DE1923149A1

DE1923149A1 - Einrichtung zur Reinigung von Wasser,insbesondere Abwasser,nach dem Belebungsverfahren

Info

Publication number: DE1923149A1
Application number: DE19691923149
Authority: DE
Inventors: Muskat Dr Rer Nat Josef
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1969-05-07
Filing date: 1969-05-07
Publication date: 1971-02-11
Also published as: FR2047387A5; DE1923149C3; DE1923149B2

Description

PATEN TA-vlWALTE

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH DR.-ING. RICHARD GLAWE

DIPL.-ING. KLAUS DELFS DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

HAMBURG MÖNCHEN

2000 Hamburg 52 ■ Walizitraße 12 · Ruf 8923 55 8000 München 22 ■ Llebherritraße 20 ■ Ruf 22 6548

L J

IHR ZEICHEN IHRE NACHRICHT VOM UNSER ZEICHEN MÖNCHEN

A 95

BETRIFFT:

PASSAVAN. T - WERKE

Michelbaoher Hütte
b/ Michelbach / Nassau

Einrichtung zur Reinigung von Wasser,

insbesondere Abwasser,nach dem

Beiebungsverfahren.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung von Wasser, insbesondere Abwasser, nach dem Belebungsverfahren mit mindestens einem in dem zu behandelnden Wasserkörper, wie Belüftungsbecken, Teich, Flußarm od.dgl. von Schwimmern getragenen Oberflächenbelüfter und mindestens einem Nachklärbecken.

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Es ist bereits bekannt, Oberflächenbelüfter in Abwasserbehandlungsbecken von Schwimmern getragen anzuordnen. Dies hat den Vorteil, daß der Oberflächenbelüfter wechselnden Höhen des Wasserspiegels folgen kann und immer die gleiche Eintauchtiefe hat. Vor allem aber können bei einer solchen schwimmenden Anordnung des Oberflachenbelufters aufwendige Tragwerke, wie verfahrbare Brücken od.dgl. für den Oberflächenbelüfter sowie diesen Tragwerken entsprechende umfangreiche uferseitige Befestigungen, Führungen, Verankerungen, od.dgl. eingespart werden. Insbesondere ist es möglich, einen oder mehrere solcher Oberflächenbelüfter in vorhandene natürliche oder künstliche Becken, die durch Abwasser verschmutzt sind, einzuhängen und diese dadurch praktisch ohne aufwendige Baumaßnahmen in Abwasserreinigungsbecken zu verwandeln.

Zur vollständigen Abwasserreinigung nach dem Belebungsverfahren ist aber nicht nur das Belüften des Abwassers im Belüftungsbecken zur Anregung der Lebenstätigkeit der im Belebtschlamm enthaltenen Mikroorganismen, sondern auch die aischiießende Sedimentation des Schlammes in einer Nachklärzone erforderlich, um schalmmfreies, gereinigtes Wasser abziehen sowie den

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abgesetzten Schlamm-entfernen, einer anschließenden Schlammbehandlung zuführen bzw, einen Teil des Schlammes in den lleinigungsprozeß zurückführen zu können. Zur Erstellung einer Anlage zur vollständigen Durchführung des Belebungsverfahrens war daher bisher stets die Errichtung eines Nachklärbeckens als gesondertes oder mit dem Belüftungsbecken in einem Baukörper kombiniertes Bauwerk erforderlich.

- Die Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zur vollständigen Abwasserreinigung nach dem Belebungsverfahren zu schaffen, mittels deren beliebige vorhandene oder anzulegende Wasserkörper, z.B. künstliche Becken von Kläranlagen, aber auch natürliche, durch Abwasser verschmutzte Teiche, Flußarme od.dgl., ohne wesentliche Baumaßnahmen und insbesondere ohne die zusätzliche bauliche Errichtung eines Nachklärbeckens in eine vollständige Belebungsanlage umgewandelt werden können.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß das Nachklärbecken in dem zu behandelnden Wasserkörper von Schwimmern getragen angeordnet ist. Man kann somit die gesamte Einrichtung als transportable Einheit vorfabrizieren und in den das Belüftungsbecken bildenden Wasserkörper ein-

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setzen, ohne daß hierfür, außer einer Verankerung oder Führung des- schwimmenden Nachklärbeckens, besondere Bau- oder Befestigungsmaßnahmen am Belüftungsbecken erforderlich sind. Das schwimmende Nachklärbecken, dem das vom Oberflächenbelüfter belüftete Schlamm-Wasser-Gemisch auf beliebige geeignete V/eise, z.B. hydrostatisch, oder durch die Förderwirkung des Oberflächenbelüfters selbst zugeführt wird, umschließt eine ruhige Sedimentationszone, wo sich der Schlamm absetzen und ^ das gereinigte Wasser im Oberflächenbereich durch geeignete Abzugseinrichtungen, mit denen das Nachklärbecken ausgerüstet ist, abgezogen werden kann.

Vorzugsweise steht das Nachklärbecken mit dem zu behandelnden Wasserkörper durch unter dem Wasserspiegel liegende Zulauföffnungen in Verbindung, so daß der Nachfluß der zu sedimentierenden Flüssigkeit hydrostatisch in-dem Maße erfolgt, wie das gereinigte Wasser ^ aus dem Nachklärbecken abgezogen wird. Bei einer Ausführungsform kann das Nachklärbecken einen mit Öffnungen versehenen, insbesondere perforierten Boden aufweisen. Baulich noch einfacher und im Betrieb vor-, teilhaft ist eine Ausfuhrungsform, bei der das Nachklärbecken ohne Boden ausgebildet ist und zwischen der Sohle des Wasserkörpers und dem unteren .Hand dor Um-

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fangswand des Nachklärbeckens mindestens auf Teilen des Umfanges Einströmöffnungen für das zu klärende Wasser vorhanden sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich der Schlamm unmittelbar auf der Sohle des Wasserkörpers absetzt, so daß das in der iiegel verhältnismäßig kleine Nachklärbecken nicht durch große abgesetzte Schlammmengen belastet wird.

Vorzugsweise weist das Nachklärbecken mindestens einen mit Überfallkante versehenen Abzug für geklärtes Wasser auf. Insbesondere kann der Abzug als den Beckenumfang umgebende Abzugsrinne ausgebildet sein. Sine besonders vorteilhafte und baulich einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn die Abzugsrinne an der Oberseite des den Beckenumfang umgebenden Schwimmers ausgebildet ist.

Obwohl prinzipiell der oder die Oberflächenbelüfter unabhängig vom schwimmenden Nachklärbecken ausgebildet und in beliebiger Anordnung zu diesem, wenn auch zweckmäßigerweise nicht in zu großem Abstand, angeordnet sein können, so ist es doch bevorzugt, wenn das Nachklärbecken und der oder die Oberflächenbelüfter eine bauliche Einheit bilden.

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Insbesondere bei großer Fläche des zu oclüTtenden Wasserkörpers ist es vorteilhaft, wenn der Oberflächenbelüfter über die Oberfläche des Wasserkörpers an Führungen verfahrbar ist und das Nachklärbecken an der¹ Bewegung des Oberflächenbelüfter^ teilnimmt. Es können dann nacheinander verschiedene Bereiche des Wasserkörpers belüftet werden und so mit sparsamen Energieverbrauch undgeringem maschinellen Aufwand auch größere Wasserflächen gereinigt werden. Vorzugs- ^ weise erfolgt der Antrieb des OberflächenbelUfters und des Nachklärbeckens durch den Rückstoß- der vom Oberflächenbelüfter im Wasser erzeugten Horizontalströmung.

Das Nachklärbecken kann an der Bewegung des Oberflächenbelüfters in der Weise teilnehmen, daß auch das Nachklärbecken eine Verschiebungsbewegung ausführt, d.h. nacheinander in verschiedene Bereiche der Oberfläche des Wasserkörpers gelangt. Dies hat den Vorteil, daß der im Nachklärbecken anfallende Schlamm an stets anderen Stellen der Sohle des Belüftungsbeckens abgesetzt wird. Es kann dann gegebenenfalls auf eine Einrichtung zur Bodenschlammräumung verzichtet werden.

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I:i anderer Ausführungsform der Erfindung sind das vorzugsweise zylindrische Nachklärbecken und der Oberflächenbelüfter drehbar an einer im Mittelpunkt des Nachklärbeckens vorgesehenen Verankerung geführt, so daß das Nachklärbecken nur rotiert, aber keine Bahn durchläuft. In diesem Fall kann voröeilhafterweise oin Bodensehlammräumsehild ΐηίΰ der Wand des. Nachklärbeckens starr verbunden sein, so daß es ebenfalls mit rotiert und hierbei den Bodenschlamm zur einer geeigneten Abzugseinrichtung fördert.

2in wesentliches I-Ierknal der klassischen biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren "ist die Rückführung mindestens eines Teiles des abgesetzten ' Schlammes in den Heinigungsprozeß, wo die rück^eführten Schlammteilchen unter der erneuten Belüftungswirkung des ilotors eine wei'cere Abbautätigkeit der Mikroorganismen aktivieren und als Anlagerungskeime für die Flockenbildung des neu gebildeten Belebtschlammes dienen. Um auch dieses Merkmal bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwirklichen und damit deren Reinigungsleistung zu steigern, ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im

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Sogbereieh des Öberflächeribelüfters mindestens eine . · Ströraüngsieitfläehe derart angeordnet ist* daß sieh : : die Sögwirkung des Öberfläehenbelüfters bis in den Schiämmbereieh des Nachklärbeckens erstreckt* Es wird hierdurch ein Teil des abgesetzten Schlammes durch dire Sogwirkung des Oberfläehenbelüfters erfaßt und vom Oberflächenbelüfter unter gleichzeitiger Belüftung in das zu reinigende Wasser wieder eingemischt*

t Vorzugsweise endet der durch die Strömungsleit- ; fläche gebildete Sogwirkungskanal in Drehi'ichtung des Nachklärbeckens vor dem Bodenräumschild, wo besonders große Mengen Absetzschlamm erfaßt werden können.

Eine Ausführungsform der Erfindung 1st in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 und 2 zeigen in Draufsicht und in Schnitt eine aus einem horizontalachsigen Belüftungsrotor und. einem Nachklärbecken bestehende schwimmende Einheit.

Ein horizontalachsi;-;er Bclüftunrsrotor 2 ist, mittels Auslegern 5> 5a an einem unten und oben offenen Zylinder 27 befestigt, der von einem kreisringförrnigcn Schwimmer j5 getragen wird.-. Auch die Ausleger 5, 3a sind als

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Schwimmer ausgebildet. Im Mittelpunkt des Zylinders ist eine ortsfeste/ an ihrem Fuß drehbar gelagerte Säule 19 vorgesehen, an deren oberem Ende der Zylinder 27 mit Spannseilen geführt ist. Der Rotor 2 ist zum Zylinder 27 schräg gestellt, so daß die auf seiner Achse errichtete Mittelsenkrechte nicht durch den Drelvnittelpunkt 5 der Anordnung verläuft. Der in Fig. 2 iiTi Uhrzeigersinn angetriebene Rotor 2 erzeugt hierdurch eine Vorschubkomponente in Urnfangsrichtung, durch deren Antrieb die gesamte Anordnung in Richtung des Pfeiles in Pie. 1 um den Drehmittelpunkt 6 rotiert.

Der Zylinder 27 reicht bis in die Nähe der Sohle 20 des als Belüftungsbecken dienenden Wasserkörpers und umschließt eine s bröniungsfreie Nachklärzone 29, in welcher sich die Schlanmfloclcen durch Sedimentation vom Wasser trennen. An der Oberseite des kreisringförrnigen Schwimmers jjo ist durch eine Überfallkante eine Abzugsrinne gebildet, mittels derer das geklärte V/asser abgezogen wird. 2s wird durch eine Leitung zur mitrotierenden Mittelsäule I9 und von dort über eine mittels Drehdichtung angeschlossene Düker-1 eitunr;; gfcfördert. In dem Maße, in dem gereinigtes Wanner abgoKogeη wird, strömt zu klärendes Wasser

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durch den Ringspalt zwischen der Unterkante des Zylinders 27 und dem Beckenboden 28 in die Machklärzone ein.

Der Belüftungsrotor 2 ist in solchem Drehsinn angetrieben, daß die von ihm erzeugte Abströmung nach außen gerichtet 1st und auf der Innenseite eine Ansaugzone entsteht. Durch ein geeignet gestaltetes Strömungsleitblech jjj> wird diese Saugzone nach untenin den Bereich des Ringspaltes zwischen der Uuterkante des Zylinders Z( und dem Beckenboden 2ί-: verlängert, so daß an dieser Stelle des Pängspaltea abgesetzter Schlamm angesaugt wird. Dieser Schlamm wird durch den Belüftungsrotor 2 wieder innig mit dem zu behandelnden Wasser vermischt. -

Ein Bodenschiaramraumschild p4 (Fig. 2) ist mit seinem äußeren Ende am Zylinder 27 und mit seinem inneren Ende an der Mittelsäule I9 befestigt. Es läuft durch den Rückstoßantrieb des Rotors 2 mit diesem und dem Zylinder 27 um und fördert den abgesetzten Bodenschlamm nach außen. Es ist winkelmäßig unmittelbar vor dem Bereich des Beluftungsrotors 2 angeordnet, so daß die Saugzp'ne 32 des Beluftungsrotors 2 stets eine vom Räumschild angehäufte Schlamm-

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fr.e -erfaßt.

Um einen -Gewichtsausgleich für den auf der einen Seite des Zylinders 27 befindlichen Rotor 2. zu sehaf können zusätzliche Schwimmer vorgesehen -sein* Insbe sondere sind die Ausleger 5* 5a als Sch?/Irnraer ausgebildet. Selbstverständlich kann man den Ausgleich auch dadurch ersieleri> daß auf der anderen Seite des Zylinders 27 symmetrisch zum Rotor 2 ein weiterer iloOor angebracht wird» Solche und weitere Abänderungen de:· dargestellten Ausführunssform liegen, im Rahmen der Erfindung.

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Claims

Patentansprüche

1.) Einrichtung zur Reinigung von V/asser, insbesondere Abwasser, nach dem Belebungsverfahren mit mindestens einem in dem zu behandelnden Wasserkörper, wie Belüftungsbecken, Teich, Flußarm od.dgl., von Schwimmern getragenen Oberflächenbelüfter und mindestens einem ' Nachklärbecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachklärbecken (27) in dem zu behandelnden Wasserkörper von Schwimmern getragen angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß das Nachklärbecken (27) mit dem zu behandelnden Wasserkörper durch unter dem Wasserspiegel liegende ZuIauföffnungen in Verbindung steht.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachklärbecken einen mit öffnungen versehenen, insbesondere perforierten Boden aufweist.

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ORfQINAL

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4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachklärbecken (27) ohne Boden ausgebildet ist. und daß zwischen der Sohle (28) des Wasserkörpers und dem unteren Rand der Umfangswand des Nachklärbeckens (27) mindestens auf Teilen des Umfangs Einströmöffnungen für das zu klärende Wasser vorhanden sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß das Nachklärbecken (27) mindestens einen mit Überfallkante versehenen Abzug (3o) für geklärtes Wasser aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 5* dadurch g e kennzeichnet, daß der Abzug (j5o) als den Beckenumfang umgebende Abzugsrinne ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch S, dadurch g e -

k e η η ζ ei c h η e t, daß die Abzugsrinne (^o) an der Oberseite des den Beckenumfang umgebenden Schwimmers 0) ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis "J, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachklärbecken (27) und der oder die Oberflächenbelüfter (2) eine bauliche Einheit bilden.

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9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbelüfter (3) über die Oberfläche des Wasserkörpers an Führungen verfahrbar ist und das Nachklärbecken (27) an seiner Bewegung teilnimmt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Oberflächenbelüfters und des Nachklärbeckens durch den Rückstoß der vom Oberflächenbelüfter in dem Wasser erzeugten Horizontalströmung erfolgt.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennzeichnet;, daß das vorzugsweise zylindrische Nachklärbecken (27) und der Oberflächenbelüfter (2) drehbar an einem Verankerungspunkt (6) im Mittelpunkt des Nachklärbeckens geführt sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wand des Absetzbeckens (27) ein Bodenräumschild (34) starr verbunden ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens

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eine Strömungsleitfläche (33) im Ansaugbereich des Oberflächenbelüfters (2) derart angeordnet ist, daß sich die Sogwirlcung des Oberfläehenbelüfters bis in den Schlammbereich des Nachklärbeckens erstreckt.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e kennzeichnet, daß der durch die Strömungsleitfläche (33) gebildete Sogwirkungskanal (32) in Drehrichtung des Nachklärbeckens unmittelbar hinter dem Bodenschiammräumschild (34) mündet.

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