DE19729680A1 - Verfahren zur Abwasserbehandlung unter besonderer Beachtung der Ozonung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Abwasserbehandlungsanlagen mit bekannter Vor- und Nachklärung sowie biologischer Behandlungsstufe, z. B. Rotations-Bio-Reaktoren, Sammelgruben, Belebungsanlagen und andere kleine Klärsysteme.

Für die weitgehende Abwasserreinigung gewinnen auch zu nehmend naßoxidative Verfahren an Bedeutung, da dieses zu einer vollständigen Destruktion der organischen Abwasserinhaltsstoffe sowie der Reduktion pathogener Keime führen. Das ist vielerorts für die Reinigung größerer, aber auch kleinerer Abwasseranfallmengen bedeutsam.

Überwiegend sind Anlagen ohne Naßoxidation im Einsatz, besonders auch für kleinere Anschlußwerte bis zu 5000 EW, um die es hier vorzugsweise geht.

Zur Verbesserung der Reinigungsleistung gibt es eine Reihe von Vorschlägen zur Intensivierung biologischer Abbauprozesse kleinerer Kläranlagen, so z. B. in den Patentschriften 30 24 997, 3 83 337 oder 36 28 314. Entsprechend den DE GbM 75 17 361 und 79 20 234 werden in Mehrkammergruben Belüfter angeordnet, um durch Belebtschlamm die Abbauleistung zu steigern.

Nach DE 44 44 514.8 (C O2 F3/08) wird über Rotations-Bio-Reaktoren mit entsprechenden Schlammrückhaltetaschen nach dem Funktionsprinzip von Scheibentauchkörpern eine optimale Abwasserreinigung erreicht.

Bei allen Behandlungsanlagen sind die noch z. T. vorhandenen hohen Keimzahlen in den Abläufen der Abwässer ein entscheidender Nachteil. Durch Naßoxidation, die insbesondere durch das chemisch-oxidative Verfahren der Ozonung betrieben werden kann, läßt sich dieser Nachteil weitestgehend beseitigen. Da Ozon selektiv und mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit reagiert, läßt sich der Abbau der Abwasserinhaltsstoffe durch bestimmte Hilfsstoffe, wie Absorbenten (Aktivkohle), verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, biologische Behandlungsanlagen in der Nachklärstufe bzw. und/oder im Ablauf mit einer Ozonanlage zu versehen, um sowohl die Abwasserinhaltsstoffe, aber besonders pathogene Keime zu mindern. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1. Diese einfache Gestaltung ermöglicht die Anwendung und volle Nutzung der biochemischen und elektrochemischen Reinigungsmechanismen und gleichzeitig einen weitergehenden effektiven Abbau der Abwasserinhaltsstoffe.

Weitere günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Beispielen erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Rotations-Bio-Reaktor mit nachgerüsteten Ozonreaktoren.

Fig. 2 zeigt eine Kleinkläranlage mit Festbett und natürlicher Tauchstrahlbelüftung sowie einer Ozonanlage.

Fig. 3 zeigt einen Rotations-Bio-Reaktor mit Nachklärung und Ozonanlage.

Zur Fig. 1:
In einer Reaktorwanne 1 sind Rotationstrommeln 2, 4, 5 in Rotations-Bio-Reaktoren angeordnet. Diese Anlage kann als Container in Stahl- oder Betonausführung in verschiedenen Formen und Größen bis zu 5000 EW gefertigt werden.

Im Ausführungsbeispiel 1 werden die 3 Biotrommeln in dem Container durch Stirnwände voneinander getrennt. Die Rotations-Bio-Trommeln sind auf einer waagerechten Welle in einem zylinderförmigen Körper angeordnet. In diesem sind axial Gitterrohre oder andere Füllkörper (z. B. RIGA 2000) als Festbettmaterial angeordnet.

Schlammrückhaltetaschen 3, 6 sind zwischen der ersten und zweiten sowie hinter der dritten Rotations-Bio-Trommel im unteren Bereich eingebaut. Über eine Leitung wird der Rücklaufschlamm in den ersten Reaktor zurückgeführt, der Überschußschlamm wird abgezogen.

Eine Meß- und Steueranlage für die Sauerstoffmessung, Redoxpotentialbestimmung sowie die Steuerung der Belebtschlammentwicklung und Energieversorgung ist in einem nicht dargestellten Container angeordnet. Die Schlammsteuerung kann auch über eine Zeitschaltuhr erfolgen.

Der Rotations-Bio-Reaktor ist weiterhin mit Pumpen für den Schlammabzug ausgerüstet. (Siehe auch Fig. 3, in der die Nachklärung in Form eines Trichterbeckens gestaltet ist.)

Die Anlage arbeitet wie folgt: Von der Vorklärung wird das Abwasser dosiert der ersten Rotations-Bio-Trommel zugeführt. Die Zahnschwelle ermöglicht einen Füllstand bis zur Oberkante des Tauchkörpers. Die Rückführung von Schlamm bewirkt bei anaeroben Verhältnissen eine Denitrifikation. Über die Zahnschwelle gelangt das Abwasser in den zweiten und von diesem in den dritten Rotations-Bio- Reaktor (Rotationstrommeln 2 und 3). Der Füllstand befindet sich hier in Höhe der Welle. Durch die Rotation erfolgt ein aerober Abbau, wobei die unterschiedlichen Festbettkörper und Zusatzbelüftungen, den optimalen Bedingungen entsprechend, die hohe Reinigungsleistung der Anlage ermöglichen. Plattenbelüfter 10 oder andere Systeme sowie eine Ozonanlage 8, ultraviolette Strahlung bzw. die Kombination von beiden intensivieren den Abbauprozeß der organisch gelösten Abwasserinhaltsstoffe und pathogenen Keime.

Zur Fig. 2:
Nach der Vorklärung des Abwassers in Kammer 1 erfolgt die biologische, intensive Behandlung über einen natürlichen Tauchstrahlbelüfter 2, der im Festbett 3 angeordnet ist.

Mit dieser Lösung ist die Belüftung in den Tauchkörpern örtlich differenziert möglich. Durch die untere Absaugung wird eine Schlammablagerung verhindert und die Kontaktzeit der Schlammflocken verbessert. Es entsteht überwiegend eine Strömung von oben nach unten, aber auch z. T. umgekehrt. Damit wird auch die Kontaktzeit der Luftblasen mit dem Abwasser verbessert, da diese gegen die Strömung nach oben treiben.

Durch Tieferstellung des Tauchstrahlbelüfters 2, der mit einer beliebigen Anzahl von Verteilerrohren angeordnet werden kann, läßt sich der Sauerstoffeintrag je nach Abwasserart und -menge regeln.

Die Ozonanlage ist gesondert zu installieren und der Ozoneintrag bzw. die ultraviolette Strahlung oder beides in der Nachklärung 5, bzw. und/oder im Ablauf vorzunehmen.

Die Steuerung des Ozoneintrages sowie die Messung der Ozonwerte erfolgt über Redoxpotentiale mit entsprechenden Sonden nach den bekannten Verfahren von Sanders (Deutschland) und Stanco (England). Einfache Zeitschaltmessungen sind auch anwendbar.

Claims (5)

1. Abwasserbehandlungsanlage mit wenigstens einer Biotrommel 1 für die biologische Abwasserreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß die Biotrommel bzw. mehrere mit verschiedenen Festbettmaterialien (z. B. RIGA 2000) ausgerüstet und Schlammrückhaltetaschen 3, 6 vorhanden sind, eine Ozonanlage 8 und/oder eine UV-Anlage bzw. beide in der Schlammrückhaltetasche 6 bzw. und/oder im Ablauf eines Ozonisierungsbehälters bzw. -beckens installiert wurden und so die organischen Abwasserinhaltsstoffe sowie die pathogenen Keime gemindert werden.

2. Abwasserbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abwasserreinigungsanlagen kleinerer Anschlußwerte bis zu 5000 EW nach diesem System nachrüstbar sind und die Abbauleistung durch Einbau von zusätzlichen Belüftungseinrichtungen 10 noch verbessert wird.

3. Abwasserbehandlungsanlage nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kleinkläranlagen, Mehrkammergruben u. a. Systeme aller Abmessungen mit getauchtem Festbett 3 und/oder natürlichen Tauchstrahlbelüftern 2 durch Ozonanlagen 4 bzw. UV-Anlagen zur Minderung der Abwasserinhaltsstoffe und pathogenen Keime ausgerüstet sind.

4. Abwasserbehandlungsanlage nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch biologisch arbeitende "Kleinstkläranlagen" für Einzelgrundstücke, Wochenendsiedlungen, Hausboote, Schiffe u. a. Verkehrsmittel mit Ozon- oder UV-Anlagen bzw. beidem ausgestattet sind.

5. Abwasserbehandlungsanlage nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ultraviolette Strahlung über Steueranlagen bzw. daß die Steuerung des Ozoneintrages über eine Zeitschaltuhr und/oder Redox- Meßzellen erfolgt.