DE19960400A1 - Verfahren und Anlage zur Entfernung von Grobstoffen und Schlämmen aus häuslichen und gewerblichen Abwässern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Entfernen von Grobstoffen und Schlämmen aus dem Rohabwasser ohne daß dabei Klärschlamm entsteht. DOLLAR A Das Rohabwasser wird zuerst über ein Filtersack, der in einem Schacht (Fig. 1) hängt, vorgereinigt. Grobstoffe wie Papier, Plastikteile, Binden etc. werden in dem Sack ausgefiltert. Die durch den Filtersack tropfenden Feinteilchen wie Sand, Fäkalschlämme und Fasern werden in ein Auflandungsbecken (Fig. 2) befördert, dort fixiert, entwässert und langfristig durch das Pflanzenwachstum zersetzt und vererdet. DOLLAR A Das ablaufende Wasser wird über eine Rohrleitung aus der Drainageschicht abgenommen und kann dann einer biologischen Klärstufe, die dem Stand der Technik entspricht, zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Entfernung der im häuslichen und gewerblichen Abwasser enthaltenen Feststoffe und Schlämme, ohne daß dabei Klärschlamm entsteht. Dies erfolgt durch zwei Verfahrensschritte, in denen aus dem Rohabwasser zunächst Grobstoffe wie Papier, Plastikteile, Binden etc. ausgefiltert und in einem zweiten Schritt, die durch den Filter tropfenden Feinteilchen wie Sand und Fäkalschlämme auf einen bewachsenen Bodenfilter aufgelandet und dort durch Pflanzen fixiert und zersetzt werden.

Nach dem heutigen Stand der Technik werden für das als Vorklärung bezeichnete Verfahren üblicherweise Sedimentationsbehälter in Form von Trichterbecken, Absetz- oder Ausfaul­ gruben eingesetzt.

Bei diesen Verfahren sinken die schweren Abwasserinhaltsstoffe in den Behältern ab und kompaktieren in einem anaeroben Milieu.

Der entstehende Schlamm muß regelmäßig abgesaugt und einer ordnungsgemäßen Entsorgung zugeführt werden.

Diese gesetzlich vorgegebene Anforderung an eine ordnungsgemäße Entsorgung der Klärschlämme stellt die abwasserbeseitigungspflichtigen Körperschaften oder Privat­ personen vor erhebliche finanzielle Aufwendungen.

Verfahren wie sie in den Patentschriften des Deutschen Patentamtes unter DE 197 26 128 C1 und DE 197 00 434 C1 veröffentlicht sind, nutzen ein seit 1967 bekanntes Verfahren (Bittmann, M., Seidel, K.: Entwässerung und Aufbereitung von Chemieschlamm mit Hilfe von Pflanzen. Das Gas- und Wasserfach, 18, 488-491, 108. Jahrg., Verlag R. Oldenbourg, München 1967) um Klärschlämme auf bewachsenen Bodenfiltern zu entwässern und zu vererden. In beiden Fällen werden jedoch keine Roh- oder Primärschlämme behandelt, sondern es werden bereits stabilisierte Klärschlämme auf den Vererdungsbeeten ausgebracht.

Ein in der Offenlegungsschrift Nr. DE 197 37 691 A1 und der Patentschrift Nr. DE 197 17 854 C1 des Deutschen Patentamtes beschriebenes Verfahren, sammelt alle festen Abwasser­ inhaltsstoffe in einem Behälter und führt das Material in eine Kompostierphase über. Diese Verfahren berücksichtigen nicht, daß im häuslichen oder gewerblichen Abwasser auch unverrottbare Inhaltsstoffe z. B. aus Kunststoffen enthalten sind, die das kompostierte Endprodukt erheblich verunreinigen.

Wissing (Wissing, F.: Wasserreinigung mit Pflanzen, Eugen Ulmer Verlag, 1995) erwähnt ein Verfahren, bei dem Rohschlämme auf bewachsenen Bodenfiltern aufgelandet werden. Die Feststoffe werden dabei durch Pumpen mit einem Schneidradvorsatz zerkleinert. Das Verfahren hat den Nachteil, daß durch die offene Bauweise hygienische Gesichtspunkte nicht genügend berücksichtigt werden und daß eine aufwendige und teure Pumpentechnik für den Betrieb notwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Entfernung der festen Abwasser­ inhaltsstoffe aufzuzeigen, das ohne Entstehung von Klärschlamm und die Nachteile der dargestellten Verfahren arbeitet.

Vor allem wird durch die vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung des Anlagenaufbaues der hygienische Aspekt berücksichtigt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches bezüglich des Verfahrens gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Anlage sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Grobstoffen und Schlämmen aus dem Rohabwasser ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Entfernen der Grobstoffe aus dem Rohabwasser durch einen Filtersack;
• - Beförderung des Abwassers mit den darin enthaltenen Sand- und Schlammteilchen auf einen Bodenfilter;
• - Fixierung, Entwässerung und Vererdung der Auflandungsprodukte auf dem bewachsenen Bodenfilter.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt ein kostengünstiges Entwässerungsverfahren dar, bei dem dem Rohabwasser zunächst Grobstoffe und langfasrige Inhaltsstoffe entzogen werden und die verbleibende Primärschlammmenge durch die Vererdungsprozesse deutlich reduziert und in eine wiederverwertbare Komponente umgesetzt wird.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Berücksichtigung hygienischer Belange. So wird durch die Abdeckung des Schachtes und der Bodenfilter vermieden, daß Kinder oder andere Personen mit den Abwasser­ inhaltsstoffen in Berührung kommen können.

Die Filtersäcke (5) werden in einem Schacht (1) montiert, sodaß sie nicht ohne weiteres zugänglich sind. Der Filtersack besteht aus einem Kunststoff- oder Metall- oder Naturfasergewebe mit vier Schlaufen (6) an der Sackoberseite, die zur Aufhängung des Sackes in dem Schacht dienen. Die Maschenweite der Säcke ist so gewählt, daß Sand, Schlamm und feine Fasern durchgespült werden und sich am Beckenboden sammeln können.

Wenn der Sack voll ist, wird er mit einer Maschine oder sonstigen Hebevorrichtung aus dem Schacht gehoben. Zum Entleeren wird er auf die Seite gelegt und kann dann über die zwei am Boden angebrachten Schlaufen (8) angehoben und ausgeschüttet werden.

Die Inhaltsstoffe werden je nach Zusammensetzung dem Restmüll, dem Kompost oder einer sonstigen Verwertung zugeführt.

Damit der Sackinhalt (9) noch in dem Behälter abtrocknen kann wird ein zweiter Sack in dem Schacht angebracht. Somit kann in der Beschickungsphase des einen Sackes der andere abtropfen und durchtrocknen. Um das Abtrocknen zu fördern ist der Schacht mit einem Gitterrost (2) abgedeckt, sodaß eine Luftzirkulation einsetzen kann.

Das schlammhaltige Abwasser wird auf einen Bodenfilter gefördert. Bei ausreichendem Gefälle erfolgt dies mit einem Schwallbeschicker, ansonsten, wenn das Gefälle nicht ausreicht, mit einer schwimmergesteuerten Tauchpumpe (11). Bei der Tauchpumpe handelt es sich um ein handelsübliches Produkt, das in der Lage ist kleine Feststoffe, Fasern und Schlammteile zu fördern.

Der Bodenfilter wird als Becken angelegt und im folgenden als Auflandungsbecken bezeichnet.

Dieses Auflandungsbecken ist mit einer Kunststoffdichtungsbahn (18) vorzugsweise aus Polyethylen zum Untergrund abgedichtet. Eine Flächendrainage (19) aus Schotter oder Kies ist auf der Folie eingebaut. Das Becken ist durch Trennwände (16) in mindestens zwei Kammern unterteilt. Die Trennwände können aus Betonringen, aus Kunststoffelementen oder aus Mauerwerk bestehen. Die Trennwände werden auf die Flächendrainage aufgesetzt. Die Dichtungsbahn wird hinter den Wänden hochgeführt, sodaß die Kunststoffbahn das gesamte Becken auch seitlich zum Untergrund hin abdichtet.

Die Wände haben zudem die Funktion die Folie langfristig vor mechanischer Beschädigung zu schützen und sie tragen die Abdeckgitter (17) der Becken. Diese Gitterroste bestehen aus Kunststoff oder aus Metall. Die Gitterroste sind begehbar. Die auf dem Bodenfilter befind­ lichen Pflanzen können durch die Gitteröffnungen hindurchwachsen.

Die Verteilerrohre für das schlammhaltige Wasser befinden sich unter den Gitterrosten. Ein unbeabsichtigter Kontakt mit Abwasser oder dem Bodenkörper ist dadurch ausgeschlossen. Zur Räumung der Becken können die Gitterroste abgehoben werden.

Jede Kammer wird über einen längeren Zeitraum beschickt. Um den Vererdungs- und Durchwurzlungsprozeß zu fördern sind Ruhephasen vorzusehen, in denen das Substrat in den Kammern abtrocknen kann. Dazu wird über einen Schieber (14) der Abwasserstrom in die zweite Kammer geleitet.

Die festen Abwasserinhaltsstoffe, welche die Säcke passiert haben, sedimentieren in den Auflandungsbecken. Sie werden von den Pflanzen (22) durchwurzelt und fixiert. Die im Winterhalbjahr abgestorbene Pflanzenmasse verbleibt in den Becken und trägt zur Strukturie­ rung des auflandenden Materials bei.

Das überschüssige Wasser passiert ein Filtervlies und gelangt in den Drainagekörper. Dort wird das Wasser über ein in die Folie eingeflanschtes Rohr (23) abgenommen und einer biologischen Reinigungsstufe wie z. B. einer Pflanzenkläranlage zugeführt.

Der Auflandungsprozeß dauert mehrere Jahre. Die Becken können dann maschinell oder manuell bis auf die Drainschicht geräumt werden. Das anfallende Material ist von erdiger Konsistenz und kann im Gartenbau verwendet werden.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Zeichnungsbeschreibung

Fig. 1 zeigt den Schacht mit den Filtersäcken;

Fig. 2 zeigt den Bodenfilter, auch Auflandungsbecken genannt, mit dem Verteilerschacht.

In Fig. 1 ist mit Bezugsziffer 1 der Beton- oder Kunststoffschacht, mit 2 die Abdeckung aus Gitterrost, mit 3 ein T-Träger als Widerlager, mit 4 das schwenkbare Zulaufrohr, mit 5 der Filtersack, mit 6 die Schlaufen des Filtersacks, mit 7 die Aufhängung des Filtersack im Schacht, mit 8 die Schlaufen am Sackboden, mit 9 das Filtrat, mit 10 der Pumpensumpf, mit 11 die Tauchpumpe, mit 12 die Zulaufleitung zu dem Auflandungsbecken bezeichnet.

In Fig. 2 ist mit der Bezugsziffer 13 der Verteilerschacht, mit 14 der Schieber, mit 15 das Verteilerrohr in den Kammern, mit 16 die Wände der Kammern, mit 17 die Abdeckung der Kammern aus einem Gitterrost, mit 18 die Dichtungsfolie, mit 19 die Drainschicht, mit 20 das Trennvlies zwischen Drainschicht und Pflanzsubstrat, mit 21 das Pflanzsubstrat, mit 22 die Pflanzen und mit 23 das Sammel- und Ablaufrohr bezeichnet.

Claims (12)

1. Verfahren zur Entfernung von Feststoffen und Schlämmen aus häuslichen und gewerblichen Abwässern, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Entfernen von Papier, Fasern, Kunststoffteilen und sonstigen gröberen Abwasserinhaltsstoffen aus dem Rohabwasser durch einen Filtersack (5).
• - Die den Filtersack (5) passierenden Schlamm- und Sandteilchen sammeln sich mit dem abtropfenden Wasser am Schachtboden. Das Wasser-Schlamm-Gemisch wird über eine schwimmergesteuerte Tauchpumpe (11) oder einem mechan­ ischen Beschicker in die Auflandungsbecken (Fig. 2) gefördert.
• - Entwässerung des aufgelandeten Materials über eine Drainageschicht (19) und Ableitung (23) des schwebstofffreien Abwassers in eine biologische Reinigungs­ stufe.
• - Sedimentierung, Durchwurzelung und Vererdung des aufgelandeten Materials durch ausdauernde und wüchsige Sumpfpflanzen (22).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Filtersäcke (5) in einem Betonschacht (1) oder Mauerschacht oder Kunststoffschacht befestigt sind, die nacheinander gefüllt werden, sodaß der bereits volle Sack ausreichend Zeit hat um abtrocknen zu können.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Kunststoff­ dichtungsbahnen abgedichtete Auflandungsbecken (Fig. 2) in mindestens zwei Kammern (16) aus Beton- oder Kunststoff- oder Mauerwänden unterteilt ist, die über einen Schieber (14) wechselweise beschickt werden können.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Auflandungs­ becken (Fig. 2) gepflanzten Pflanzen (22) stark ausläufertreibende Sumpfpflanzen sind, wie z. B. Schilf oder verschiedene Binsen- und Seggenarten und daß die Pflanzen ganzjährig in den Becken verbleiben und dort den Auflandungsprozeß fördern.

5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersack aus einem Kunstfaser- und/oder Naturfaser- und/oder Metalldrahtgewebe besteht.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtersack an vier Schlaufen (6) über je eine Aufhängung (7) in dem Schacht befestigt ist.

7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der volle Filtersack an den vier Schlaufen (6) herausgehoben wird und über die am Boden des Filtersackes angebrachten zwei Schlaufen (8) an- bzw. hochgehoben und somit ausgeschüttet werden kann.

8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtersäcke über ein schwenkbares Rohr (4) beschickt werden und daß der Schacht mit einem Gitterrost (2) abgedeckt ist.

9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflandungsbecken (Fig. 2) mit einer Kunststoffolie (18) zum Untergrund hin abgedichtet ist.

10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (16) aus Beton- oder Kunststoff- oder Mauerwänden erstellt sind und die Wände auf der Drainageschicht (19) aufsitzen.

11. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageschicht (19) durch ein Filtervlies (20) von dem Pflanzsubstrat (21) getrennt ist.

12. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (16) des Auflandungsbeckens (Fig. 2) durch ein Gitterrost (17) aus Metall oder Kunststoff abgedeckt sind.