DE19737690A1 - Biologische Vertikal-Hoizontal-Filteranlage zur Reinigung von Abwässern - Google Patents
Biologische Vertikal-Hoizontal-Filteranlage zur Reinigung von AbwässernInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine biologische Vertikal-Horizontal-
Filteranlage zu Reinigung von Abwässern. Zum Stand der Technik ist
festzuhalten, daß sich bei den Pflanzenkläranlagen schon seit längerem im
wesentlichen zwei unterschiedlich Verfahrenstypen herausgebildet haben.
Man kennt 1. eine intermittierend-vertikal von den zu reinigenden Abwasser
durchflossene Anlage, die im sauerstoffreichen Milieu arbeitet, für die sowohl
gute BSB 5- und CSB-Abbauleistungen als auch hohe Ammoniumabbauraten
charakteristisch sind.
(BSB 5 = Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen CSB = Chemischer Sauerstoffbedarf)
(BSB 5 = Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen CSB = Chemischer Sauerstoffbedarf)
2. Kennt man die kontinuierlich horizontal durchflossene Bauart von Pflanzen
kläranlagen, die im sauerstoffärmeren Milieu arbeiten, wobei das durch Stick
stoffeliminierung auftretende Nitrat denitrifiziert wird.
Allgemein ist zur gegenwärtigen Situation der Abwasserreinigungen in den
Bereichen der städtischen Ballungsräume und den bezüglich der Ballungsräume
naheliegenden Wohngebieten festzustellen, daß diese weitgehend an zentrale
Kanalisationsnetze und große, technisch aufwendige Kläranlagen angeschlossen
sind.
Im ländlichen Raum hingegen sind der Anschlußgrad und der technische
Standard der Abwasserreinigungsanlagen bis jetzt weitaus geringer. War es bis
vor kurzem ohne lange Diskussion selbstverständlich, den Weg des Baus immer
größerer Abwassernetze mit Zentralkläranlagen zu gehen, so zeichnet sich heute
ab, daß dezentrale Lösungen unter den Gesichtspunkten ökonomischer und
ökologischer Optimierung sinnvoller sein können. Die Gründe hierfür sind neben
den günstigeren Bau- und Betriebskosten auch die gute Einbindung als
Feuchtbiotop in das Landschaftsbild sowie die höhere Umweltsensibilität der
Bevölkerung, die nunmehr einen besonders hohen Aufmerksamkeitsgrad
zugunsten naturnaher Abwasserreinigungsverfahren besitzt.
Pflanzenkläranlagen sind heute nach umfangreichen wissenschaftlichen und
technischen Erprobungsprogrammen für Einzelanwesen und Siedlungen bis etwa
1000 Einwohnergleichwerten (sogenannter EW) geeignet und erfüllen aufgrund
ihrer guten Reinigungsleistungen ohne weiteres die geforderten Ablaufwerte nach
WHG (WHG = Wasserhaushaltsgesetz).
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bisher
bekannten Pflanzenkläranlagen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit sprunghaft zu
verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Pflanzenklär
anlage bzw. eine biologische Filteranlage zur Reinigung von Abwässern
vorgeschlagen wird, die als sogenannte vertikal-horizontal Filteranlage aus einer
oberen Filterzone aus einem mit Pflanzen bewachsenen Bodenfilter mit
Zuführungen für das Abwasser und darunter angeordneter Sandschicht und einer
unteren Filterzone aus Kies und mindestens einer Entnahmestelle für das
gereinigte Wasser, wobei zwischen der oberen und der unteren Filterzone eine
Sperrschicht, vorzugsweise eine Foliensperrschicht mit Durchbrechungen, die
vorzugsweise am Rand der Sperrschicht vorhanden sind, angeordnet ist und die
Filteranlage an ihren Seiten und am Boden gegen das Erdreich abgedichtet ist,
besteht.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Fig. 1, die eine bevorzugte
Ausführungsform darstellt, der Bau und die Wirkungsweise der erfindungs
gemäßen biologischen Filteranlage weiterhin erläutert:
Das mechanisch vorgereinigte Abwasser wird mittels einer Tauchpumpe oder eines mechanischen Hebers intervallweise mehrmals täglich auf der Filterbeetoberfläche über ein Verteilersystem aus Kunststoff-Rohren ausgebracht.
Das mechanisch vorgereinigte Abwasser wird mittels einer Tauchpumpe oder eines mechanischen Hebers intervallweise mehrmals täglich auf der Filterbeetoberfläche über ein Verteilersystem aus Kunststoff-Rohren ausgebracht.
Die Rohre sind mit Bohrungen versehen und zu mehreren, nebeneinander
liegenden Strängen oder Ringen zusammengefaßt, die sich gleichmäßig auf der
Beetoberfläche des Bodenfilters verteilen. Das Pflanzenbeet wird ganz oder
teilweise in den Boden eingelassen und besteht aus einem mehrschichtigem
rechteckigen oder runden Bodenkörper, der mit einer umweltverträglichen Folie
gegen das Erdreich abgedichtet ist. Die obere Schicht bildet hierbei den
sogenannten Vertikalteil der erfindungsgemäßen biologischen Filteranlage, die
mit Schilfpflanzen (Phragmites communis) oder anderen Sumpfpflanzen
bepflanzt ist. Die Oberfläche des Filterkörpers ist zum mechanischen Schutz und
zur besseren Wasserverteilung mit einer Split-Gesteinsschicht bedeckt. Danach
folgt ein Freibord, der ebenso wie die Beetrandzone mit Splitt abgedeckt ist.
Darunter ist gesiebter und gewaschener Sand eingebaut, dem in der oberen Zone
Tonmineralien und/oder Eisenspäne beigemischt sind.
In der unteren Filterzone befindet sich eine horizontale Foliensperrschicht, die
die Grenze zwischen den Vertikalfilter und dem Horizontalfilter darstellt. Die
Folie reicht jedoch nicht vollständig an die Beetrandzone heran und gewährleistet
somit einen Übergang vom Vertikalteil zum darunterliegenden Horizontalteil des
Filters. Hier ist als Filterkörper eine Schicht aus Fein-/Mittelkies eingebaut, dem
im unteren Bereich kohlenstoffhaltige Zusätze beigemischt sind. In der Mitte des
Filterkörpers befindet sich an dessen Boden ein Entnahmesystem. Dieses ist in
einer Schotterpackung montiert und besteht aus einem geschlitzten
Kunststoffschacht oder aus Drainagerohren, die mit senkrechten angebrachten
Lüftungs- und Spülrohren verbunden sind.
Beim Betrieb der erfindungsgemäßen biologischen vertikal-horizontal Filteranlage
sickert nun das Abwasser zunächst senkrecht durch den Bodenkörper, wird an
der Foliensperrschicht zu den Randbereichen geleitet und durchströmt
anschließend horizontal die untere Filterzone zum Mittelbereich der erfindungs
gemäßen Filteranlage.
Von hier aus wird das gereinigte Wasser in einen angeschlossenen Kontroll- und
Regulierschacht geleitet in dem Wasserproben entnommen und auch der Wasser
stand in der Filteranlage reguliert werden kann.
Schließlich wird das gereinigte Wasser entweder direkt in einen Vorfluter oder
einen Brauchwasserteich geleitet oder im Untergrund versickert oder verrieselt.
In der beiliegenden Fig. 1 ist mit der Bezugszahl 1 eine Tauchpumpe oder ein
mechanischer Heber, mit 2 das Verteilersystem, mit 3 die Spezialfolie, mit
4 Schilfpflanzen, mit 5 der Vertikalteil der Anlage, mit 6 die Splitschicht, mit
7 die Sandschicht, mit 8 die Foliensperrschicht, mit 9 der Horizontalteil, mit
10 der Feinkies-Filterkörper des Horizontalteils, mit 11 das Entnahmesystem und
mit 12 der Kontroll-Regulierschacht bezeichnet. Mit der Bezugszahl 13 sind
Durchbrechungen der Foliensperrschicht 8 bezeichnet.
Claims (15)
1. Biologische vertikal-horizontal Filteranlage zur Reinigung von Abwässern,
bestehend aus einer oberen Filterzone (5) aus einem mit Pflanzen bewachsenen
Erdreich-Beet mit Zuführungen (2) für das Abwasser und darunter angeordneter
Sandschicht (7) und einer unteren Filterzone (9) aus Kies und mindestens einer
Entnahmestelle (11) für das gereinigte Wasser, wobei zwischen der oberen und
unteren Filterzone eine Sperrschicht (8) mit Durchbrechungen (13) angeordnet ist
und die Filteranlage an ihren Seiten und am Boden gegen das Erdreich
abgedichtet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kiesschicht der
oberen Filterzone 5 aus Feinkies besteht.
3. Anlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrschicht zwischen der oberen und unteren Filterzone
aus einer Folie besteht.
4. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdichtung an der Seite und am Boden der Anlage eine
Folienabdichtung ist.
5. Anlage nach mindestens einem Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Transport des zu reinigenden Abwassers eine Tauchpumpe und/oder ein
mechanischer Heber (1) angeordnet ist.
6. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuführung (2) für das zu reinigende Abwasser aus
einem Rohr-Verteilersystem besteht wobei die Rohre mit Bohrungen an der
Unterseite versehen und zu mehreren nebeneinander liegenden Strängen und/oder
Ringen zusammengefaßt sind, die gleichmäßig auf der Oberfläche der oberen
Filterzone verteilt sind.
7. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß diese zumindest teilweise in das umgebende Erdreich
eingelassen ist.
8. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß diese rechteckig ausgebildet ist.
9. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß diese in der Draufsicht ausgebildet ist.
10. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der oberen Filterzone mit einer Gesteinssplitschicht bedeckt
ist.
11. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die obere Filterzone einen Freibord aufweist der mit
Gesteinssplit abgedeckt ist.
12. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im oberen Teil der aus gesiebten und gewaschenen Sand
bestehenden oberen Filterzone (5) Tonmineralien und/oder Eisenspäne enthalten
sind.
13. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im unteren Teil der aus Feinkies und/oder Mittelkies
bestehenden unteren Filterzone (10) kohlenstoffhaltige Zusatzstoffe beigemischt
sind.
14. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, daß das Entnahmesystem (11) für das gereinigte Wasser aus
Drainagerohrungen in einer Schotterpackung, wobei die Rohre mit senkrecht
angebrachten Lüftungs- und Spülrohren verbunden sind und/oder aus einem
geschlitzten Kunststoffschacht in einer Schotterpackung, besteht.
15. Anlage nach mindestens einem der vorangegegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Entnahmesystem (11) ein Kontroll-
Regulierschacht (12) angeordnet ist.
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