DE19816076A1 - Biologische Kläranlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine biologische Kläranlage und ein SBR- Abwasserreinigungsverfahren (Sequencing Batch Reactor) für eine solche Anlage mit einem zulaufseitigen Vorklärbecken und mit einem nachgeschalteten biologischen Becken zur zyklischen Belebtschlamm-Behandlung des Abwassers, in welchem ein Mittel zum Belüften und/oder Umwälzen eines Belebtschlamm-Abwassergemisches und ein Mittel zum Abziehen von gereinigtem Abwasser aus dem biologischen Becken vorgesehen ist, wobei das biologische Becken gemäß dem SBR-Verfahren während einer Belüftungsphase belüftet wird und dieser Belüftungsphase eine Absetzphase für den Belebtschlamm und eine Abzugsphase zum Ausbringen von gereinigtem Abwas­ ser aus dem biologischen Becken nachfolgen.

Biologische Abwasserreinigungsanlagen der oben genannt Art, die nach dem SBR- Prinzip betrieben werden, sind aus Einbeckenanlagen durch Vorschalten eines Vorklärbeckens, welches gleichzeitig als Schlammspeicher dient, entwickelt worden. In dem mit Belebtschlamm versetzten biologischen Becken einer SBR-Anlage werden zyklisch drei oder vier Reinigungsphasen nacheinander ausgeführt, nämlich in einer ersten Phase Belüften und Umwälzen des Abwasser-Belebtschlammgemisches, in ei­ ner zweiten Phase Absetzen des Belebtschlammes zur Bildung einer Klarwasser­ schicht, in einer dritten Phase Abziehen der Klarwasserschicht und in einer optionalen vierten Phase Absaugen von Überschußschlamm aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken. Nach der Absetzhase wird an dem Ablauf des biologischen Beckens ein Ventil, z. B. ein Kugelventil, eine Klappe oder ein Schieber, geöffnet, welches während aller übrigen Phasen geschlossen ist. Der Zufluß von der Vorklärkammer in die biologische Kammer erfolgt entweder kontinuierlich, z. B. über eine kommunizie­ rende Rohrleitung oder einen Überlauf, oder diskontinuierlich mittels einer gesteuer­ ten Pumpe. Die Steuerung einer solchen Anlage verläuft vollautomatisch. Ein Vorteil dieses Anlagentyps liegt unter anderem darin, daß durch die geringere Beckenanzahl die Größe solcher Anlagen gegenüber konventionellen durchströmten Mehrkammer­ anlagen verringert werden kann. Ferner können solche Anlagen steuerungsmäßig fle­ xibel betrieben werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Weiterentwicklung von SBR-Verfahren bzw. die Schaffung einer verbesserten Anlage, um eine weitere Verbesserung der Reini­ gungsleistung und gegebenenfalls eine Verbesserung der Schlammrückführung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsge­ mäß dadurch gelöst, daß in jedem Zyklus eine erste hydraulische Verbindung zwi­ schen dem Vorklärbecken und dem biologischen Becken zum Zuführen von Abwasser zumindest während der Abzugsphase unterbrochen und nach dieser Abzugsphase frei­ gegeben und eine zweite hydraulische Verbindung zwischen dem biologischen Becken und dem Vorklärbecken zum Rückführen eines Belebtschlamm-Abwassergemisches zumindest während eines ersten Teilabschnittes der Abzugsphase unterbrochen und nach diesem ersten Teilabschnitt der Abzugsphase oder nach der Abzugsphase freige­ geben werden. Dadurch wird einerseits durch eine Abwasser-Rückführung bereits eine Verdünnung des in dem Vorklärbecken befindlichen Abwassers und ein Sauer­ stoffeintrag in dieses Abwasser erreicht und andererseits die Zufuhr von Abwasser in das biologische Becken auf einen bestimmten Zeitraum eingeschränkt, um sicherzu­ stellen, daß in der Abzugsphase kein Abwasser in das biologische Becken zufließen kann. Dies ist insbesondere bei starken hydraulischen Belastungen von Vorteil, da anderenfalls größere Mengen zufließenden Abwassers nahezu ungeklärt in den Ablauf gelangen können. Ferner hat sich gezeigt, daß durch das Rückfördern eines Abwasser- Belebtschlammgemisches in das Vorklärbecken in der Folge in dem biologischen Bec­ ken eine geringe Blähschlammbildung und ein besonders guter Schlammindex erzielt werden kann, welcher zu einer raschen Klarwasserbildung in den Absetzphasen führt.

Demgemäß wird eine erfindungsgemäße Kläranlage zur Durchführung dieses Verfah­ rens in besonderer Weise dadurch angepaßt, daß zwischen dem Vorklärbecken und dem biologischen Becken zwei unabhängig voneinander unterbrechbare hydraulische Verbindungen vorgesehen sind, nämlich eine erste Verbindung zum Zuführen von Abwasser aus dem Vorklärbecken in das biologische Becken durch das Mittel zum Zuführen und eine zweite Verbindung zum Rückführen eines Belebtschlamm- Abwassergemisches aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken durch ein Mittel zum Rückführen, wobei in jedem Zyklus durch eine Steuereinrichtung die erste Verbindung zumindest während der Phase zum Abziehen von gereinigtem Abwasser unterbrechbar und nach dieser Phase freigebbar und die zweite Verbindung durch die Steuereinrichtung zumindest während eines ersten Teilabschnittes der Phase zum Ab­ ziehen von gereinigtem Abwasser unterbrechbar und nach diesem Teilabschnitt frei­ gebbar sind.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das Zuführen von Abwasser aus dem Vorklärbecken zeitlich nach dem Rückführen eines Belebtschlamm-Abwassergemisches aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken durchgeführt wird. Dadurch kann ein übermäßiges Umwälzen von Abwasser vermieden werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rückführen des Abwasser-Belebtschlammgemisches in das Vorklärbecken und das Zuführen des verdünnten Abwassers aus dem Vorklärbecken vor oder zu Beginn jeder Belüftungsphase durchgeführt. Demnach wird bereits zu Beginn der Belüftungsphase das zu reinigende Abwasser in das biologische Becken eingebracht, so daß die gesam­ te Belüftungsphase für die Reinigung des zufließenden Abwassers genutzt werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens er­ gibt sich dadurch, daß zugleich mit dem Zurückfördern des Abwasser- Belebtschlammgemisches in das Vorklärbecken auch Überschußschlamm und/oder Schwimmschlamm aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken gefördert wird. Auf eine zusätzliche Verfahrensphase für das (tägliche) Abpumpen von Über­ schußschlamm kann demnach verzichtet werden, da bei der Rückführung des Abwas­ sers in der Vorklärung zugleich auch eine ausreichende Rückführung von Überschuß­ schlamm und ein Abzug von Schwimmschlamm erreicht werden kann.

Diese erste hydraulische Verbindung kann während der Abzugsphase durch ein ge­ steuertes Verschlußmittel, wie z. B. ein Ventil, eine Klappe oder einen Schieber, ver­ schlossen werden. Alternativ dazu kann die erste hydraulische Verbindung durch ei­ nen Kippheber realisiert sein, dessen Betrieb zumindest während der Abzugsphase gesperrt wird. Beim Rückfördern des Abwasser-Belebtschlammgemisches aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken wird sodann eine solche Menge rückgeför­ dert, bei welcher der Kippheber mit Sicherheit zumindest einmal betätigt wird, so daß in jedem Zyklus frisches Abwasser in das biologische Becken eingebracht wird.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kläranlage, bei welcher das Mittel zum Rückfördern des Abwasser-Belebtschlammgemisches eine Förderpumpe ist, wel­ che vor oder zu Beginn jeder Belüftungsphase für eine vorbestimmte Zeitdauer be­ treibbar ist, kann diese in einem Pumpenschacht des biologischen Beckens angeordnet sein, welcher kommunizierend mit dem biologischen Becken verbunden ist. Zum Ab­ saugen von Überschußschlamm kann der Pumpenschacht hierfür außerdem eine auf einem vorbestimmten Schlammabzugs-Niveau befindliche Einströmöffnung aufweisen.

Bei einer Variante, bei welcher die hydraulische Verbindung zwischen dem Vorklär­ becken und dem biologischen Becken ein Kippheber ist, kann dieser mit einem steuer­ baren Mittel zum Sperren des Betriebes während der Abzugsphase versehen sein, welches beispielsweise ein Sperrstift ist, der durch ein am Ablauf des biologischen Beckens angeordnetes steuerbares Verschlußmittel, z. B. ein Ventil, eine Klappe oder ein Schieber, angesteuert wird. Dadurch kann auch bei außergewöhnlich hohen hy­ draulischen Belastungen der Kläranlage eine Aktivierung des Kipphebers während der Abzugsphase mit Sicherheit unterbunden werden.

Ferner hat sich gezeigt, daß bei Anlagen der erfindungsgemäßen Art als das Mittel zum Belüften ein Tauchstrahlbelüfter besonders geeignet ist, welcher im oberen Ab­ schnitt des biologischen Beckens angeordnet und dessen Luftausströmrichtung nach unten geneigt ist. Ein solcher Tauchstrahlbelüfter ist - von oben gesehen - vorzugswei­ se außerhalb des Beckenzentrums so angeordnet, daß in der Belüftungsphase zusätz­ lich zur Belüftung auch eine Umwälzung des Abwasser-Belebtschlammgemisches erfolgt. Ferner kann bei einer biologischen Kläranlage dieser Art ein im Abstand ober­ halb des Bodens und in einem Abstand von den Seitenwänden des biologischen Bec­ kens angeordneter biologischer Festbettkörper vorteilhaft eingesetzt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfin­ dungsgemäßen Anlage gehen aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschrän­ kender Ausführungsbeispiele hervor, bei welcher auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, welche zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage in einer Draufsicht,

Fig. 2 die Anlage von Fig. 1 in einem Vertikalschnitt entlang der Linie A-B von Fig. 1,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage in einer Draufsicht und

Fig. 4 die Anlage von Fig. 3 in einem Vertikalschnitt entlang der Linie C-D von Fig. 3.

Vorerst wird auf die Fig. 1 u. 2 Bezug genommen, in welchen eine biologische SBR-Kläranlage (Sequencing Batch Reactor) 1 mit zwei Becken, nämlich einem zu­ laufseitigen Vorklärbecken 2 und einem nachgeschalteten biologischen Becken 3 dar­ gestellt ist, welche bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kammern eines einzel­ nen Beckens ausgebildet sind.

Das zugleich als Schlammspeicher dienende Vorklärbecken 2 hat grundsätzlich die Aufgabe, das durch den Zulauf 4 zufließende Abwasser mechanisch vorzureinigen und für die Einbringung in das biologische Becken zwischenzuspeichern.

Die hydraulische Verbindung des Vorklärbeckens 2 mit dem biologischen Becken 3 wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen sogenannten Kippheber 5 realisiert. Kippheber dieser Art sind dem Fachmann auf dem Gebiet von Abwasser­ reinigungsanlagen beispielsweise aus der DE-A-31 08 005 bekannt und werden dem­ nach an dieser Stelle nicht näher erläutert. Ein Vorteil von solchen Kipphebern liegt unter anderem darin, daß für deren Betätigung von außen keinerlei Energie zugeführt werden muß.

Das mit einem vergleichsweise größeren Volumen bemessene biologische Becken 3 ist mit einem zentralen biologischen Festbett 6 versehen, welches üblicherweise als ein durchströmbarer Körper ausgebildet ist, welcher mit einer biologisch aktiven Schicht von Mikroorganismen bewachsen ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Festbett 6 in einem Abstand von dem Boden und den Wänden des biologischen Bec­ kens 3 angeordnet. Am Ablauf 7 der biologischen Kammer 3 ist eine steuerbare Ver­ schlußeinrichtung 8, z. B. ein elektrischer Schieber, angeordnet, mittels welchem der Ablauf 7 durch eine Steuereinheit 9 wahlweise verschlossen und geöffnet werden kann. Für den Fall einer Störung der Verschlußeinrichtung 8, z. B. bei Stromausfall, ist diese mit einem Notüberlauf 10 ausgestattet.

Zur Belüftung des biologischen Beckens 3 ist ein Tauchstrahlbelüfter 11 vorgesehen, welcher bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an der das Vorklärbecken 2 und das biologische Becken 3 trennenden Zwischenwand im Bereich zwischen dieser Wand und dem Festbettkörper angeordnet ist. Der Tauchstrahlbelüfter 11 ist dabei zur opti­ malen Einbringung von Luft etwas nach unten geneigt angeordnet und so ausgerich­ tet, daß zusätzlich zur Belüftung auch eine Umwälzung des Abwasser- Belebtschlammgemisches in dem biologischen Becken durch das Festbett 6 und um dieses herum erfolgt. Die Luftzuführung für den Tauchstrahlbelüfter 11 erfolgt im wesentlichen aus dem Innenraum der Kläranlage, so daß diese eine vergleichsweise geringere Geruchsbelästigung verursacht. Ein weiterer Vorteil eines Tauchstrahlbelüfters liegt unter anderem darin, daß dieser im wesentlichen wartungsfrei betrieben wer­ den kann und sich durch eine besonders lange Lebensdauer auszeichnet. Geeignete Tauchstrahlbelüfter sind dem Fachmann bekannt und im einschlägigen Handel erhält­ lich, z. B. unter der Typenbezeichnung AQUA Jet und TURBO Jet, so daß an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden muß.

An der das Vorklärbecken 2 und das biologische Becken 3 trennenden Zwischenwand ist außerdem ein Pumpschacht 12 für eine Förderpumpe 13 vorgesehen, mittels wel­ cher ein Abwasser-Belebtschlammgemisch und/oder Überschußschlamm aus dem biologischen Becken 3 in das Vorklärbecken 2 gefördert werden kann. Zu diesem Zweck sind in den Pumpschacht geeignete Ein- bzw. Überströmöffnungen vorgese­ hen.

Für Störungen der Funktion des Kipphebers 5 ist in der Trennwand zwischen dem Vorklärbecken 2 und dem biologischen Becken 3 zusätzlich ein Notüberlauf 14 vor­ gesehen, um einen Abwasserrückstau in den Zulauf 4 zu vermeiden. Für das nach un­ ten ragende Saugrohr 16 des Kipphebers 5 ist in dem Vorklärbecken 2 zusätzlich eine Tauchwand oder ein Tauchrohr 17 vorgesehen, in dessen Bereich auch der Notüber­ lauf 14 angeordnet ist, um eine direkte Strömung vom Zulauf 4 über den Notüberlauf 14 in das biologische Becken 3 zu vermeiden. Ebenso ist an der Einmündung des Kipphebers 5 in das biologische Becken 3 eine weitere Tauchwand bzw. Tauchrohr 18 vorgesehen, welches auch den Notüberlauf 14 umfaßt.

Die Funktion der Anlage gemäß der Fig. 1 und 2 im Rahmen des erfindungsgemä­ ßen SBR-Verfahrens wird weiter unten näher erläutert.

In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine biologische Klär­ anlage 1 der erfindungsgemaßen Art dargestellt, die ähnlich aufgebaut ist, wie jene gemäß der Fig. 1 und 2, so daß für dieselben Bauteile in der folgenden Beschrei­ bung auch dieselben Bezugszeichen verwendet und diese Bauteile im folgenden nicht noch einmal erläutert werden.

Anstelle eines Kipphebers ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 als Verbindung zwischen dem Vorklärbecken 2 und dem biologischen Becken 3 in der diese Becken trennenden Zwischenwand eine Rohrleitung 19 vorgesehen, welche oberhalb des Niveaus des Ablaufs 7 und unterhalb des Niveaus des Zulaufs 4 ange­ ordnet ist und mittels eines Ventils 20, z. B. ein elektrisch betätigbares Kugelventil, verschließbar ist. Das Schließen und Öffnen des Ventils 20 wird durch die Steuerein­ heit 9 vollautomatisch durchgeführt. Da die Rohrleitung 19 im Unterschied zu dem Kippheber bei dem früheren Ausführungsbeispiel keine Saugwirkung entfaltet, kann bei diesem Ausführungsbeispiel nur der Raum oberhalb der Rohrleitung 19 und unter­ halb des Zulaufs 4 zur Pufferung von Abwasser in den Absetz- und Abzugsphasen genutzt werden. Dieser Umstand ist demnach durch eine geeignete Dimensionierung des Vorklärbeckens 2 zu berücksichtigen. Zu beiden Seiten der Rohrleitung 19 sind wiederum Tauchrohre 17, 18 angeordnet, welche auch bei diesem Ausführungsbei­ spiel einen Notüberlauf 14 umfassen.

Die in den Figuren dargestellten und oben beschriebenen SBR-Anlagen (Sequencing Batch Reactor) werden nach dem folgenden Verfahren betrieben, welches vollauto­ matisch durch das Ablaufprogramm der Steuereinheit 9 ausgeführt wird.

In einer ersten Phase, der Belüftungsphase, wird für eine vorbestimmte Zeitdauer, z. B. 1 Stunde, der Tauchstrahlbelüfter 11 eingeschaltet, so daß in dem biologischen Bec­ ken 3 Sauerstoff eingebracht wird und der in diesem Becken befindliche Belebt­ schlamm und das Abwasser durch ständiges Umwälzen durchmischt werden. In dieser Belüftungsphase ist das Ablaufventil 8 verschlossen, um ein Abfließen des Abwasser- Belebtschlammgemisches aus dem biologischen Becken zu verhindern. Die Zufuhr von Abwasser aus dem Vorklärbecken 2 (durch den Kippheber 5 oder das Ventil 20) ist in dieser Phase üblicherweise nicht unterbunden, da gegebenenfalls zuströmendes Abwasser sofort in den biologischen Reinigungsprozeß integriert wird.

In einer nachfolgenden zweiten Phase, der Absetzphase ist der Tauchstrahlbelüfter 11 ausgeschaltet, so daß sich der Belebtschlamm aufgrund seines höheren spezifischen Gewichtes im Bodenbereich des biologischen Beckens absetzen kann. Im Bereich eines oberflächennahen Wasserkörpers kommt es demnach zu einer Klarwasserbil­ dung. Die Absetzzeit ist von dem Schlammindex abhängig und beträgt ca. 45-60 min. In dieser Absetzphase bleibt das Ablaufventil 8 nach wie vor verschlossen. Die Ver­ bindung zwischen dem Vorklärbecken 2 und dem biologischen Becken 3 ist in dieser Phase ebenso unterbrochen, z. B. durch Blockieren des Kipphebers oder durch Ver­ schließen des Ventils 20, um das Zufließen von Abwasser aus dem Vorklärbecken 2 und demnach eine Störung des Belebtschlamm-Absetzvorganges zu vermeiden.

Nach Beendigung der Absetzphase folgt eine dritte Phase, nämlich die Abzugsphase, in welcher Klarwasser aus dem Bereich des oberflächennahen Wasserkörpers des biologischen Beckens 3 in den Ablauf 7 abgezogen wird. Zu diesem Zweck wird das Ablaufventil 8 geöffnet und aus dem biologischen Becken gereinigtes Abwasser bis auf ein vorbestimmtes, durch die Höhe des Ablaufs festgelegtes Niveau aus diesem Becken ausgebracht wird. Die Abzugszeiten sind von der Dimensionierung des Ab­ laufs und des Klarwasservolumens im biologischen Becken abhängig und liegen in der Größenordnung von 10 bis 20 min. In dieser Abzugsphase bleibt ebenso wie in der Absetzphase die Verbindung zwischen dem Vorklärbecken 2 und dem biologischen Becken unterbrochen. Nach dem Abzug des Klarwassers wird das Ablaufventil 8 wie­ der verschlossen.

In der nachfolgenden Phase wird nun durch die Pumpe 13 ein Abwasser- Belebtschlammgemisch aus dem biologischen Becken 3 in das Vorklärbecken 2 ge­ pumpt, z. B. ca. 5 bis 10 Minuten, so daß der Pufferspeicher des Vorklärbeckens auch bei einem geringen Abwasserzufluß im wesentlichen vollgefüllt wird. Durch dieses Zurückpumpen von Abwasser in das Vorklärbecken wird einerseits Überschußschlamm und Schwimmschlamm aus dem biologischen Becken abgezogen und ande­ rerseits durch das Mitführen von gereinigtem, teilweise mit Sauerstoff versetztem Abwasser, im Vorklärbecken 2 durch Bildung einer anoxen Zone vermehrt Stickstoff abgebaut. Die vorzugsweise nach dieser Phase in der Belüftungsphase durchgeführte Zuführung von Abwasser aus dem Vorklärbecken 2 in das biologische Becken 3 er­ folgt dadurch, daß die Unterbrechung der Verbindung zwischen diesen Becken aufge­ hoben wird, z. B. durch Aufheben der Blockierung des Kipphebers 5 oder durch Öff­ nen des Ventils 20. Dies kann beispielsweise zugleich mit dem Zurückpumpen durch die Pumpe 13 oder zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, zu welchem der Pufferspei­ cher des Vorklärbeckens im wesentlichen vollgefüllt ist. Die stoßartige Nährstoffzu­ fuhr in das biologische Becken 3 wirkt sich insbesondere positiv in bezug auf die Verhinderung von Blähschlamm aus. Im Falle eines Kipphebers wird durch das Zu­ rückpumpen eines Abwasser-Belebtschlammgemisches auch bei einem sehr geringen Abwasserzufluß die zumindest einmalige Betätigung des Kipphebers erzwungen, wel­ che durch die Saugwirkung den Pufferspeicher des Vorklärbeckens 2 in dieser Phase zumindest einmal zur Gänze entleert, so daß keine Leerzyklen auftreten, bei welchen das biologische Becken ohne Abwasserzufluß betrieben wird. Ferner wird dadurch sichergestellt, daß der Pufferspeicher des Vorklärbeckens in jedem Zyklus zur Gänze entleert wird und in den Phasen, in welchen die Abwasserzufuhr in das biologische Becken unterbrochen ist, das gesamte Puffervolumen zum Zwischenspeichern des zufließenden Abwassers zur Verfügung steht.

Ein Vorteil der genannten besonderen hydraulischen Verbindungen zwischen dem Vorklärbecken und dem biologischen Becken gegenüber herkömmlichen Pumpen, Drucklufthebern oder Schöpfwerken liegt unter anderem darin, daß diese mit einem geringeren Energieaufwand betrieben werden, da der Inhalt des Pufferspeichers des Vorklärbeckens nicht unter ständiger Energiezufuhr in das biologische Becken geför­ dert werden muß, sondern entweder durch die Schwerkraft oder eine Saugwirkung ohne Energiezufuhr von außen in das biologische Becken gelangt. Eine vergleichswei­ se geringe Energie muß demnach lediglich zur Betätigung der Unterbrechung der hy­ draulischen Verbindung zwischen dem Vorklärbecken und dem biologischen Becken aufgewendet werden, z. B. durch Sperren oder Lösen des Sperrstiftes für den Kipphe­ ber oder durch Schließen und Öffnen eines Ventils, einer Klappe oder eines Schiebers. Ferner wird mit den Verbindungen der genannten Art Abwasser aus dem Vorklärbec­ ken unabhängig von dem Zuflußvolumen automatisch immer bis auf eine gewisse un­ tere Pufferniveaulage in das biologische Becken übergeführt, so daß keine gesonder­ ten Kontrolleinrichtungen wie Füllstandsmesser u. dgl. erforderlich sind.

Zur Realisierung des Mittels zum Rückfördern des Abwasser-Belebtschlamm­ gemisches aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken hingegen können alle geeigneten Fördermittel, so auch alle geeigneten Pumpen, Druckluftheber, Schöpf­ werke und dgl. vorteilhaft eingesetzt werden.

Claims (17)

1. SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor) zum Betreiben einer Kläranlage mit einem zulaufseitigen Vorklärbecken und mit einem ablaufseitig angeordneten, mit dem Vorklärbecken über eine unterbrechbare hydraulische Verbindung verbundenen bio­ logischen Becken zur zyklischen Belebtschlamm-Behandlung des vorgeklärten Ab­ wassers, wobei das biologische Becken während einer Belüftungsphase belüftet wird und dieser Belüftungsphase eine Absetzphase für den Belebtschlamm und eine Ab­ zugsphase zum Ausbringen von gereinigtem Abwasser aus dem biologischen Becken nachfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklus eine erste hydraulische Verbindung zwischen dem Vorklärbecken und dem biologischen Becken zum Zufüh­ ren von Abwasser zumindest während der Abzugsphase unterbrochen und nach dieser Abzugsphase freigegeben und eine zweite hydraulische Verbindung zwischen dem biologischen Becken und dem Vorklärbecken zum Rückführen eines Belebtschlamm- Abwassergemisches zumindest während eines ersten Teilabschnittes der Abzugsphase unterbrochen und nach diesem ersten Teilabschnitt der Abzugsphase oder nach der Abzugsphase freigegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen von Abwasser aus dem Vorklärbecken nach dem Rückführen eines Belebtschlamm- Abwassergemisches aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste hy­ draulische Verbindung während der Abzugsphase durch ein gesteuertes Verschlußmit­ tel, wie z. B. ein Ventil oder ein Schieber, geschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste hy­ draulische Verbindung durch einen Kippheber realisiert ist, dessen Betrieb während der Abzugsphase gesperrt wird, und daß beim Rückfördern des Abwasser- Belebtschlammgemisches von dem biologischen Becken in das Vorklärbecken eine solche Menge rückgefördert wird, bei welcher der Kippheber mit Sicherheit zumin­ dest einmal betätigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückführen des Abwasser-Belebtschlammgemisches in das Vorklärbecken und das Zuführen des verdünnten Abwassers aus dem Vorklärbecken vor oder zu Beginn jeder Belüftungsphase durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit dem Rückführen des Abwasser-Belebtschlammgemisches in das Vorklärbecken auch Über­ schußschlamm und/oder Schwimmschlamm aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken gefördert wird.

7. Biologische Kläranlage (1) für ein SBR-Abwasserreinigungsverfahren (Sequencing Batch Reactor) mit einem zulaufseitigen Vorklärbecken (2) und mit einem ablaufseitig angeordneten biologischen Becken (3), welches über ein Mittel zum Zuführen von vorgeklärtem Abwasser mit dem Vorklärbecken (2) verbunden ist und in welchem ein Mittel (11) zum Belüften und/oder Umwälzen eines Belebtschlamm-Abwasserge­ misches und ein Mittel (7, 8) zum Abziehen von gereinigtem Abwasser aus dem bio­ logischen Becken (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorklärbecken und dem biologischen Becken zwei unabhängig voneinander unter­ brechbare hydraulische Verbindungen vorgesehen sind, nämlich eine erste Verbindung zum Zuführen von Abwasser aus dem Vorklärbecken in das biologische Becken durch das Mittel (5, 19, 20) zum Zuführen und eine zweite Verbindung zum Rückführen eines Belebtschlamm-Abwassergemisches aus dem biologischen Becken in das Vorklärbecken durch ein Mittel zum Rückführen (12, 13), wobei in jedem Zyklus durch eine Steuereinrichtung (9) die erste Verbindung zumindest während der Phase zum Abziehen von gereinigtem Abwasser unterbrechbar und nach dieser Phase frei­ gebbar und die zweite Verbindung zumindest während eines ersten Teilabschnittes der Phase zum Abziehen von gereinigtem Abwasser unterbrechbar und nach diesem Teil­ abschnitt freigebbar sind.

8. Kläranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unterbrechbare erste hydraulische Verbindung durch eine Rohrleitung gebildet wird und diese mit einem gesteuerten Verschlußmittel, z. B. einem Sperrstift, Ventil, Klappe, Schieber, versehen ist.

9. Kläranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unterbrechbare erste hydraulische Verbindung durch einen Kippheber (5) gebildet wird.

10. Kläranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippheber (5) mit einem steuerbaren Mittel zum Sperren des Betriebes zumindest während der Ab­ zugsphase versehen ist.

11. Kläranlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Sperren ein Sperrstift ist, welcher durch ein am Ablauf des biologischen Beckens (3) angeordnetes, steuerbares Verschlußmittel (8), z. B. ein Ventil oder ein Schieber, an­ gesteuert wird.

12. Kläranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (13) zum Rückfördern des Abwasser-Belebtschlammgemisches eine Förderpumpe ist, welche vor oder zu Beginn jeder Belüftungsphase für eine vorbestimmte Zeitdauer betreibbar ist.

13. Kläranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (13) in einem Pumpenschacht (12) des biologischen Beckens (3) angeordnet ist, wel­ cher kommunizierend mit dem biologischen Becken (3) verbunden ist.

14. Kläranlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenschacht (12) eine auf einem vorbestimmten Niveau befindliche Einströmöffnung zum Absau­ gen von Überschußschlamm aus dem biologischen Becken (3) aufweist.

15. Kläranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Be­ lüften (11) ein Tauchstrahlbelüfter (11) ist, welcher im oberen Abschnitt des biologi­ schen Beckens angeordnet und dessen Luftausströmrichtung nach unten geneigt ist.

16. Kläranlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchstrahlbe­ lüfter (11) - von oben gesehen - außerhalb des Beckenzentrums tangential so ange­ ordnet ist, daß in der Belüftungsphase zusätzlich zur Belüftung auch eine Umwälzung des Abwasser-Belebtschlammgemisches erfolgt.

17. Kläranlagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem biologi­ schen Becken (3) im Abstand von dem Boden und den Seitenwänden des Beckens ein durchströmbarer biologischer Festbettkörper (6) angeordnet ist.