm, der nicht durch die Schlammrinne 13 in den Belebungsgraben zurückgeführt wird bzw. der durch den Absenkschieber 14 zurückgehalten wird, wird mittels einer periodisch arbeitenden Schlammpumpe 21 aus der Steigleitung 11 entnommen und in ein Schlammsilo 22 gediückt. Von dort aus wird der Schlamm in üblicher Weise weiterverarbeitet, beispielsweise auf Trockenfeldern 23, dleren Ablauf aus der Schlammentwässerung dem Belebungsgraben wieder zugeführt werden kann.

Die Steigleitung 11, der der Schlamm durch die Schlammpumpe 21 entommen wird, kann an ihrem

5 oberen Ende mittels eines aufgesetzten Rohres 24 verschlossen sein. Der sich in dem zugehörigen Schlammtrichter 10 sammelnde Schlamm kann sich während des Stillstandes der Pumpen absetzen. Der leichtere Schlamm gleitet über eine Trennwand 25 in

ίο den Schlammtrichter 9. Von dort aus wird er über die Steigleitung 12 der Schlammrinnne 13 zurückgeführt.

Das durch den Zulauf 19 zugeführte Abwasser wird in dem Belebungsgraben 1 belüftet, wobei ein bestimmter Wasserspiegel 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 15 und durch die Ablaufrinne 16 ab.

Ein Regenwetterzufluß bis zu 3- bis 4facher Trokkenwettermenge ist ohne wesentlichen Einfluß auf die Arbeitsweise des Belebungsgrabens. Der Wasserspiegel in dem Belebungsgraben 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- bis 4fache Trockenwettermenge wird eine Steuervorrichtung 26 in Tätigkeit gesetzt. Diese Steuervorrichtung kann als Elektrode ausgebildet sein, die die Höhe des Wasserspiegels des Belebungsgrabens mißt und etwa bei 4 bis 5 cm Anstieg schaltet. Es können auch andere Steuervorrichtungen Verwendung finden, z. B. 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 Belebungsgraben nicht mehr richtig arbeiten würden. Gleichzeitig wird ein Schieber 27 geschlossen, der an der Ablaufrinne 13 angebracht ist und die Rückführung von Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken sperrt.
Da die Förderleistung der Pumpe maximal der 3-bis 4fachen Trockenwettermenge entspricht, steigt jetzt der Wasserspiegel in dem Belebungsgraben an, und zwar beispielsweise um weitere 15 cm. Während dieser Zeit wird kein Belebtschlamm zurückgeführt, so daß also die Anlage durch diesen zugeführteh 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 Ablaufrinne 16 erreicht, und es erfolgt ein Abfluß des Wassers in diese Ablaufrinne unmittelbar aus diesem Belebungsgraben. Dabei kann die Anlage so eingerichtet werden, daß bei 25facher Trockenwettermenge eine Absetzzeit von etwa 30 Minuten in dem Belebungsgraben vorhanden ist. In dem Nachklärbecken ist 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 bis 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.4 bis6 sind diese Verhältnisse schematisch dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser, mit einem Belebungsgraben mit Belüftungsvorrichtung, einem Nachklärbecken, einer Hebevorrichtung zum Heben des Ablaufs des Belebungsgrabens in das Nachklärbecken, einer höher als der Wasserspiegel des Belebungsgrabens angeordneten Ablaufrinne des Nachklärbeckens, und hydrostatischer Entnahme von Rücklaufschlamm aus dem Nachklärbecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinne (16) des Nachklärbeckens (7) über dem Belebungsgraben! (1) angeordnet ist, daß die Fördermenge der Hebevorrichtung auf das Drei- bis Fünffache des Trockenwetteranfalls bemessen ist, und daß eine Steuervorrichtung (26) vorgesehen ist, die beim Über- bzw. Unterschreiten des Drei- bis Fünffachen des Trockenwetteranfalls die Schlammrückführung absperrt bzw. öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung als Schöpfrad (5) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit eine oder mehrere Belüftungswalzen aufweisender Belüftungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (26) ferner beim Überbzw. Unterschreiten des drei- bis fünffachen Tirockenwetteranfalls die Belüftungswalzen (2, 3) abschaltet bzw. in Betrieb setzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (26) durch eine Elektrode gebildet ist, die die Höhe des Wasserspiegels im Belebungsgraben (1) mißt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante der Ablauf rinne (16) des Nachklärbeckens (7) so 'hoch angeordnet und der Belebungsgraben (1) derart bemessen ist, daß sich bei einem 25fachen Trockenwetteranfall im Belebungsgraben (1) eine Verweilzeit von etwa 30 Minuten ergibt.