-
Die
Erfindung betrifft eine Kläranlage
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Kläranlagen
dieser Gattung werden häufig als
Kleinkläranlagen
für einzelne
oder einige Gebäude
eingesetzt, die nicht an eine öffentliche
Gemeindekläranlage
angeschlossen sind. Das Abwasser wird in diesen Kleinkläranlagen
zumindest so weit gereinigt und geklärt, dass es im Boden versickern
oder in ein Gewässer
eingeleitet werden kann. Die Kläranlage
kann insbesondere als sogenannte SBR-Kläranlage (Sequence Batch Reactor)
betrieben werden. Bei einer solchen SBR-Kläranlage wird das in der Regel
schubweise anfallende Abwasser in einem Pufferbecken gesammelt.
In einem vorgegebenen Zyklus wird das Abwasser in einem Füllintervall
aus dem Pufferbecken in einen Reaktorbehälter gepumpt, in welchem eine
biologische Klärung
stattfindet. In diesem Reaktorbehälter wird für ein vorgegebenes Belüftungsintervall
Luft durch das Wasser geleitet, um die die Schadstoffe abbauenden
Bakterien zu beleben. Anschließend
an das Belüftungsintervall wird
ein Ruheintervall eingeschoben, in welchem die Schwebestoffe sedimentieren
können.
Einige Kläranlagen
weisen ein Nachklärbecken
auf, in welchem die Sedimentation stattfinden kann, so dass das
Reaktorbecken ständig
belüftet
werden kann. In einem anschließendem
Abzugintervall wird das Klarwasser aus dem Reaktorbecken oder ggfs.
dem Nachklärbecken
in einen Ablauf gepumpt, der zur Versickerung, in ein Gewässer oder
dergleichen führt.
Ggf. kann der sich am Boden des Reaktorbehälters absetzende Sekundärschlamm
abgesaugt und entsorgt oder in das Pufferbecken zurückgepumpt
werden.
-
Eine
gattungsgemäße Kläranlage
ist beispielsweise der
DE
20 2005 006 689 U1 zu entnehmen. Die dort beschriebene
Kläranlage
weist zusätzlich
einen Drucksensor auf, welcher in dem ersten Luftweg von der Druckluftquelle
zu der Belüftungseinrichtung
bzw. den verschiedenen Pumpen angeordnet ist und der es ermöglicht,
den Füllstand
in dem Reaktorbehälter über den
Systemdruck zu bestimmen, den die von der Druckluftquelle für die Belüftung zugeführte Luft überwinden
muss. Allerdings ist die Bestimmung des Füllstands mit aufwändigen Berechnungen
verbunden, da der von dem Drucksensor gemessene Druck eine Überlagerung
aus dem hydrostatischen Druck des Wassers in dem Reaktorbehälter und
dem Druck, den die Druckluftquelle bereitstellt, ist. Auch die
DE 103 56 208 A1 zeigt
eine Kläranlage,
bei welcher in einer von einer Druckluftquelle druckseitig abgehenden
Luftleitung ein Drucksensor angeordnet ist, der einen Druck ermittelt,
aus welchem durch aufwändige
Berechnungen der Höhenstand
des Wassers in der Kläranlage
erfolgen kann.
-
Weiterhin
bekannt sind Kläranlagen,
bei welchen der Füllstand
in dem Reaktorbehälter
mittels eines Drucksensors bestimmt wird, der eine hydrostatische
Druckmessung durchführt.
Dieser Drucksensor ist vollständig
abgekoppelt von dem System, über welches
die Druckluftquelle Druckluft zu den entsprechenden Pumpen bzw.
der Belüftungseinrichtung
zuführt.
Um in einer derartigen Kläranlage überprüfen zu können, ob
die Druckluftquelle und die Kläranlage zuverlässig funktionieren,
muss eine zusätzliche Überwachungsvorrichtung
vorgesehen werden.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Kläranlage
dahingehend zu verbessern, dass die Kläranlage einfacher aufgebaut
und kostengünstiger
herzustellen ist.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Kläranlage
mit den Merkmalen den Anspruchs 1.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß wird derselbe
Drucksensor sowohl für
eine hydrostatische Höhenmessung des
Wasserstands, beispielsweise in dem Reaktorbehälter oder dem Pufferbecken,
als auch zur Prüfung
der Funktion der Druckluftquelle verwendet. Dazu ist ein zweiter
Luftweg vorgesehen, über
welchen der Drucksensor mit dem Pufferbecken oder dem Reaktorbehälter verbindbar
ist. Über
eine Schaltvorrichtung kann der Drucksensor entweder mit dem zweiten
Luftweg oder dem ersten Luftweg zwischen der Druckluftquelle und
den mit Druckluft zu versorgenden Komponenten verbunden werden. Ist
der Drucksensor über
den ersten Luftweg mit der Druckluftquelle verbunden, kann anhand
des gemessenen Drucks auf einfache Art und Weise festgestellt werden,
ob die Druckluftquelle funktioniert oder eine der über die
Druckluftquellen angesteuerten Komponenten defekt ist. Dazu muss
lediglich überprüft werden,
ob der von dem Drucksensor ermittelte Druck einen bestimmten oberen
Schwellwert überschreitet oder
einen bestimmten unteren Schwellwert unterschreitet. Eine exakte
Auswertung des ermittelten Drucks im Hinblick auf den Füllstand
des Reaktorbehälters
oder des Pufferbeckens ist nicht nötig, sodass aufwändige Schaltungen
und Berechnungen vermieden werden. Zur Ermittlung des Füllstands
wird der Drucksensor über
die Schaltvorrichtung mit dem ersten Luftweg verbunden, welcher
in dem Pufferbecken oder dem Reaktorbehälter endet. Über den
zweiten Luftweg kann eine einfache hydrostatische Höhenmessung
des Wasserstands in den entsprechenden Becken erfolgen, welche ohne
aufwändige
Berechnungen möglich
ist. Der Drucksensor kann somit für zwei Verwendungszwecke eingesetzt
werden, was eine zusätzliche Überwachungsvorrichtung
zur Prüfung
der Funktion der Kläranlage
und der Druckluftquelle entbehrlich macht. Andererseits wird jedoch durch
die erfindungsgemäße Kläranlage
eine aufwändige
Auswertung eines ermittelten Druckwertes, welcher sich aus einer Überlagerung
des hydrostatischen Drucks und des von der Druckluftquelle erzeugten
Drucks ergibt, vermieden.
-
Erfindungsgemäß weist
die Schaltvorrichtung ein erstes und ein zweites Ventil auf, wobei
das erste Ventil in dem ersten Luftweg und das zweite Ventil in
dem zweiten Luftweg angeordnet ist. Durch entsprechendes Öffnen und
Schließen
der beiden Ventile kann entweder der erste Luftweg oder der zweite
Luftweg freigegeben und somit der Drucksensor entweder mit dem Becken,
in welchem der Höhenstand
ermittelt werden soll, oder mit der Druckluftquelle verbunden werden.
-
Vorzugsweise
sind das erste und das zweite Ventil als Rückschlagventile ausgebildet,
welche derart in den Luftwegen angeordnet sind, dass sie schließen, wenn
der Druck am drucksensorseitigen Ende des jeweiligen Luftwegs höher ist
als am drucksensorabgewandten Ende des jeweiligen Luftwegs. Ist
die Druckluftquelle in Betrieb, wird auf diese Art und Weise automatisch
das in dem ersten Luftweg angeordnete erste Ventil geöffnet, da
der Luftdruck vor der Druckluftquelle höher ist als der Druck am drucksensorseitigen
Ende des ersten Luftwegs. Gleichzeitig wird jedoch durch die entsprechende Druckverteilung
das in dem zweiten Luftweg angeordnete zweite Ventil automatisch
geschlossen, da der Luftdruck am drucksensorseitigen Ende des zweiten
Luftweg höher
ist als der Luftdruck am drucksensorabgewandten Ende des zweiten
Luftwegs, welcher in dem Pufferbecken oder dem Reaktorbehälter endet.
Solange die Druckluftquelle in Betrieb ist und Druckluft zu einer
der ent sprechenden mit Druckluft zu versorgenden Komponenten führt, überprüft damit
der Drucksensor die Funktion der Druckluftquelle und der Kläranlage.
Wird die Druckluftquelle abgeschaltet, sinkt der Druck vor der Druckluftquelle
derart ab, dass er geringer ist als der Druck im drucksensorseitigen
Ende des ersten Luftwegs, sodass das erste Ventil schließt. In dem
zweiten Luftweg ist jedoch aufgrund des hydrostatischen Drucks vor
der Wasseroberfläche
in dem entsprechenden Behälter
der Druck am drucksensorabgewandten Ende des zweiten Luftwegs höher als
der Druck am drucksensorseitigen Ende, so dass das zweite Ventil öffnet und
die hydrostatische Höhenmessung
erfolgen kann.
-
Besonders
bevorzugt sind die Rückschlagventile
als Kugelventile ausgebildet, welche auch auf geringe Druckluftdifferenzen
bereits reagieren.
-
Vorteilhafterweise
ist die Kläranlage
als Kleinkläranlage
ausgebildet, welche lediglich für
einzelne oder einige Gebäude
eingesetzt werden, die nicht an eine öffentliche Kläranlage
angeschlossen sind.
-
Besonders
bevorzugt ist die Kläranlage
als SBR-Kläranlage
ausgebildet, welche gegenüber
kontinuierlich durchströmten
Kläranlagen
den Vorteil hat, dass die Stoßbelastungen
ausgeglichen werden und der Energieverbrauch erheblich reduziert
wird, da das in der Regel schubweise anfallende Abwasser zunächst in
einem Pufferbecken gesammelt wird und je nach Bedarf, beispielsweise
auch in einem vorgegebenen Zyklus, das Abwasser aus dem Pufferbecken
in das Reaktorbecken gepumpt wird, in welchem die Klärung stattfindet.
-
Vorzugsweise
ist die Kläranlage
im Wirbel- oder Schwebebettverfahren betreibbar. Dazu ist in dem
Reaktorbehälter
ein Trägermaterial
für die
Mikroorganismen angeordnet. Das Trägermaterial kann beispielsweise
ein Granulat sein, beispielsweise ein Granulat aus Kunststoff, Sand,
Blähton,
Bims oder Aktivkohle, welches durch eine Aufwärtsströmung in dem Reaktorbehälter in
Schwebe gehalten werden kann, so dass ein Wirbelbett oder ein Schwebebett entsteht.
Die Mikroorganismen werden dadurch gleichmäßiger in dem Reaktorbehälter verteilt,
um eine effektivere Klärung
des Wassers zu erreichen. Alternativ ist die Kläranlage vorzugsweise im Festbettverfahren
betreibbar, bei welchem das Trägermaterial
auf in die Anlage fest eingebauten Komponenten, beispielsweise auf
durchbrochenen Rohren, angeordnet ist.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Kläranlage
werden Druckluftpumpen, insbesondere Mammut-Pumpen, insbesondere
als Füllpumpe
und als Abzugpumpe, verwendet, um das Abwasser und ggf. den Klärschlamm
zu pumpen. Solche Druckluftpumpen haben den Vorteil, dass keine
beweglichen mechanischen Teile oder elektrischen Komponenten sich
in dem Abwasser befinden, die durch chemisch aggressive oder abrasive
Bestandteile des Abwassers angegriffen und geschädigt werden können.
-
Vorzugsweise
wird die Kläranlage
als Kleinkläranlage
ausgebildet, bei welcher das Pufferbecken und der Reaktorbehälter in
einem gemeinsamen Behälter
aus Beton oder Kunststoff angeordnet sind. Bei einer Neuerrichtung
der Kläranlage
können die
Pumpen in diesem Behälter
vormontiert sein. Es ist auch möglich,
eine bestehende Kläranlage
(Faulgrube) in der erfindungsgemäßen Weise
nachzurüsten.
Hierzu ist es von Vorteil, wenn die benötigten Pumpen auf einem gemeinsamen
Träger
montiert sind, der dann komplett in die vorhandene Kläranlage eingesetzt
werden kann. Dadurch wird die Montage vereinfacht und erleichtert
und das Nachrüsten
kann kostengünstig
durchgeführt
werden.
-
Der
erfindungsgemäße Grundaufbau
der Kleinkläranlage,
der die behördlichen
Mindestanforderungen erfüllt,
kann bei Bedarf modulartig ergänzt und
funktionsmäßig erweitert
werden. Für
erhöhte Anforderungen
und sensible Einleitungen des Abwassers in den Untergrund oder ein
Oberflächengewässer kann
zusätzlich
eine Nitrifikation vorgesehen werden. Für die Einleitung in Wasserschutzzonen
mit besonderen Anforderungen an den Reststickstoffgehalt des Abwassers
kann die Kläranlage
mit Nitrifikation und Denitrifikation ausgestattet werden. Weiter können zusätzliche
Dosierpumpen für
die Zugabe von Zusatzmitteln zur Nährstoffelimination, insbesondere
zur Phosphat-Entfernung
verwendet werden. Es ist auch möglich,
das geklärte
Abwasser als Betriebswasser z. B. für die Gartenbewässerung
und die Toilettenspülung
usw. zu benutzen, wobei vorzugsweise eine zusätzliche Membraneinheit zur
Filterung und Reinigung des geklärten
Abwassers verwendet wird.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf eine Kläranlage gemäß der Erfindung,
-
2 einen
Schnitt gemäß der Linie
A-A in 1,
-
3 einen
Schnitt gemäß der Linie
B-B in 1,
-
4 einen
Schnitt gemäß der Linie
C-C in 1 und
-
5 eine
schematische Darstellung eines Teils der Luftwege der Kläranlage
gemäß 1.
-
Die
in der Zeichnung dargestellte Kläranlage ist
als SBR-Kleinkläranlage
ausgebildet. Sie weist einen aus Beton oder Kunststoff bestehenden
Behälter 10 auf,
der in den Erdboden versenkt ist und durch einen Konus 12 abgedeckt
ist. Der Konus 12 weist eine obere Öffnung auf, die durch einen
Deckel verschließbar
ist.
-
Der
Behälter 10 ist
durch eine vertikale diametral verlaufende Trennwand 14 in
ein Pufferbecken 16 und einen Reaktorbehälter 18 unterteilt.
Das aus einem oder mehreren Gebäuden,
einer versiegelten Fläche
oder dergleichen gesammelte Abwasser wird dem Pufferbecken 16 über einen
Zulauf 20 zugeführt,
der nahe dem oberen Rand des Behälters 10 in
diesen mündet,
jedoch tiefer liegt als die Oberkante der Trennwand 14.
-
Ein
Ablauf 22 führt
aus dem Reaktorbehälter 18 durch
die Wandung des Behälters 10 zu
einer Versickerung, einem Gewässer
oder dergleichen. Der Ablauf 22 liegt tiefer als die Oberkante
der Trennwand 14 und auch etwas tiefer als der Zulauf 20.
-
Eine
Füllpumpe 24,
die als Mammutpumpe ausgebildet ist, ist in dem Pufferbecken 16 angeordnet.
Wie am Besten in 2 zu erkennen ist, endet das
Steigrohr 26 der Füllpumpe 24 unten
mit einem nach oben abgebogenen Schenkel auf einer mit „Puffer
min." bezeichneten
Höhe. Der
nach oben weisende Schenkel des Steigrohres 26 ist durch
ein Schutzrohr 28 umschlossen, welches den freien Zutritt
des Wassers zu dem unteren Eintrittsende des Steigrohres 26 zulässt, jedoch
gröbere
Schmutz-Schwebeteile
daran hindert, von dem Steigrohr 26 angesaugt zu werden.
Das obere Ende des Steigrohres 26 ist über die Ober kante der Trennwand 14 gebogen
und endet über
dem Reaktorbehälter 18.
Ein Luftrohr 30 zur Zuführung
von Druckluft mündet
in das Steigrohr 26 an dessen unterem Ende unterhalb der
nach oben weisenden Eintrittsöffnung.
-
In
dem Reaktorbehälter 18 ist
eine Belüftungseinrichtung
angeordnet, die einen am Boden des Reaktorbehälters 18 angeordneten
Tellerbelüfter 32 aufweist,
dem Druckluft über
ein Luftrohr 34 zugeführt
wird.
-
Weiter
ist in dem Reaktorbehälter 18 eine Abzugpumpe 36 angeordnet,
die ebenfalls als Mammut-Pumpe ausgebildet ist. Die Abzugpumpe 36 weist
ein Steigrohr 38 auf, dessen unteres Ende U-förmig nach
oben gebogen ist, sodass sich die untere Eintrittsöffnung des
Steigrohrs 38 auf einer mit „SBR min." bezeichneten Höhe befindet. Die Eintrittsöffnung des
Steigrohrs 38 ist durch ein Schutzrohr 40 umschlossen,
welches das freie Zufließen
von Wasser ermöglicht,
jedoch das Ansaugen von gröberen
Schwebepartikeln verhindert. Das obere Austrittsende des Steigrohres 38 ist
abgebogen und endet über
dem Ablauf 22, der das aus dem Steigrohr 38 austretende
Wasser aufnimmt. Ein Luftrohr 42 führt Druckluft dem unteren Ende
des Steigrohres 38 der Abzugpumpe 36 zu.
-
Schließlich ist
in dem Reaktorbehälter 18 eine
Sekundärschlammpumpe 44 angeordnet,
die ebenfalls als Mammut-Pumpe ausgebildet ist. Das Steigrohr 46 der
Sekundärschlammpumpe 44 mündet unten
am Boden des Reaktorbehälters 18.
Das obere Ende des Steigrohres 46 ist über die Oberkante der Trennwand 14 gebogen
und mündet über dem Pufferbecken 16.
Ein Luftrohr 48 führt
Druckluft dem unteren Ende des Steigrohres 46 der Sekundärschlammpumpe 44 zu.
-
Eine
Druckluftquelle 50, die vorzugsweise als Kompressor ausgebildet
ist, erzeugt Druckluft, die über
einen ersten Luftweg 52 einem Ventilverteiler 54 zugeführt wird.
Der Ventilverteiler 54, vorzugsweise ein Magnetventilverteiler,
führt die
Druckluft über
vier Ventile steuerbar dem Luftrohr 30 der Füllpumpe 24, dem
Luftrohr 34 des Tellerbelüfters 32, dem Luftrohr 42 der
Abzugpumpe 36 oder dem Luftrohr 48 der Sekundärschlammpumpe 44 zu.
-
Der
erste Luftweg 52 führt
von dem Ventilverteiler 54 weiter zu einem Drucksensor 56.
Von dem Drucksensor 56 führt ein zweiter Luftweg 62 zu
dem Pufferbecken 16 oder dem Reaktorbehälter 18, je nachdem,
welcher Wasserstand ermittelt und einer Steuerung 58, welche
die Druckluftquelle 50 und den Ventilverteiler 54 steuert,
zugeführt
werden soll.
-
Der
erste Luftweg 52 und der zweite Luftweg 62 können entweder
unabhängig
voneinander bis zu dem Drucksensor 56 führen oder, wie in 5 dargestellt,
in ihrem drucksensorseitigen Ende übereinstimmen und sich vor
dem Drucksensor 56 in Richtung der drucksensorabgewandten
Enden aufgabeln.
-
In
dem ersten Luftweg 52 ist ein erstes Ventil 64 angeordnet,
welches als Rückschlagventil,
insbesondere als Kugelventil ausgebildet ist, wobei das erste Ventil 64 derart
angeordnet ist, dass es öffnet, wenn
der Druck am drucksensorabgewandten Ende des ersten Luftwegs 52 höher ist
als am drucksensorseitigen Ende des ersten Luftwegs 52.
Dabei ist das erste Ventil 64 insbesondere zwischen dem
Ventilverteiler 54 und der Druckluftquelle 50 angeordnet.
In dem zweiten Luftweg 62 ist ein zweites Ventil 66 angeordnet,
welches ebenfalls als Rückschlagventil, insbesondere
als Kugelventil, ausgebildet ist, und derart angeordnet ist, dass
es öffnet,
wenn der Druck am drucksensorabgewandten Ende des zweiten Luftwegs 62 höher ist
als der Druck am drucksensorseitigen Ende des zweiten Luftwegs 62.
-
Das
erste Ventil 64 und das zweite Ventil 66 bilden
eine Schaltvorrichtung, über
welche der Drucksensor 56 entweder mit dem ersten Luftweg 52 oder
dem zweiten Luftweg 62 verbindbar ist.
-
Dadurch,
dass die Ventile 64, 66 als Kugelventile ausgebildet
sind, ist keine separate Ansteuerung der Ventile 64, 66 vonnöten, sondern
die Ventile reagieren auf die entsprechenden Druckverhältnisse in
den Luftwegen 52, 62. Ist die Druckluftquelle 50 in Betrieb,
wird am drucksensorabgewandten Ende des ersten Luftwegs 52 ein
Druck erzeugt, der größer ist als
der Druck am drucksensorseitigen Ende des ersten Luftwegs 52,
so dass das erste Ventil 64 öffnet. Gleichzeitig wird durch
den erzeugten Druck der Druckluftquelle 50 das zweite Ventil 66 in
dem zweiten Luftweg 62 geschlossen, da an dem drucksensorseitigen
Ende des zweiten Luftwegs 62 ein größerer Druck herrscht als an
dem drucksensorabgewandten Ende des zweiten Luftwegs 62.
Der Drucksensor 56 ist damit mit dem ersten Luftweg 52 verbunden
und misst den in dem zweiten Luftweg 52 herrschenden Druck.
Der ermittelte Druck wird lediglich daraufhin ausgewertet, ob er
einen bestimmten oberen Schwellenwert überschreitet, was darauf hindeuten könnte, dass
eine der dem Ventilverteiler 54 nachgeschalteten Komponenten
verstopft ist und somit zu einem Druckaufbau führt, oder ob ein bestimmter
unterer Schwellenwert unterschritten wird, was darauf hindeuten
könnte,
dass die Druckluftquelle 50 nicht ordnungsgemäß arbeitet.
In diesem Zustand überprüft der Drucksensor 56 somit
die Funktion der Kläranlage
und der Druckluftquelle 50.
-
Wird
die Druckluftquelle 50 jedoch ausgeschaltet, schließt das Ventil 64 in
dem ersten Luftweg 52, da der Druck am drucksensorabgewandten
Ende des ersten Luftwegs 52 geringer ist als der Druck
am drucksensorseitigen Ende des ersten Luftwegs 52. Das
Ventil 66 in dem zweiten Luftweg 62 öffnet, da der
Druck am drucksensorabgewandten Ende des zweiten Luftwegs 62 größer ist
als der Druck am drucksensorseitigen Ende des zweiten Luftwegs 62. In
diesem Zustand ermittelt der Drucksensor 56 in einer hydrostatischen
Höhenmessung
den Füllstand des
Wassers entweder in dem Pufferbecken 16 oder dem Reaktorbehälter 18.
Die ermittelten Druckwerte werden der Steuerung 58 zugeführt, welche
in Abhängigkeit
von dem Wasserstand gegebenenfalls die Druckluftquelle 50 wieder
aktiviert und die den Ventilverteiler nachgeschalteten Komponenten,
insbesondere die Füllpumpe 54,
den Tellerbelüfter 32,
die Abzugpumpe 36 und die Sekundärschlammpumpe 44 entsprechend
aktiviert.
-
Selbstverständlich können die
Ventile 64, 66 auch als schaltbare Ventile ausgebildet
sein und über die
Steuerung 58 zum Öffnen
und Schließen
angesteuert werden.
-
Die
Kleinkläranlage
arbeitet in folgender Weise:
Das gesammelte Abwasser wird über den
Zulauf 20 in das Pufferbecken 16 eingeleitet.
Das im Allgemeinen schubweise anfallende Abwasser füllt dabei
den Pufferspeicher je nach der jeweils anfallenden Menge. Der durch
das untere Eintrittsende des Steigrohres 26 der Füllpumpe 24 bestimmte
Mindestwasserspiegel „Puffer
min." in dem Pufferbecken 16 liegt
dabei deutlich über
dem Boden des Pufferbeckens 16. Dadurch wirkt das Pufferbecken 16 als
Vorklärung, indem
sich grobe Schmutzpartikel am Boden des Pufferbeckens 16 absetzen
können.
Der am Boden des Puffer beckens 16 sedimentierende Primärschlamm
kann bei Bedarf abgesaugt und entsorgt werden.
-
Die
Klärung
des Abwassers erfolgt in einem in der Steuerung 58 programmierbar
gespeicherten Zeitzyklus, der bspw. sechs Stunden beträgt, also viermal
täglich
abläuft.
Zu Beginn des Zyklus wird der Füllpumpe 24 von
dem Kompressor 50 über
den Ventilverteiler 54 Druckluft für die zeitliche Dauer eines Füllintervalls
zugeführt.
Dadurch wird das Abwasser, welches sich in dem Pufferbecken 16 seit
dem letzten Füllintervall
angesammelt hat, durch die Füllpumpe 24 in
den Reaktorbehälter 18 gepumpt,
bis der Pegelstand in dem Pufferbecken 16 auf die Höhe „Puffer min." abgesunken ist,
in welcher sich das untere Eintrittsende des Steigrohres 26 befindet.
Die zeitliche Dauer des Füllintervalls
ist so programmiert, dass die Abwassermenge abgepumpt werden kann,
die dem durchschnittlichen Abwasseranfall „Puffer max." innerhalb des Zeitzyklus
entspricht. Fällt
weniger Abwasser an, so arbeitet die Füllpumpe 24 einen Teil des
Füllintervalls
leer. Fallen weit überdurchschnittliche
Wassermengen an, so kann sich das Pufferbecken 16 über den
durchschnittlichen Pegelstand von „Puffer max." füllen. Im
Extremfall kann das Abwasser in dem Pufferbecken 16 bis
auf die Höhe
der Oberkante der Trennwand 14 ansteigen und über die Trennwand 14 oder
einen im oberen Rand der Trennwand 14 vorgesehenen Notüberlauf 60 in
den Reaktorbehälter 18 überlaufen
und von dort im Extremfall ungeklärt in den Ablauf 22 gelangen.
-
Nach
dem Ende des Füllintervalls
schaltet die Steuerung 58 den Ventilverteiler 54 um,
sodass die Druckluft des Kompressors 50 dem Tellerbelüfter 32 zugeführt wird.
Dadurch wird dem Wasser in dem Reaktorbehälter 18 Luft zugeführt, die
in dem Wasser verteilt aufsteigt und dieses belüftet. Dadurch werden die für den Abbau
der in dem Abwasser enthaltenen Schadstoffe notwendigen Bakterien
belebt und die biologische Klärung
gefördert.
Diese Belüftung
wird über
ein vorgegebenes programmiertes zeitliches Belüftungsintervall durchgeführt.
-
Anschließend an
dieses Belüftungsintervall schaltet
die Steuerung 58 den Kompressor 50 für ein zeitlich
programmiertes Sedimentationsintervall ab. In diesem Sedimentationsintervall
wird das Klärwasser
in dem Reaktorbehälter 18 biologisch
geklärt
und die Abbauprodukte setzen sich am Boden des Reaktorbehälters 18 ab.
-
Anschließend an
dieses Sedimentationsintervall wird am Ende des Zyklus der Kompressor 50 durch
die Steuerung 58 wieder eingeschaltet und der Ventilverteiler 54 wird
umgeschaltet, um Druckluft der Abzugpumpe 36 zuzuführen. Die
Abzugpumpe 36 pumpt nun das geklärte Abwasser aus dem Reaktorbehälter 18 in
den Ablauf 22, sodass dieses geklärte Abwasser einer Versickerung,
einem Gewässer
oder dergleichen zugeführt
wird.
-
Bei
Bedarf kann auch in einem weiteren zeitlichen Intervall durch die
Steuerung 58 der Ventilverteiler 54 auf die Sekundärschlammpumpe 44 umgeschaltet
werden, um den am Boden des Reaktorbehälters 18 sedimentierten
Sekundärschlamm
in das Pufferbecken 16 zurück zu pumpen.
-
Ist
die Druckluftquelle 50 ausgeschaltet, misst der Drucksensor 56 über den
zweiten Luftweg 62 den Füllstand, beispielsweise in
dem Reaktorbehälter 18,
beispielsweise nach dem Füllintervall, wenn
das bei dem letzten Zyklus angefallene Abwasser aus dem Pufferbecken 16 in
den Reaktorbehälter 18 gepumpt
ist. Bei einem durchschnittlichen Abwasseranfall schwankt dieser
Füllstand
in dem Reaktorbehälter 18 zwischen
einem maxima len Füllstand „SBR max." und dem minimalen
Füllstand „SBR min.". Wird durch den
Drucksensor 56 ein Füllstand in
dem Reaktorbehälter 18 innerhalb
dieser Grenzen gemessen, so bedeutet dies, dass die regelmäßig anfallende
Abwassermenge zuläuft
und die Steuerung 58 schaltet den zeitlichen Zyklus mit
den entsprechend diesem durchschnittlichen Abwasseranfall programmierten
festen Zeitintervallen für
das Belüftungsintervall,
das Sedimentationsintervall und das Abzugsintervall.
-
Ergibt
die Druckmessung mittels des Drucksensors 56, dass der
Füllstand
in dem Reaktorbehälter 18 auf
dem Mindeststand „SBR
min." steht, so
bedeutet dies, dass seit dem letzten Abzugintervall kein Abwasser
in das Pufferbecken 16 zugelaufen ist und dementsprechend
auch kein Abwasser durch die Füllpumpe 24 aus
dem Pufferbecken 16 in den Reaktorbehälter 18 gepumpt werden
konnte. In diesem Falle, der z. B. bei längerer Abwesenheit der die
Gebäude
bewohnenden Personen auftritt, schaltet die Steuerung 58 automatisch
auf den sog. Sparmodus. In diesem Sparmodus wird die zeitliche Dauer
des Füllintervalls,
des Abzugintervalls und vorzugsweise auch des Belüftungsintervalls
stark reduziert. Diese Zeitintervalle, in welchen der Kompressor 50 in
Betrieb ist und Energie verbraucht, werden daher zeitlich reduziert
zu Gunsten des Sedimentationsintervalles, in welchem der Kompressor 50 außer Betrieb ist
und somit die Kläranlage
keine Energie verbraucht.
-
Erst
wenn der Drucksensor 56 bei einem der folgenden Zyklen
anzeigt, dass der Füllstand
in der Kläranlage
wieder ansteigt, d. h. dass wieder Abwasser anfällt, schaltet die Steuerung 58 wieder
auf den programmierten Normalbetrieb.
-
Weiter
kann der Drucksensor 56 dazu verwendet werden anzuzeigen,
dass der Füllstand
in dem Reaktorbehälter 18 über den
ma ximalen Füllstand „SBR max." angestiegen ist.
In diesem Falle kann die Steuerung 58 ein sog. „Hochwasser-Alarmsignal" auslösen, welches
anzeigt, dass mehr Abwasser anfällt
als der Programmierung der Steuerung entspricht oder dass ein Defekt
in der Kläranlage
vorliegt.
-
- 10
- Behälter
- 12
- Konus
- 14
- Trennwand
- 16
- Pufferbecken
- 18
- Reaktorbehälter
- 20
- Zulauf
- 22
- Ablauf
- 24
- Füllpumpe
- 26
- Steigrohr
- 28
- Schutzrohr
- 30
- Luftrohr
- 32
- Tellerbelüfter
- 34
- Luftrohr
- 36
- Abzugpumpe
- 38
- Steigrohr
- 40
- Schutzrohr
- 42
- Luftrohr
- 44
- Sekundärschlammpumpe
- 46
- Steigrohr
- 48
- Luftrohr
- 50
- Druckluftquelle
- 52
- erster
Luftweg
- 54
- Ventilverteiler
- 56
- Drucksensor
- 58
- Steuerung
- 60
- Notüberlauf
- 62
- zweiter
Luftweg
- 64
- erstes
Ventil
- 66
- zweites
Ventil