DE1809355C3 - Kläranlage zur biologischen Reinigung von intermittierend zufliessenden Abwässern nach dem Belebtschlammverfahren - Google Patents
Kläranlage zur biologischen Reinigung von intermittierend zufliessenden Abwässern nach dem BelebtschlammverfahrenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kläranlage zur biologischen Reinigung von intermittierend zufließenden
Abwässern nach dem Belebtschlammverfahren, bei der innerhalb eines Beckens ein diskontinuierlich
betriebener, von einem Schwimmkörper getragener Belüftungsrotor sowie eine im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche angeordnete Ablaufrinne vorgesehen sind,
wobei die Ablaufrinne über eine Abzugsleitung mit einem außerhalb des Beckens angeordneten und mit
einem automatisch gesteuerten Elektroschieber ausgestatteten Reinwasserabfluß in Verbindung steht
Die erfindungsgemäße Kläranlage soll dabei insbesondere dort zur Anwendung gelangen, wo das Abwasser
stoßweise anfällt Das ist beispielsweise in Molkereien, Schlachthöfen und Konservenfabriken der Fall,
da diese Betriebe nur während der Betriebszeit, also während einer Zeitspanne von etwa 8 bis 12 Stunden, Abwasser
abgeben. Da die dabei täglich anfallenden Abwassermengen jedoch beträchtlichen Schwankungen
unterworfen sein können, muß eine derartige Kläranlage eine große Flexibilität besitzen.
Das vorstehend Gesagte schließt jedoch nicht aus, daß die erfindungsgemäße Kläranlage auch mit Erfolg
dort eingesetzt werden kann, wo ein kontinuierlicher Abwasseranfall auftritt Durch die Vorschaltung eines
entsprechend dimensionierten Speicherbeckens ist es nämlich ohne weiteres möglich, das kontinuierlich anfallende
Abwasser zu sammeln und intermittierend in die erfindungsgemäße Kläranlage abzugeben.
Aus der österreichischen Patentschrift 2 03 422 ist zwar eine Kläranlage der eingangs erwähnten Art bekannt,
die insbesondere für kleine Einwohnerzahlen sowie für Molkereien, Margarinefabriken und ähnliche
Betriebe gedacht ist Diese Kläranlage besteht aus einem sogenannten Rundbecken, das mit einem sogenannten
Zentralbauwerk als Schlammsammelraum sowie einem zusätzlichen Schlammsammelraum außerhalb
des Beckens versehen ist Die Belüftung erfolgt dabei durch mit Schwimmern versehene Belüftungswalzen, wie z. B. Kessenerbürsten, die jedoch so zwischen
zwei Führungswänden angeordnet sind, daß sie jeweils nur innerhalb eines schmalen Streifens in radialer
Richtung verschiebbar sind. Außerdem sind an die Belüftungswalze Schlammrückführungsleitungen angeschlossen,
die zum Zentralbauwerk und zum sogenannten Oberlauf führen. Der Oberlauf ist vom übrigen Teil
des Beckens durch eine Tauchwand abgetrennt Zwar erfolgt auch hier der Abzug des gereinigten Abwassers
durch eine im Bereich der Wasseroberfläche angeordnete Ablaufrinne. Diese befindet sich jedoch in erheblicher
Entfernung von der Belüftungswalze und ist offensichtlich starr im Becken angeordnet Das heißt der
Abwasserabzug kann hier nur dann erfolgen, wenn der Wasserspiegel im Becken einen gewissen Stand erreicht
hat
Die vorstehenden Ausführungen lassen erkennen, daß es sich bei der Vorrichtung nach der Entgegenhaltung
um eine relativ komplizierte und störanfällige Konstruktion handelt, bei der die Anlage- und Betriebskosten
relativ hoch liegen.
Demgegenüber lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kläranlage der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, die sich durch eine einfache, billige und relativ wartungsfreie Konstruktion auszeichnet, die
außerdem die Möglichkeit zu einer weitgehenden Automation des gesamten Betriebs der Kläranlage bieten
soll. Bei der erfindungsgemäßen Kläranlage soll ferner auf eine Trennung des Beckens in einen Belüftungs-
und einen Nachklärraum verzichtet werden, so daß beide Stufen des Reinigungsprozesses in einem
einzigen Becken durchgeführt werden können. Der Abwasserabzug soll dabei unabhängig von der Höhe des
Wasserstandes im Becken erfolgen können.
Dieses Ziel wird erreicht durch eine Kläranlage der eingangs beschriebenen Art die erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist daß als Belüftungsrotor ein mit einem Steigrohr versehener, vertikalachsiger Belüftungskreisel
vorgesehen ist, der von einem polygonen Schwimmkörper umgeben und an dessen Außenseite
eine umlaufende Ablaufrinne angebracht ist, die über
eine flexible AbzugsltUung mit dem Elektroschieber in
Verbindung steht
Die Ablaufrinne kann dabei höhenverstellbar am Schwimmkörper angebracht sein, so daß dadurch die
Möglichkeit gegeben ist die Menge des ablaufenden Reinwassers zu regulieren.
Der Elektroschieber wird zweckmäßigerweise durch ein sogenanntes Zeitschaltwerk gesteuert welches in
vorher festgelegten Zeitabständen das automatische öffnen und Schließen des Elektroschiebers bewirkt
Die Form des verwendeten Beckens kann beliebig sein. Es können sowohl Becken mit einem eckigen als
auch Becken mit einem runden Grundriß verwendet werden.
Kernpunkt der erfindungsgemäßen Kläranlage ist der mit einem Schwimmkörper versehene Belüftungskreisel.
Ein derartiger Belüftungskreisel ist zwar an sich schon aus der schweizerischen Patentschrift 4 48 911
bekannt. Im vorliegenden Falle ist jedoch der Schwimmkörper des Belüftungskreisels an seiner
Außenseite mit einer Ablaufrinne versehen, die flexibel mit dem automatisch gesteuerten Reinwasserabfluß
verbunden ist. Diese Kombination ermöglicht aber eine
neuartige Reinigungstechnik, die an Hand der Abbildungen
noch näher erläutert werden solL
Es zeigt dabei als Ausführungsbeispiel die
A b b. 1 bis 3 einen Längsschnhi durch die erfindungsgemäße
Kläranlage während der einzelnen Stufen des Reinigungsprozesses, die
Abb.4 den Belüftungskreisel mit Schwimmkörper
und Ablaufrinne in der Seitenansicht, wobei die eine Hälfte des Schwimmkörpers und der Ablaufrinne geschnitten
gezeichnet ist, und die ι ο
A b b. 5 den Belüftungskreisel mit Schwimmkörper und Ablaufrinne in der Draufsicht
In der A b b. 1 befindet sich innerhalb des Beckens 1 der Belüftungskreisel 2. Es handelt sich dabei um einen
sogenannten Hochleistungskreisel, der mit einem Steigrohr 3 versehen ist und dessen Wirkungsweise beispielsweise
bei I m h ο f f, Taschenbuch der Stadtentwässerung, 18. Auflage 1960, S. 154 und 155, beschrieben
wird. Der Belüftungskreisel ist dabei mit einem ihn umgebenden und ihn tragenden Schwimmkörper 4 versehen.
An der Außenseite des Schwimmkörpers befindet sich die Ablaufrinne 5, die den Schwimmkörper umgibt
und die durch die flexible Abzugsleitung 6 (Spiralschlauch) mit dem Reinwasserabfluß 7 in Verbindung
steht. Der Reinwasserabfluß 7 ist dabei mit dem EIektroschieber 8 ausgerüstet, der vermittels des Zeitschaltwerkes
9 über die Impulsleitung 10 automatisch gesteuert wird. Der Motor 11, der auf dem Antrieb sbock
12 auf geflanscht ist, treibt dabei den Belüftungskreisel an. Die durch die Rotation des Belüftungskreisels hervorgerufene
Umwälzbewegung des Wassers wird durch die Pfeile markiert. Der Zufluß des Abwassers
erfolgt durch die Leitung 13, während die Leitung 14 dem Abzug von Überschußschlamm dient. Die Streben
20 dienen der Befestigung des Steigrohres 3 am Antriebsbock 12. Bei der in A b b. 1 wiedergegebenen
Stellung des Belüftungskreisels ist der Elektroschieber 8 geschlossen und der Belüftungskreisel gerade in Betrieb
gesetzt worden. Bedingt durch das durch die Leitung 13 ankommende Abwasser steigt der Wasserspiegel
15 und mit ihm der Belüftungskreisel. Bei Beendigung des Abwasserzuflusses erreicht der Wasserspiegel
seinen Höchststand. Die Belüftung wird jedoch auch noch dann weiter forgesetzt, und zwar so lange, bis die
Belüftungszeit insgesamt etwa 19 Stunden beträgt.
A b b. 2, für die die gleichen Bezugszeichen wie in A b b. 1 gelten, stellt nun die Situation nach Beendigung
der Belüftung dar. Der Belüftungskreisel 2 ist abgeschaltet worden, und die durch die Rotation desselben
hervorgerufene Turbulenz des Abwassers kommt zum Erliegen. Da der Elektroschieber 8 weiterhin geschlossen
bleibt, sinkt der gebildete Schlamm langsam zur Beckensohle ab, und zurück bleibt eine sich ständig vergrößernde
Zone 16 gereinigten Abwassers. Die Absetzzeit soll dabei etwa 3 Stunden betragen.
A b b. 3, für die ebenfalls die gleichen Bezugszeichen wie in A b b. 1 gelten, gibt schließlich die Situation nach
Beendigung der Absetzzeit wieder. Der Elektroschieber 8 wird jetzt automatisch geöffnet, und das gereinigte
Abwasser strömt in die Ablaufrinne 5 und von dort über die flexible Abzugsleitung 6 in den Reinwasserabfluß
7. Die Zone 16 des gereinigten Abwassers verringert sich entsprechend, und mit sinkendem Wasserspiegel
15 sinkt auch der Belüftungskreisel 2. Überschußschlamm aus der Schlammschicht 17 kann gegebenenfalls
durch die Leitung 14 abgezogen werden. Nach etwa 2 Stunden ist die Ablaufperiode beendet, und der
24stündige Reinigungsprozeß kann, nachdem der Elektroschieber 8 automatisch geschlossen worden ist, wieder
von neuem beginnen, wie es in A b b. 1 beschrieben wurde.
Die Abb.4, die den Belüftungskreisel 2 mit dem
Schwimmkörper 4 und der Ablaufrinne 5 als Seitenansicht im größeren Maßstab wiedergibt, läßt die konstruktiven
Einzelheiten besser erkennen. In der rechten Bildhälfte sind dabei der Schwimmkörper 4 und die Ablaufrinne
5 geschnitten gezeichnet. Im vorliegenden Falle ist über der Ablaufrinne die Überdachung 18 vorgesehen,
und das gereinigte Abwasser tritt durch die öffnungen 19, die über den ganzen Umfang der Ablaufrinne
verteilt sind, in die Ablaufrinne ein.
A b b. 5 stellt schließlich die zur A b b. 4 gehörende Draufsicht dar. Man erkennt dabei, daß der Schwimmkörper
4 in diesem Falle einen sechseckigen Grundriß hat. Ferner kann man auf dieser Abbildung die Schaufeln
21 des Belüftungskreisels 2 klar erkennen, durch die bei der Rotation des Belüftungskreisels die Wasserumwälzung
hervorgerufen wird. Im übrigen haben die Bezugszahlen in den A b b. 4 und 5 die gleiche Bedeutung
wie in den vorhergehenden Abbildungen. Die Pfeile markieren die Fließrichtung des gereinigten Abwassers.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Kläranlage bringt dabei im Vergleich zu konventionellen
Kläranlagen mit getrenntem Belüftungs- und Nachklärraum eine Baukosteneinsparung von etwa 60%. Bei der
maschinellen Ausrüstung kann die Kosteneinsparung gegenüber den konventionellen Kläranlagen 50 bis 60%
betragen. Wegen ihres einfachen Bauprinzips läßt sich die erfindungsgemäße Kläranlage mit Vorteil auch als
Kleinkläranlage verwenden, wobei durch entsprechende Dimensionierung des Beckens auch dafür gesorgt
werden kann, daß Abwasserstöße, die größer als der Mittelwert sind, ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden
können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Kläranlage zur biologischen Reinigimg von intermittierend zufließenden Abwässern nach dem
Belebtschlammverfahren, bei der innerhalb eines Beckens ein diskontinuierlich betriebener, von
einem Schwimmkörper getragener Belüftungsrotor sowie eine im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche
angeordnete Ablaufrinne vorgesehen sina\ wobei die Ablaufrinne über eine Abzugsleitung mit einem
außerhalb des Beckens angeordneten und mit einem automatisch gesteuerten Elektroschieber ausgestatteten
Reinwasserabfluß in Verbindung steht, dadurch
gekennzeichnet, daß als Belüftungsrorior ein mit einem Steigrohr (3) versehener, vertikalachsiger
Belüftungskreisel (2) vorgesehen ist, der von einem polygonen Schwimmkörper (4) umgeben
und an dessen Außenseite eine umlaufende Ablaufrinne (5) angebracht ist, die über eine flexible Abzugsleitung
(6) mit dem Elektroschieber (8) in Verbindung steht
2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinne (5) höhenverstellbar
am Schwimmkörper (4) angebracht ist
3. Kläranlage nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Elektroschiebers
(8) ein Zeitschaltwerk (9) vorgesehen ist.
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