DE19715680A1 - Biologische Kläranlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine biologische Kläranlage mit einer einen Zulauf aufweisenden Vorklärkammer, einer nachgeschalteten, Belebtschlamm enthaltenden biologischen Klärkammer und einer dieser nachgeschalteten, mit einem Ablauf verbundenen Nachklärkammer, in welcher eine Einrichtung zur Rückführung von Belebtschlamm in die biologische Klärkammer vorgesehen ist. Weiters bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kläranlage, wobei die Kläranlage weiters ein Mittel zum Absaugen von Schwimmschlamm aus der Nachklärkammer in die biologische Kammer und ein Mittel zum Absaugen von Überschußschlamm in die Vorklärkammer aufweist.

Biologische Kläranlagen sind in verschiedenen Ausführungsvarianten am Markt erhältlich. Bei einer von der Firma ASIO in Tschechien hergestellten und von der Firma Katzenberger Umwelttechnik in Österreich mit der Bezeichnung HK Biokomp vertriebenen biologischen Kläranlage ist eine mehrstufige Vorklärung zur mechanischen Schwerkraft-Abscheidung von festen Bestandteilen des Abwassers in Form von Primärschlamm vorgesehen. In der in Strömungsrichtung nachfolgenden, zum Teil mit Belebtschlamm gefüllten biologischen Klärkammer befindet sich ein tonnenförmiger, rotierender Tauchkörper, welcher teilweise in die Klärflüssigkeit eingetaucht ist und durch seine Rotation den Schlamm mit Sauerstoff versorgt. Der Tauchkörper sorgt weiters auch dafür, daß in der Anlage eine bestimmte Flüssigkeitsströmung vom Zulauf in Richtung Ablauf erzeugt und aufrechterhalten wird. Aus einer Achse des Tauchkörpers wird gereinigtes Abwasser über Rinnen in eine nachgeschaltete Nachklärkammer geleitet, wo Sekundärschlamm anfällt. Bei dieser bekannten Anlage wird der Sekundärschlamm nicht im Nachklärbecken abgeschieden, sondern über eine Rezirkulationsleitung standig in die biologische Klärkammer zurückgeführt, so daß die Nachklärkammer im wesentlichen frei von Schlamm bleibt.

Ein Nachteil dieser bekannten Anlage liegt unter anderem darin, daß insbesondere bei größeren Anlagen, die kontinuierlich stark belastet sind, in der biologischen Klärkammer eine zu große Menge an Belebtschlamm anfällt, welcher die Leistung dieser Klärkammer verringert, da nur eine begrenzte Menge an Sauerstoff vorhanden ist. Dieses Problem wurde bei der bekannten Anlage in der Form gelöst, daß an dem rotierenden Tauchkörper Schöpftaschen angeordnet sind, welche eine gewisse Menge an Flüssigkeit, die mit Schlamm versetzt ist, aus der biologischen Klärkammer wieder in die Vorklärkammer schöpfen. Diese Maßnahme hat jedoch in vielen Fallen dazu geführt, daß bei geringer Belastung einer Anlage in der biologischen Klärkammer eine Belebtschlammverarmung aufgetreten ist. Demgegenüber tritt bei einer starken Belastung der Anlage zwischen der Vorklärkammer und der biologischen Klärkammer eine hoher Schlammdurchsatz auf, welcher einerseits die Anlage mechanisch stark belastet und andererseits die Güte des in der biologischen Klärkammer befindlichen Belebtschlammes beeinträchtigt.

Aufgrund verschiedener Umstände, z. B. ein stark verschobenes Nährstoffverhältnis oder zuviel Sauerstoffs kann es bei einer Anlage dieser Art dazu kommen, daß sich im Nachklärbecken Schwimmschlamm bildet, der sich an der Wasseroberfläche der Nachklärkammer absetzt und leicht in den Ablauf der Anlage gelangen kann, so daß die Reinigungsleistung dieser bekannten Anlage dadurch verschlechtert wird.

Der unregelmäßige Gehalt an Belebtschlamm in der biologischen Klärkammer und das Vorhandensein von Schwimmschlamm in der Nachklärkammer sind somit Nachteile dieser bekannten Anlage, die es zu überwinden gilt.

Bei einer anderen, unter der Bezeichnung Bio Compakt von der Firma Biogest Umwelttechnik vertriebenen Kläranlage der eingangs genannten Art ist die biologische Klärkammer durch eine Trennwand zweigeteilt, nämlich in einen der Vorklärkammer zugewandten Pumpenschacht, in welchem ein Belüfter zum Umwälzen der Flüssigkeit und zum Belüften des Belebtschlammes angeordnet ist, und in ein der Nachklärkammer zugewandtes Belebungsbecken, in welchem die biologische Behandlung des Abwassers erfolgt. Am Boden des Belebungsbeckens wird das Belebtschlamm-Wasser Gemisch wieder in den Pumpenschacht zurückgeführt. Weiters ist das Belebungsbecken der biologischen Klärkammer bodenseitig mit der Nachklärkammer verbunden. Zur Vermeidung von Schwimmschlamm in der Nachklärkammer ist bei dieser bekannten Kläranlage in der Nachklärkammer eine Schwimmschlammabsaugung vorgesehen, welche den anfallenden Schwimmschlamm periodisch in das Belebungsbecken der biologischen Klärkammer führt. Weiters ist in dem Belebungsbecken der biologischen Klärkammer eine Überschußschlammabsaugung vorgesehen, welche in die Vorklärkammer führt. Im Normalbetrieb der Anlage wird der Überschußschlamm bei der regelmäßigen Wartung durch den Monteur abgesaugt. Falls die Beschickung der Anlage für einige Zeit unterbrochen wird, ist die Überschußschlammabsaugung ständig eingeschaltet.

Ein Nachteil dieser Anlage liegt unter anderem darin, daß zur Absaugung von Schwimmschlamm aus dem Nachklärbecken und zur Absaugung von Belebtschlamm aus der biologi­ schen Klärkammer keine Möglichkeit besteht, durch die geringe Flexibilität der Anlage auf die Belastung der Kläranlage ausreichen Rücksicht zu nehmen. Das kann dazu führen, daß beispielsweise durch die Absaugung von Schwimmschlamm in die biologische Klärkammer der Schlammanteil in der biologischen Klärkammer bei einem gegebenenfalls bereits vorhandenen Schlammüberschuß weiter erhöht wird.

In der WO 89/01457 ist weiters ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine chemische und biologische Behandlung von Abwasser geoffenbart, bei welcher zwei Becken mit je einer Pumpe vorgesehen sind. Die Pumpe in dem in Strömungsrichtung zuerst angeordneten Becken dient dazu, das gesamte Abwasser nach einer bestimmten Behandlungszeit in das zweite Becken zu Pumpen. Die Pumpe in dem zweiten Becken ist dazu vorgesehen, das gereinigte Abwasser nach einer bestimmten Behandlungszeit abzupumpen. Zugleich sind diese Pumpen aber auch dazu vorgesehen, den jeweiligen Inhalt des zugeordneten Beckens durch einen Pumpkreislauf innerhalb des betreffenden Beckens zu suspendieren und zu belüften. Zum Umschalten zwischen Abpumpen und Suspendieren/Belüften sind druckseitig an jeder Pumpe entsprechende Ventile vorgesehen. Das gezielte und kontrollierte Absaugen von Schwimmschlamm oder Überschußschlamm ist hingegen mit keiner dieser Pumpen möglich. Ferner ist bei dieser bekannten Vorrichtung prinzipiell keine Schlammrückführung vorgesehen.

In der DD 2 67 025 ist eine Kläranlage geoffenbart, die gänzlich ohne Pumpe betrieben wird. Zur Schlammrückführung aus der Nachklärkammer wird dabei die Saugwirkung des Bio-Rotors ausgenutzt. Ein Absaugen von Schwimmschlamm aus der Nachklärkammer oder von Überschußschlamm aus der biologischen Kammer ist aber nicht vorgesehen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der oben genannten Nachteile und Unzulänglichkeiten bekannter Anlagen eine biologische Kläranlage zu schaffen, bei welcher mit möglichst geringen Mitteln eine effiziente und biologisch sinnvolle Behandlung von Überschuß- bzw. Schwimmschlamm gewährleistet wird.

Diese Aufgaben werden ausgehend von einer Kläranlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zur Absaugung von Überschußschlamm und Schwimmschlamm eine Pumpe vorgesehen ist, deren Saugseite sowohl mit der biologischen Klärkammer als auch mit der Nachklärkammer und deren Druckseite wahlweise mit der Vorklärkammer oder der biologischen Klärkammer verbindbar ist, wobei druckseitig ein Mittel zum Auswahlen eines Pumppfades vorgesehen ist, mit welchem der abgesaugte Überschuß- und Schwimmschlamm entweder in die Vorklärkammer oder in die biologische Klärkammer gepumpt werden kann. Dadurch kann erreicht werden, daß mittels einer einzigen Pumpe sowohl aus der biologischen Klärkammer als auch aus der Nachklärkammer zugleich Überschußschlamm und Schwimmschlamm abgesaugt und entweder in die Vorklärkammer oder in die biologische Klärkammer gepumpt werden kann. Das gleichzeitige Abpumpen beider Arten von Überschußschlamm, nämlich überschüssigem Belebtschlamm aus der biologischen Klärkammer und Schwimmschlamm aus der Nachklärkammer hat weiters den Vorteil, daß in der biologischen Klärkammer eine konstante Menge an qualitativ gutem Schlamm und in der Nachklärkammer überhaupt kein Schlamm übrig bleibt. Die Auswahl des Pumppfades ist je nach Beschickung und Größe der Anlagen unterschiedlich, z. B. wird bei einer stark und im wesentlichen konstant belasteten größeren Anlage in der biologischen Klärkammer häufig zuviel Belebtschlamm angesammelt, so daß die Schlammabsaugung in die Vorklärkammer gerichtet werden kann. Bei einer kleineren Anlage oder einer gering beschickten Anlage kann es hingegen vorkommen, daß sich in der biologischen Klärkammer ein geringer Schlammanteil bildet, so daß der Pumppfad in die biologische Klärkammer gerichtet wird, um in dieser Kammer einen konstanten Schlammanteil aufrecht zu erhalten. Durch die erfindungsgemäße Anlage ist es in vorteilhafter möglich, alle Anlagengrößen mit einem einheitlichen System auszustatten und den Betrieb jeder Anlage individuell auf die vorliegende Beschickung einzustellen. Dadurch muß eine Anlage beispielsweise nicht abgeändert werden, wenn Abwasserkanäle hinzugefügt oder weggenommen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage steht die Pumpe in einer vorbestimmten Niveaulage, die in einem bestimmten Abstand oberhalb der Bodenfläche und in einem bestimmten Abstand unterhalb der Wasseroberfläche liegt, mit der biologischen Klärkammer in Verbindung, um Belebtschlamm, der sich über dieser Niveaulage befindet, in die Vorklärkammer abzupumpen. Dadurch wird aus der biologischen Klärkammer nur Schlamm mit geringer Güte, der sich aufgrund des geringeren Gewichtes ab einer bestimmten Höhe ansiedelt, abgepumpt, wogegen qualitativ guter Schlamm, der sich aufgrund des höheren Gewichtes im Bodenbereich ansiedelt, in der Klärkammer verbleibt. Die Höhe dieser Niveaulage für die Überschußschlammabsaugung aus der biologischen Klärkammer kann voreinstellbar sein, um auf die individuellen Belastungsverhältnisse einer jeden einzelnen Anlage eingehen zu können. Ebenso kann zu diesem Zweck der Durchströmquerschnitt der Verbindung zwischen Pumpe und biologischer Klärkammer voreinstellbar sein. Für die Schwimmschlammabsaugung ist es in der Praxis wesentlich, wenn die Pumpe im Bereich der Wasseroberfläche mit der Nachklärkammer in Verbindung steht, um Schwimmschlamm aus dieser Kammer in die Vorklärkammer abzupumpen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage ist weiters vorgesehen, daß der abgepumpte Überschußschlamm in einen Abschnitt der Vorklärkammer gepumpt wird, der in Richtung der Flüssigkeitsströmung vor dem Zulauf gelegen ist.

Die Auswahl des Pumppfades kann in einfacher Weise durch eine oder mehrere Klappen, Schieber oder Ventile gebildet werden, wobei dieses Mittel an oder nach einer Rohr- oder Kanalverzweigung angeordnet ist, welche zulaufseitig mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist und ablaufseitig je eine Verbindung zur Vorklärkammer und zur biologischen Klärkammer aufweist.

Weiters ist bei einer bevorzugten Ausführungsform für den Betrieb der Pumpe eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, mittels welcher die Pumpe periodisch, z. B. einmal täglich für eine vorbestimmte Dauer in Betrieb genommen wird, wobei zumindest der Betrieb der biologischen Klärkammer für diese Dauer durch die Steuerungsvorrichtung abgeschaltet wird.

Aus praktischer Sicht ist eine Lösung als besonders vorteilhaft anzusehen, bei welcher die Saugseite der Pumpe mit einem Behälter verbunden ist, welcher über zumindest je eine Leitung mit der biologischen Klärkammer und der Nachklärkammer verbunden ist, da durch den Behälter ungleichmäßige Überschußschlammengen in der Nachklärkammer und in der biologischen Klärkammer automatisch berücksichtigt werden und bei jedem Abpumpzyklus zuverlässig ein vollständiges Abpumpen von Schwimmschlamm, sowie überschüssigem Belebtschlamm gewährleistet ist. Bei einer einfachen und besonders wirksamen Ausführungsvariante ist der Behälter als ein kommunizierend mit der biologischen Klärkammer und der Nachklärkammer in Verbindung stehender Schacht ausgebildet. Dieser Schacht kann, muß aber nicht in der Nachklärkammer integriert sein, wobei die Pumpe vorzugsweise im Bodenbereich des Schachtes angeordnet und druckseitig mittels einer Überschußschlammleitung mit der Vorklärkammer verbunden ist. Als Zuführung von Schwimmschlamm in den Pumpenschacht kann entweder eine oder mehrere Rohrleitungen vorgesehen sein, die an der Wasseroberfläche trichterförmig ausgebildet sind, eine an der Wasseroberfläche schwimmende Absaugglocke oder eine im Bereich der Wasseroberfläche angeordnete Absaugklappe an einer oder mehreren Seitenwänden des Schachtes. Als Zuführung von überschüssigem Belebtschlamm aus der biologischen Klärkammer können entweder eine oder mehrere Rohrleitungen oder ebenso eine Klappe in einer der biologischen Klärkammer zugewandten Seitenwand des Schachtes vorgesehen sein.

Als besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine verbesserte Klärleistung mit einer konstanten Belebtschlammenge hat sich eine Anlage erwiesen, bei welcher die biologische Kammer einen trommelförmigen, um seine Längsachse drehbaren Tauchkörper aufweist, der einerseits die Sauerstoffzufuhr in die biologische Kammer und andererseits eine Flüsskigkeitszirkulation in der Kläranlage bewirkt. Eine Verbesserung der Klärleistung kann bei einer solchen Anlage dadurch erreicht werden, daß die Vorklärkammer über ein Pufferbecken mit der biologischen Kammer verbunden ist, wobei die Zufuhr von Klärflüssigkeit in die biologische Kammer durch ein im Pufferbecken angeordnetes Schöpfwerk erfolgt, so daß die biologische Klärkammer überwiegend konstant belastet ist und in Verbindung mit der konstant gehaltenen Belebtschlammenge eine ausgezeichnete Klärleistung erzielt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines praktischen Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße biologische Kläranlage bzw. das erfindungswesentliche Verfahren, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, die zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Anlage gemaß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 1 und

Fig. 3a ein Detail aus Fig. 3.

In diesen Figuren ist eine biologische Kläranlage 1 der erfindungsgemäßen Art dargestellt, die kompakt in einem rundum geschlossenen Becken 2 untergebracht ist, welches an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden einen Zulauf 3, einen Ablauf 4 und an der Decke eine Belüftung 5 aufweist.

Der Zulauf 3 führt in eine aus mehreren Teilabschnitten entlang der Beckenwand und am Boden angeordneten Vorklärkammer 6, in welcher eine mechanische Abscheidung von Primärschlamm erfolgt. Der Vorklärkammer 6 folgt in Strömungsrichtung ein Pufferbecken 7 mit einem Schöpfwerk 8 nach, mittels welchem eine in Strömungsrichtung nachfolgende biologische Klärkammer 9 kontinuierlich mit einer konstanten Menge an Abwasser gespeist wird.

In der biologischen Klärkammer 9 ist ein trommelförmiger, um seine Längsachse drehbarer Tauchkörper 10 angeordnet, der für die Belüftung des Belebtschlammes in dieser Kammer 9 sorgt. Der Tauchkörper wird mittels eines Elektromotors 11 angetrieben. Durch die Welle 12 des Tauchkörpers 10 wird gereinigtes Abwasser aus der biologischen Klärkammer 9 über ein Rinnensystem 13, 14, 15 im Bodenbereich in eine Nachklärkammer 16 geleitet. Die Nachklärkammer 16 besitzt geneigt verlaufende Seitenwände, um darin eine gleichmäßige und kontinuierliche Flüssigkeitsströmung aufrecht zu erhalten. Zur Rückführung von Sekundärschlamm, der in der Nachklärkammer 16 anfallt, ist parallel zur Leitung 13, 14, 15 eine Rezirkulationsleitung 17 vorgesehen, die über eine Öffnung 18 zurück in die biologische Klärkammer 9 führt, so daß nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße eine ständige Rezirkulation von Sekundärschlamm aus der Nachklärkammer 16 in die biologische Klärkammer 9 erfolgt. In der Nachklärkammer 16 ist weiters der Ablauf 4 angeordnet.

Zur Absaugung von Überschußschlamm und Schwimmschlamm ist bei der oben beschriebenen Kläranlage 1 in der Nachklärkammer 16, im Bereich der Trennwand zwischen der biologischen Kammer 9 und der Nachklärkammer 16 ein schachtförmiger Behälter 19 angeordnet, welcher eine im Bodenbereich vorgesehenen Tauchpumpe 20 aufweist, die saugseitig sowohl mit dem Oberflächenbereich der Nachklärkammer 16 als auch in einer bestimmten Höhe h1 mit der biologischen Klärkammer 9 in Verbindung steht und druckseitig entweder mit der Vorklärkammer 6 oder mit der biologischen Klärkammer verbindbar ist.

Die saugseitige Verbindung von der Nachklärkammer 16 zur Pumpe 20 bzw. zum Pumpenschacht 19 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mittels Rohrleitungen 21, 22 hergestellt, die im Bereich der Wasseroberfläche eine trichterförmige Einströmöffnung aufweisen und im Bodenbereich des Pumpenschachtes 19 in diesen einmünden. Die saugseitige Verbindung von der biologischen Klärkammer 9 zur Pumpe 20 bzw. zum Pumpenschacht 19 erfolgt über eine Rohrleitung 23, deren Einströmöffnung in der biologischen Klärkammer 9 in einem Abstand h1 von der Bodenfläche dieser Kammer 9 angeordnet ist und die ebenso im Bodenbereich des Pumpenschachtes 19 in diesen einmündet. Die Einmündungen der Rohrleitungen 21, 22, 23 liegen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Abstand oberhalb der Ansaugöffnung der Pumpe 20, um sicherzustellen, daß in dem Schacht 19 immer Flüssigkeit zum Abpumpen vorhanden ist.

Druckseitig ist die Pumpe 20 mittels einer nach oben geführten Rohrleitung 24 über eine Rohrverzweigung mit einer in die Vorklärkammer 6 führende erste Rohrleitung 25 und eine in die biologische Klärkammer 9 führende zweite Rohrleitung 26 verbunden, wobei diese Rohrleitungen 25, 26 oberhalb der Wasseroberfläche in die Kammern 6 bzw. 9 einmünden. Die erste Rohrleitung 25 mündet in einen Abschnitt der Vorklärkammer 6, der sich in Strömungsrichtung vor dem Zulauf 3 befindet, so daß ein möglichst geringer Anteil des abgezogenen Überschuß- und Schwimmschlammes wieder in den Klärkreislauf zurückgeführt wird, wodurch eine unnötige Rezirkulationsbelastung der Kläranlage nach Möglichkeit vermieden wird.

An der Verzweigung der Rohrleitung 24 ist ein händisch betätigbarer Schieber 27 angeordnet, mittels welchem eine Auswahl des Pumppfades entweder in die Vorklärkammer 6 oder in die biologische Klärkammer vorgenommen werden kann. Dieses Auswahleinrichtung kann durch jedes geeignete Mittel realisiert werden, z. B. auch durch Ventile oder Klappen, und kann gegebenenfalls auch nach der Verzweigung der Leitung 24 an den Leitungen 25, 26 angeordnet sein. Ebenso wäre es bei einer hier nicht gezeigten Ausführungsform möglich, die Auswahl des Pumppfades durch eine Steuerungseinrichtung wahrzunehmen.

Die als ein Rohrbogen ausgeführte Absaugleitung 23 für überschüssigen Belebtschlamm aus der biologischen Klärkammer 9 weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einige Besonderheiten aufs die in Fig. 3a im Detail dargestellt sind. Die Einströmöffnung dieser Ansaugleitung 23 ist höhenverstellbar ausgeführt, z. B. mittels eines balgförmigen Abschnittes 28 in dem nach oben ragenden Teil des Rohrbogens 23. Alternativ dazu kann eine solche Höhenverstellung der Absaugleitung auch mittels eines teleskopischen Rohrabschnittes in dem nach oben ragenden Teil des Rohrbogens 23 oder mittels eines biegsamen Abschnittes des horizontalen Teils des Rohrbogens 23 realisiert werden. Zur Höhenverstellung ist die Einströmöffnung des Rohrbogens 23 weiters mit einer Zugstange 29 verbunden, die im Bereich der Oberkante der biologischen Klärkammer 9 in unterschiedlichen vertikalen Positionen verankert werden kann. Damit kann die Höhe h1, welche die Niveaulage zur Absaugung von überschüssigem Belebtschlamm ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs eingestellt werden.

Weiters ist in der Absaugleitung 23 eine Klappe oder ein Drosselventil 30 vorgesehen, mittels welchem der Durchströmquerschnitt der Absaugleitung 23 voreingestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist das Ventil 30 mit einem handbetätigbaren Schieber 31 verbunden, der - wie die Zugstange 29 - bis über die Wasseroberfläche nach oben geführt ist.

Um auch die Absaughöhe von Schwimmschlamm aus der Nachklärkammer 16 exakt einstellen zu können, sind auch die Einströmöffnungen der Rohrleitungen 21, 22 höhenverstellbar ausgeführt, z. B. mittels eines teleskopischen Endstückes. Falls zur Absaugung von Schwimmschlamm eine an der Wasseroberfläche schwimmende Absaugglocke verwendet wird, ist eine solche Höhenverstellung natürlich nicht erforderlich.

Zur Absaugung von Schwimmschlamm ist bei Verwendung eines in der Nachklärkammer 16 angeordneten Schachtes 19 auch möglich, an Stelle der Rohrleitungen 21, 22 im Bereich der Wasseroberfläche in zumindest einer Seitenwand des Schachtes 19 eine Durchströmöffnung oder eine Einströmklappe vorzusehen, durch welche der Schwimmschlamm bei Inbetriebnahme der Pumpe 20 in den Schacht 19 und von dort in die Vorklärkammer 6 gepumpt werden kann. Die Verwendung einer Klappe besitzt gegenüber einer Durchströmöffnung den Vorteil, daß eine Rückströmung von Schwimmschlamm von dem Schacht 19 in die Nachklärkammer 16 oder eine Kurzschlußströmung von Belebtschlamm aus der biologischen Klärkammer 9 über den Schacht 19 in die Nachklärkammer 16 zuverlässig vermieden wird. Das Konzept einer Durchströmöffnung oder einer Klappe in der Seitenwand des Schachtes 19 kann auch dann realisiert werden, wenn der Schacht nicht in der Nachklärkammer 16, sondern in der Vorklärkammer 6 oder in der biologischen Klärkammer 9 angeordnet ist, solange der Schacht 19 und die Nachklärkammer 16 zumindest abschnittsweise eine gemeinsame Trennwand besitzen.

Zur Absaugung von überschüssigem Belebtschlamm ist bei Verwendung eines Schachtes 19, der entweder eine gemeinsame Seitenwand mit der biologischen Klärkammer 9 aufweist oder in dieser Kammer 9 angeordnet ist, kann an Stelle des Rohrbogens 23 in einer entsprechenden Seitenwand eine Durchströmöffnung oder Einströmklappe vorgesehen sein, die in der Höhe h1 über dem Boden der biologischen Kammer 9 angeordnet ist und durch welche überschüssiger Belebtschlamm von der biologischen Klärkammer 9 in den Schacht 19 abgesaugt und von dort in die Vorklärkammer 6 abgepumpt werden kann.

Bei Verwendung von Durchströmöffnungen oder Klappen kann ebenso eine Höhenverstellung der Einströmöffnung vorgesehen sein, die beispielsweise durch höhenverstellbare Blenden realisiert sein kann.

Für die Zwecke der Überschuß und Schwimmschlammabsaugung erfolgt der Betrieb der in den Figuren beschriebenen Anlage wie folgt. Zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Anlage nur geringfügig belastet ist, z. B. nach Mitternacht, wird die Rotation des Tauchkörpers 10 und gegebenenfalls auch der Betrieb des Schöpfwerkes 8 vorübergehend abgestellt, z. B. für eine Zeitdauer von 30 Minuten. In dieser Zeit kommt die Strömung innerhalb der Kläranlage 1 völlig zum Stillstand, so daß sich der Belebtschlamm im Bodenbereich der biologischen Klärkammer 9 bis zu einer bestimmten Höhe, die üblicherweise über der Höhe h1 liegt, absetzen kann. In der Nachklärkammer 16 befindet sich häufig Schwimmschlamm, der über der Wasseroberfläche aufschwimmt.

Nach dieser Beruhigungszeit wird die Pumpe 20 in Betrieb genommen, so daß zugleich Belebtschlamm, der sich über der Höhe h1 in der biologischen Klärkammer 9 befindet, und Schwimmschlamm von der Wasseroberfläche der Nachklärkammer 16 in den Schacht 19 abgesaugt und von dort je nach Einstellung der Klappe 27 in die Vorklärkammer 6 oder in die biologische Klärkammer 9 gepumpt wird. Die Pumpe 20 bleibt für eine bestimmte Zeitdauer, z. B. 3 bis 4 Minuten eingeschaltet, um sicherzustellen, daß der gesamte, über der Höhe h1 befindliche Belebtschlamm und der gesamte Schwimmschlamm entweder in die Vorklärkammer 6 oder der gesamte Schwimmschlamm in die biologische Klärkammer 9 gefördert wurde. Im ersten Fall verbleibt der in die Vorklärkammer 6 abgepumpte Überschuß- und Schwimmschlamm größtenteils mit dem Primärschlamm in dieser Kammer 6, von wo der Schlamm bei der regelmäßigen Wartung der Kläranlage entsorgt wird. Der andernfalls in die biologische Klärkammer 9 gepumpte Überschußschlamm wird dem dort befindlichen Belebtschlamm zugeführt und wird für die nachfolgende biologische Reinigung des Abwassers genutzt.

Der Wasserspiegel aller Kammern 6, 9, 16, 19 stellt sich nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße immer wieder auf einen konstanten Pegel ein. Nach diesem Vorgang kann die Kläranlage 1 durch Einschalten des Motors 11 für den Tauchkörper 10 und gegebenenfalls des Schöpfwerks 8 wieder in Betrieb genommen werden. Durch eine periodische, z. B. tägliche Aktivierung der Überschußschlammabsaugung kann sichergestellt werden, daß sich in der biologischen Klärkammer 9 immer eine konstante, qualitativ gute Menge an Belebtschlamm befindet und die Nachklärkammer 16 immer frei von unerwünschtem Schwimmschlamm ist.

Abschließend ist noch zu erwähnen, daß das in den Figuren gezeigte und oben beschriebene Ausführungsbeispiel keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung bedeutet. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auch bei Kläranlagen anderer Bauart eingesetzt werden, z. B. auch bei druckluftbelüfteten Kläranlagen, bei Kläranlagen mit Tropfkörpern od. dgl. Ebenso ist die Anordnung der einzelnen Klammern 6, 7, 9, 16 in einem einzelnen Becken 2 ist nicht zwingend vorgesehen, denn es können einzelne oder mehrere dieser Kammern in separaten Becken untergebracht sein.

Weiters ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Vorhandensein eines Behälters oder Schachtes für die Pumpe nicht zwingend erforderlich, da zur Absaugung von Überschußschlamm auch sogenannte Inline-Pumpen eingesetzt werden können. Ebenso kann ein Schacht vorgesehen sein, die Pumpe aber außerhalb des Schachtes angeordnet sein. Sofern ein Schacht vorgesehen ist, kann dieser gegebenenfalls auch in der biologischen Kammer oder in der Vorklärkammer untergebracht sein oder durch eine separate Zwischenkammer gebildet werden.

Claims (18)

1. Biologische Kläranlage mit einer einen Zulauf (3) aufweisenden Vorklärkammer (6), einer nachgeschalteten, biologischen Belebtschlamm enthaltenden Klärkammer (9) und einer nachgeschalteten, mit einem Ablauf (4) verbundenen Nachklärkammer (16), in welcher eine Einrichtung zur Rückführung von Belebtschlamm in die biologische Klärkammer (9) vorgesehen ist, wobei die Kläranlage weiters ein Mittel zum Absaugen von Schwimmschlamm aus der Nachklärkammer in die biologische Kammer und ein Mittel zum Absaugen von Überschußschlamm in die Vorklärkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Absaugung von Überschußschlamm und Schwimmschlamm eine Pumpe (20) vorgesehen ist, deren Saugseite sowohl mit der biologischen Klärkammer (9) als auch mit der Nachklärkammer (16) und deren Druckseite über je einen Pumppfad (24 u. 25; 24 u. 26) mit der Vorklärkammer (6) oder mit der biologischen Klärkammer (9) verbindbar ist, wobei druckseitig ein Mittel (27) zum Auswählen des Pumppfades (24, 25 oder 24, 26) vorgesehen ist, mit welchem der abgesaugte Überschuß- und Schwimmschlamm entweder in die Vorklärkammer (6) oder in die biologische Klärkammer (9) gepumpt werden kann.

2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (20) in einer vorbestimmten Niveaulage (h1), die in einem bestimmten Abstand oberhalb der Bodenfläche und in einem bestimmten Abstand unterhalb der Wasseroberfläche liegt, mit der biologischen Klärkammer (9) in Verbindung steht, um Belebtschlamm, der sich über dieser Niveaulage (h1) befindet, in die Vorklärkammer (6) abzupumpen.

3. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (20) im Bereich der Wasseroberfläche mit der Nachklärkammer (16) in Verbindung steht, um Schwimmschlamm aus diesem Bereich der Nachklärkammer (16) in die Vorklärkammer (6) abzupumpen.

4. Kläranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Niveaulage (h1) der Überschußschlammabsaugung aus der biologischen Klärkammer (9) voreinstellbar ist.

5. Kläranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmquerschnitt der Verbindung zwischen Pumpe (20) und der biologischen Klärkammer (9) voreinstellbar ist.

6. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Auswählen des Pumppfades durch eine oder mehrere Klappen 27, Schieber oder Ventile gebildet wird, wobei dieses Mittel an oder nach einer Rohr- oder Kanalverzweigung angeordnet ist, welche zulaufseitig mit der Druckseite der Pumpe (20) verbunden ist und ablaufseitig je eine Verbindung zur Vorklärkammer (6) und zur biologischen Klärkammer (9) aufweist.

7. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der abgepumpte Überschußschlamm bei Absaugung in die Vorklärkammer in einen Abschnitt der Vorklärkammer (6) gepumpt wird, der in Strömungsrichtung der Klärflüssigkeit vor dem Zulauf (3) gelegen ist.

8. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb der Pumpe (20) eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Pumpe (20) periodisch, z. B. einmal täglich für eine vorbestimmte Dauer in Betrieb genommen wird, wobei zumindest der Betrieb der biologischen Klärkammer (9) für diese Dauer durch die Steuerungsvorrichtung abgeschaltet wird.

9. Kläranlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Pumpe (20) mit einem Behälter (19) verbunden ist, welcher über zumindest je eine Leitung (21, 22, 23) mit der biologischen Klärkammer (9) und der Nachklärkammer (16) verbunden ist.

10. Kläranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (19) als ein kommunizierend mit der biologischen Klärkammer (9) und der Nachklärkammer (16) in Verbindung stehender Schacht (19) ausgebildet ist.

11. Kläranlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (19) in der Nachklärkammer (16) integriert ist.

12. Kläranlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (20) im Bodenbereich des Schachtes (19) angeordnet und druckseitig mittels einer Überschußschlammleitung (24) mit der Vorklärkammer (6) verbunden ist.

13. Kläranlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Kammer einen trommelförmigen, um seine Längsachse drehbaren Tauchkörper (10) aufweist, der einerseits die Sauerstoffzufuhr in die biologische Kammer und andererseits eine Flüsskigkeitszirkulation in der Kläranlage bewirkt.

14. Kläranlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorklärkammer (6) über ein Pufferbecken (7) mit der biologischen Kammer (9) verbunden ist, wobei die Zufuhr von Klärflüssigkeit in die biologische Kammer (9) durch ein im Pufferbecken (7) angeordnetes Schöpfwerk (8) erfolgt.

15. Verfahren zum Betreiben einer biologischen Kläranlage mit einer einen Zulauf (3) aufweisenden Vorklärkammer (6), einer nachgeschalteten, biologischen Belebtschlamm enthaltenden Klärkammer (9) und einer nachgeschalteten, mit einem Ablauf (4) verbundenen Nachklärkammer (16), wobei Belebtschlamm kontinuierlich aus der Nachklärkammer (16) in die biologische Klärkammer (9) rezirkuliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl aus der biologischen Klärkammer (9) als auch aus der Nachklärkammer (16) Überschußschlamm abgesaugt und entweder in die Vorklärkammer (6) oder in die biologische Klärkammer (9) gepumpt wird.

16 Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Nachklärkammer (16) im Bereich der Wasseroberfläche Schwimmschlamm aus dieser Kammer (16) in die Vorklärkammer (6) bzw. in die biologische Klärkammer (9) gepumpt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß aus der biologischen Klärkammer (9) Belebtschlamm in einer vorbestimmten Niveaulage (h1), die in einem bestimmten Abstand oberhalb der Bodenfläche und in einem bestimmten Abstand unterhalb der Wasseroberfläche liegt, in die Vorklärkammer (6) abgepumpt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugung von Überschußschlamm und Schwimmschlamm periodisch, z. B. einmal täglich für eine vorbestimmte Dauer vorgenommen wird, wobei zumindest der Betrieb der biologischen Klärkammer (9) für diese Dauer abgeschaltet wird.