DE202012101660U1 - Wastewater treatment plant for SBR aeration tanks - Google Patents

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Abstract

Abwasserbehandlungsanordnung (1) für SBR-Belebungsbecken, umfassend
– einen Klarwasserabzug (3) mit einem Ablaufventil (10), einem Ablaufrohr (11), einem Drehgelenk (14) und einem Ablauf (12),
– ein Rührwerk (5) mit einem Rührwerksantrieb (7), einer Rührwerkswelle (8) und einem Propellerrührer (9) und
– einem Schwimmschlammabzug mit Einströmöffnungen (16), einer Verrohrung (18) und einer Schwimmschlammpumpe (17) sowie
– einer Steuer- und Regeleinrichtung,
wobei die Komponenten des Klarwasserabzuges (3), des Rührwerks (5) und des Schwimmschlammabzuges (16, 17, 18) an einem gemeinsamen Schwimmkörper (2) angeordnet sind und dass die Komponenten dem Niveau des Abwasserstandes folgend mit dem Schwimmkörper (2) gemeinsam vertikal bewegbar ausgebildet sind.
A wastewater treatment arrangement (1) for SBR aeration tanks, comprising
- a clear water outlet (3) with a drain valve (10), a drain pipe (11), a swivel joint (14) and a drain (12),
- An agitator (5) with a stirrer drive (7), a stirring shaft (8) and a propeller stirrer (9) and
- A floating sludge discharge with inflow (16), a piping (18) and a scum pump (17) and
- a control and regulating device,
wherein the components of the clear water outlet (3), the agitator (5) and the floating sludge outlet (16, 17, 18) are arranged on a common floating body (2) and that the components following the level of waste water level with the floating body (2) together vertically are designed to be movable.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Abwasserbehandlungsanordnung für ein SBR-Belebungsbecken.The invention relates to a wastewater treatment arrangement for a SBR aeration tank.

Unter einem SBR-Belebungsbecken ist eine Behandlungsvorrichtung für Abwasser zu verstehen, in welcher das Abwasser nach dem SBR-Verfahren (sequencing batch reactor) betrieben wird. Für das SBR-Verfahren ist charakteristisch, dass die zur Abwasserreinigung notwendigen Behandlungsschritte in zeitlicher Abfolge in nur einem Behälter, dem Belebungsbecken, stattfinden. Bei der Abwasserbehandlung nach dem SBR-Verfahren handelt es sich um ein hochflexibles Verfahren, welches Fracht- und hydraulische Belastungsschwankungen sehr gut auszugleichen in der Lage ist. Besonders vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass das SBR-Belebungsbecken als konstruktiv relativ einfacher Baukörper ausgebildet ist und dass ein- oder mehrstraßige Konzepte durch die problemlose Erweiterungsmöglichkeit realisierbar sind. Das SBR-Verfahren ist für kommunales, gewerbliches und industrielles Abwasser geeignet.An SBR aeration tank is a wastewater treatment plant in which the wastewater is operated by the sequencing batch reactor (SBR). It is characteristic of the SBR process that the treatment steps necessary for the treatment of wastewater take place in chronological succession in only one vessel, the aeration tank. SBR wastewater treatment is a highly flexible process that can very well compensate for load and hydraulic load fluctuations. It is particularly advantageous in this method that the SBR aeration tank is designed as structurally relatively simple structure and that one-or multi-street concepts can be realized by the problem-free expansion option. The SBR process is suitable for municipal, commercial and industrial wastewater.

Der Verfahrensablauf des SBR-Verfahrens lässt sich vereinfacht damit beschreiben, dass nach dem Zulauf des Abwassers in das SBR-Belebungsbecken eine Durchmischung des Abwassers und die Belüftung des Beckens erfolgt, wonach eine Sedimentation des Belebtschlammes aus dem Abwasser und nachfolgend der Klarwasserabzug des gereinigten Abwassers aus den oberen Schichten des Belebungsbeckes durchgeführt wird. Der Verfahrenskreislauf schließt sich mit dem erneuten Zulauf von zu behandelndem Abwasser in das Belebungsbecken.The procedure of the SBR process can be simplified to describe that after the inflow of wastewater into the SBR aeration tank thorough mixing of the waste water and the aeration of the basin, after which sedimentation of the activated sludge from the wastewater and then the clear water outlet of the purified wastewater the upper layers of the aeration tank is performed. The process cycle closes with the renewed inflow of wastewater to be treated in the aeration tank.

Innerhalb der Behandlungsschritte bestimmt der Klarwasserabzug die Qualität des Abwassers entscheidend mit. Im Stand der Technik sind verschiedene Realisierungen des Klarwasserabzuges bekannt. Die dafür eingesetzten Vorrichtungen werden als Dekanter, Klarwasserabzugsvorrichtungen oder verkürzt als Klarwasserabzug bezeichnet.Within the treatment steps, the clear water discharge decisively determines the quality of the wastewater. In the prior art, various realizations of clear water discharge are known. The devices used for this purpose are referred to as decanters, clear water drawers or shortened as clear water withdrawal.

Aus der US 4,695,376 A geht beispielsweise ein Dekanter für SBR-Anlagen hervor, welcher von einem Schwimmerkörper an der Oberfläche des Abwassers getragen an einem Gestänge dem Wasserstand folgend vertikal geführt wird.From the US 4,695,376 A For example, a decanter for SBR plants emerges, which is guided by a float body on the surface of the waste water on a rod following the water level vertically.

In der EP 1 652 821 A1 ist eine Klarwasserabzugseinrichtung für SBR-Anlagen offenbart, wobei ein Schwimmkörper über einen Hebel mit einem elektromechanischen Aktuator höhenveränderlich relativ zum Schwimmer gekoppelt ist, mittels dessen das Ablaufventil für das geklärte Abwasser freigegeben wird und das Klarwasser nach Sedimentation des Belebtschlammes aus den oberen Schichten des Beckens ablaufen kann.In the EP 1 652 821 A1 discloses a clear water withdrawal device for SBR plants, wherein a floating body is coupled via a lever with an electromechanical actuator height variable relative to the float, by means of which the discharge valve for the treated wastewater is released and drain the clear water after sedimentation of the activated sludge from the upper layers of the basin can.

Aus der US 4,997,557 A ist eine schwimmende mischende und belüftende Dekantereinheit bekannt, deren Komponenten über ein Traggerüst miteinander verbunden sind. Die Dekantereinheit weist die entsprechenden Komponenten für den Klarwasserabzug auf, welche über das Gerüstsystem von einzelnen Schwimmkörpern getragen werden. Über das Gerüstsystem ist weiterhin ein Rührwerk mit der Einheit verbunden, wobei das Rührwerk zusätzlich mit einem Belüftungseintrag gekoppelt ist.From the US 4,997,557 A is a floating mixing and ventilating Dekantereinheit known whose components are interconnected via a support frame. The decanter unit has the corresponding components for the clear water removal, which are carried by the framework system of individual floats. An agitator is also connected to the unit via the scaffolding system, with the agitator additionally being coupled to a ventilation inlet.

Nachteilig an vorgenanntem Stand der Technik ist, dass die einzelnen Gerätekomponenten zur Behandlung des Abwassers im Belebungsbecken nicht optimal aufeinander abgestimmt sind und somit nicht effizient wirken können. Der Installations- und Reparaturaufwand ist relativ hoch und auch die Beeinträchtigung des Behandlungsergebnisses, des Klarwassers, durch Schwimmschlamm ist nicht sicher auszuschließen.A disadvantage of the aforementioned prior art is that the individual device components for treating the wastewater in the aeration tank are not optimally matched to one another and thus can not act efficiently. The installation and repair costs are relatively high and also the impairment of the treatment result of the clear water, by scum is not sure ruled out.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Abwasserbehandlungsanordung zur Verfügung zu stellen, welche konstruktiv einfach aufgebaut ist und deren Komponenten modular mit der Abwasserbehandlungsanordung für ein optimales Zusammenwirken verbunden sind. Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, eine effektive Steuerung und Regelung der Anlage zu ermöglichen, wobei möglichst wenig einzelne Komponenten in der Behandlungsanordnung separat in das SBR-Verfahren einbezogen werden müssen.It is an object of the invention to provide a wastewater treatment arrangement which is of simple design and whose components are modularly connected to the wastewater treatment arrangement for optimum interaction. Furthermore, it is an object of the invention to enable effective control and regulation of the plant, wherein as few individual components in the treatment arrangement have to be included separately in the SBR method.

Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst, Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by an article according to the features of patent claim 1, further developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch eine Abwasserbehandlungsanordnung für SBR-Belebungsbecken gelöst, welche einen Klarwasserabzug mit einem Ablaufventil, ein Ablaufrohr, ein Drehgelenk und einen Ablauf umfasst. Weiterhin sind ein Rührwerk mit einem Rührwerksantrieb, einer Rührwerkswelle und einem Propellerrührer, ein Schwimmschlammabzug sowie eine Steuer- und Regeleinrichtung zur Steuerung und Regelung der einzelnen Komponenten vorgesehen. Die Komponenten des Klarwasserabzugs, des Rührwerks und des Schwimmschlammabzuges sind an einem gemeinsamen Schwimmkörper angeordnet, welcher dem Niveau des Abwasserstandes folgend alle Komponenten gemeinsam vertikal bewegt.The object of the invention is achieved in particular by a waste water treatment arrangement for SBR activated sludge tanks, which comprises a clear water outlet with a drain valve, a drain pipe, a swivel joint and a drain. Furthermore, an agitator with a stirrer drive, an agitator shaft and a propeller stirrer, a floating sludge discharge and a control and regulating device for controlling and regulating the individual components are provided. The components of the clear water outlet, the agitator and the floating sludge discharge are arranged on a common floating body, which moves the components together vertically following the level of the wastewater level.

Die Konzeption der Erfindung besteht darin, dass die einzelnen Komponenten des Klarwasserabzuges, des Rührwerkes und des Schwimmschlammabzuges alle in ihrer Funktion von ihrer Anordnung zur Wasseroberfläche des Abwassers abhängig sind. Ein gemeinsamer Schwimmkörper kann somit diese wesentlichen Komponenten der Abwasserbehandlungsanordnung auf optimale Weise dem Abwasserstand nachführen und für all Komponenten eine im jeweiligen Behandlungsschritt günstige Positionierung konstruktiv einfach realisieren. Die gemeinsame Anordnung und räumliche Konzentrierung der genannten Komponenten führt darüber hinaus zu einem optimalen Zusammenwirken der Komponenten.The concept of the invention is that the individual components of the clear water outlet, the agitator and the floating sludge discharge are all functionally dependent on their arrangement to the water surface of the wastewater. A common floating body can thus these essential components of the Treat wastewater treatment system in an optimal way to the wastewater level and constructively realize a simple positioning in the respective treatment step for all components. The joint arrangement and spatial concentration of said components also leads to an optimal interaction of the components.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Schwimmkörper als rahmenloser Ponton derart statisch ausgebildet ist, dass die Anbringungen und Aufnahmen für die Komponenten des Klarwasserabzuges, des Rührwerks und des Schwimmschlammabzuges in den Schwimmkörper integriert ausgebildet sind.A development of the invention is that the float is designed as a frameless pontoon so static that the attachments and receptacles for the components of the clear water outlet, the agitator and the Schwimmschlammabzuges are integrated into the floating body.

Besonders vorteilhaft ist der Schwimmkörper als flacher achteckiger Ponton und von Personen begehbar ausgebildet, um zu Revisions- oder Reparaturzwecken in einfacher Weise zusätzlich genutzt werden zu können.Particularly advantageously, the float is designed as a flat octagonal pontoon and accessible by persons to be used in addition for revision or repair purposes in a simple manner.

Besonders vorteilhaft wird die Erfindung dadurch ausgestaltet, dass zusätzlich zu den genannten Komponenten eine Fällmitteldosiervorrichtung am Schwimmkörper angeordnet ist, deren Fällmittelaufgabestutzen über dem Rührwerk angeordnet ist, sodass das Fällmittel unmittelbar in den Sogbereich des Rührwerks in das Becken eingeleitet und optimal im SBR-Belebungsbecken verteilt wird.Particularly advantageously, the invention is configured in that in addition to the above components a Fällmitteldosiervorrichtung is arranged on the float whose Fällmittelaufgabestutzen is arranged above the agitator, so that the precipitant is introduced directly into the suction area of the agitator in the basin and optimally distributed in the SBR aeration tank ,

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, den Propellerrührer in einer horizontalen Ebene mit dem Ablaufventil des Klarwasserabzuges anzuordnen, wobei es keiner besonderen Erwähnung bedarf, dass der Rührer und der Klarwasserabzug jedoch zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb des SBR-Verfahrens aktiv sind.It has been found to be particularly advantageous to arrange the propeller stirrer in a horizontal plane with the drain valve of the clear water outlet, wherein it needs no special mention, however, that the stirrer and the clear water outlet are active at different times within the SBR process.

Der Ablaufventilantrieb ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als Hydraulikantrieb ausgebildet.The drain valve drive is formed in an advantageous embodiment of the invention as a hydraulic drive.

Sinkt der Abwasserstand stark ab, so ist es von Vorteil, wenn eine Dekanterauflage vorgesehen ist, welche die Abwasserbehandlungsanordung am Boden des Belebungsbecken oberhalb des zu erwartenden Niveaus der Schlammschicht positioniert, um eine Verunreinigung des Klarwasserabzuges und insbesondere des Ventils zu verhindern.If the wastewater level drops sharply, it is advantageous if a decanter support is provided which positions the wastewater treatment arrangement at the bottom of the activated sludge tank above the expected level of the sludge layer in order to prevent contamination of the clear water outlet and in particular of the valve.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Schwimmschlammabzug mit seinen Komponenten in den Schwimmkörper integriert ausgebildet ist. Eine trocken aufgestellte Schwimmschlammpumpe wird dabei auf dem Schwimmkörper moniert. Saugseitig wird die Schwimmschlammpumpe mit der Einströmöffnung für den Schwimmschlamm im Schwimmkörper intern verrohrt. Die Einströmöffnung dieser Verrohrung ist höhenverstellbar und kann individuell an die Wasserstände angepasst werden.It is particularly advantageous if the floating sludge discharge is integrated with its components in the floating body. A dry scum pump is complained on the float. On the suction side, the floating sludge pump is internally piped to the inflow opening for the floating sludge in the floating body. The inflow opening of this casing is height adjustable and can be individually adapted to the water levels.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwimmschlammabzug aus vier waagerecht angeordneten Rohrleitungen mit einer Pumpe zur Absaugung des Schwimmschlammes von der Oberfläche ausgebildet.According to an advantageous embodiment of the invention, the floating sludge discharge from four horizontally arranged pipes is formed with a pump for sucking the scum from the surface.

Von besonderer Bedeutung ist, dass der Schwimmschlammabzug Ansaugöffnungen aufweist über die der Schwimmschlamm oberhalb des Klarwasserabzugventils angeordnet ist. Weiterhin ist eine flexible Leitung zum Abtransport des Schwimmschlammes vorgesehen.Of particular importance is that the scum drain has suction through which the scum is located above the clear water outlet valve. Furthermore, a flexible conduit for removing the scum is provided.

Es hat sich weiterhin gezeigt, dass es von Vorteil ist, Absperrorgane für den Schwimmschlamm an der Verrohrung des Schwimmschlammabzuges anzuordnen.It has also been shown that it is advantageous to arrange shut-off devices for the scum on the piping of the scum.

Weiterhin ist es in bestimmten Betriebssituationen vorteilhaft, Schlammdetektoren in den Schwimmschlammabzug zu integrieren, um eine systematische Reduzierung des Schwimmschlammes und die damit verbundene Verbesserung der Qualität des Klarwassers sowie des SBR-Verfahrens insgesamt zu erreichen.Furthermore, in certain operating situations, it is advantageous to integrate sludge detectors into the scum drain in order to achieve a systematic reduction of the scum and the associated improvement of the quality of the clear water and the SBR process as a whole.

Innerhalb der Abwasserbehandlungsvorrichtung ist eine Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen, welche mindestens einen Trübungssensor und/oder eine Füllstandssonde aufweist.Within the waste water treatment device, a control and regulating device is provided, which has at least one turbidity sensor and / or a fill level probe.

Das Rührwerk ist besonders effizient als Vertikalrührwerk ausgebildet und der Rührwerksantrieb als elektrisch betriebener Langsamläufermotor. Weiterhin ist der Rührwerksantrieb frequenzgeregelt ausgeführt, sodass eine Regelung der Umwälzleistung elektronisch vorgenommen werden kann.The agitator is designed to be particularly efficient as a vertical agitator and the agitator drive as electrically driven slow-speed motor. Furthermore, the agitator drive is frequency-controlled, so that a control of the circulation rate can be performed electronically.

Besonders vorteilhaft ist, dass für alle Komponenten des Klarwasserabzugs, des Rührwerks und des Schwimmschlammabzugs nur eine gemeinsame elektrische Zuführung ausgebildet ist.It is particularly advantageous that only a common electrical supply is formed for all components of the clear water outlet, the agitator and the scum sump.

Hervorzuheben ist, dass die Ausbildung der Abwasserbehandlungsanordnung in dieser zentralisierten Form dazu führt, dass die einzelnen Komponenten gemeinsam an einer optimalen Stelle im Becken angeordnet sind.It should be emphasized that the formation of the wastewater treatment arrangement in this centralized form results in that the individual components are arranged together at an optimal location in the basin.

Weiterhin von Vorteil ist, dass eine gemeinsame Zuleitung und eine gemeinsame Steuerung, beispielsweise mittels SPS, möglich ist und dass die Zentralisierung und Vereinheitlichung der einzelnen Aufgaben und Funktionen mit einer Kosteneinsparung einhergeht.Another advantage is that a common supply line and a common control, for example by means of PLC, is possible and that the centralization and standardization of the individual tasks and functions is accompanied by a cost saving.

Die Abwasserbehandlungsanordnung mit ihren einzelnen Komponenten kann als ein komplettes und anschlussfertiges Modul gefertigt werden. Auch die Wartung ist durch den einfachen Zugang zu den Komponenten unaufwändig möglich. The wastewater treatment assembly with its individual components can be manufactured as a complete and ready to connect module. Maintenance is also easy thanks to easy access to the components.

Weitere Vorteile liegen darin, dass die Fällmitteleinbringung am Rührer sehr wirksam ist, ebenso wie die Schlammabsaugung oberhalb des Rührers in die Abwasserbehandlungsvorrichtung an optimaler Stelle integriert ist. Der Schwimmschlamm wird durch den Rührer auf die Absauvorrichtung zugetrieben und kann effizient entfernt werden.Further advantages are that the Fällmitteleinbringung on the stirrer is very effective, as well as the sludge extraction is integrated above the stirrer in the waste water treatment device at the optimum location. The scum is driven by the stirrer to the suction device and can be removed efficiently.

Als besondere Vorteile der Erfindung sind die Erhöhung des Wirkungsgrades der Gerätefunktionen durch die optimale räumliche Zuordnung der Komponenten zueinander zu nennen, was mit einer Verkürzung der Prozessphasen und einer Verbesserung der Ablaufwerte einhergeht. Die Mehrfachfunktionen der Vorrichtung erhöhen die Effektivität und Intensität der Abwasserreinigung. Die Abwasserbehandlungsanordnung funktioniert als System und sichert durch entsprechende Steuer- und Regelorgane einen optimalen Betriebsablauf. Weiterhin von Vorteil ist, dass die Kompaktbauweise eine wesentliche Verringerung der Investitions- und Betriebskosten ermöglicht. Gleichfalls als besonderen Vorteil zu nennen ist, dass die Wartungsarbeiten einfacher und zeit- sowie kostengünstiger ausgeführt werden können.As special advantages of the invention, the increase of the efficiency of the device functions by the optimal spatial allocation of the components to each other to call, which is accompanied by a shortening of the process phases and an improvement of the discharge values. The multiple functions of the device increase the effectiveness and intensity of wastewater treatment. The wastewater treatment system functions as a system and ensures optimal operation through appropriate control and regulating devices. Another advantage is that the compact design allows a significant reduction in investment and operating costs. It should also be mentioned as a special advantage that the maintenance work can be carried out in a simpler manner and more cost-effectively.

Diese Vorteile sind dadurch erreichbar, dass die einzelnen Komponenten der Abwasserbehandlungsanordnung in einem Baukörper integriert sind, der als gemeinsamer Schwimmkörper ausgestaltet ist.These advantages can be achieved by integrating the individual components of the wastewater treatment arrangement in a building which is designed as a common floating body.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: Abwasserbehandlungsanordnung in der Seitenansicht und 1 : Wastewater treatment plant in side view and

2: Abwasserbehandlungsanordnung in der Draufsicht. 2 : Wastewater treatment plant in top view.

In 1 und in 2 ist eine Abwasserbehandlungsanordnung für SBR-Belebungsbecken 1 in der Seitenansicht beziehungsweise in der Draufsicht schematisiert dargestellt.In 1 and in 2 is a wastewater treatment plant for SBR aeration tanks 1 shown schematically in the side view and in plan view.

Die Abwasserbehandlungsanordnung 1 besteht im Wesentlichen aus den Komponenten des Klarwasserabzuges 3, welcher auch als Dekanter bezeichnet wird, dem Schwimmschlammabzug mit seinen Einzelkomponenten sowie dem Rührwerk 5.The wastewater treatment system 1 consists essentially of the components of the clear water outlet 3 , which is also referred to as a decanter, the scum with its individual components and the agitator 5 ,

Die einzelnen Komponenten sind am Schwimmkörper 2 angebracht beziehungsweise in diesen integriert, so dass die Abwasserbehandlungsanordnung 1 mit dem Schwimmkörper 2 eine bauliche Einheit bildet.The individual components are on the float 2 attached or integrated into it, so that the wastewater treatment arrangement 1 with the float 2 forming a structural unit.

Der Schwimmkörper 2 vereint somit die Funktion der statischen Aufnahme der einzelnen Komponenten sowie die Funktion der gemeinsamen Führung und optimalen Positionierung in Abhängigkeit des Wasserstandes durch seine Schwimmereigenschaften.The float 2 combines thus the function of the static admission of the individual components as well as the function of the common guidance and optimal positioning depending on the water level by its float characteristics.

Der Klarwasserabzug 3 besitzt an seinem Einlauf ein Ablaufventil 10, welches über einen Ablaufventilantrieb 13 betätigt, beziehungsweise geschaltet wird. Der Ablaufventilantrieb 13 befindet sich außerhalb des Wassers auf dem Schwimmkörper 2 und wird durch eine Schutzhaube 4 gegen Witterungseinflüsse geschützt.The clear water outlet 3 has at its inlet a drain valve 10 , which via a drain valve drive 13 operated, or switched. The drain valve drive 13 is located outside the water on the float 2 and is protected by a protective cover 4 protected against the weather.

Der Klarwasserabzug 3 weist weiterhin noch das Ablaufrohr 11 auf, welches über ein Drehgelenk 14 mit dem Schwimmkörper 2 und über ein weiteres Drehgelenk 14 mit dem Ablauf 12 verbunden ist. Über das Ablaufventil 10, das Ablaufrohr 11 und den Ablauf 12 verlässt das geklärte Abwasser als sogenanntes Klarwasser nach der Sedimentierphase das Belebungsbecken.The clear water outlet 3 still has the drainpipe 11 on which a swivel joint 14 with the float 2 and another pivot 14 with the process 12 connected is. About the drain valve 10 , the drainpipe 11 and the process 12 the clarified wastewater leaves the activated sludge tank as so-called clear water after the sedimentation phase.

In 1 ist das System in einer Betriebsstellung dargestellt, in welcher ein Klarwasserabzug gerade noch möglich ist, da in dieser Stellung der Schwimmkörper 2 mit den verschiedenen Komponenten auf der Dekanterauflage 15 aufsitzt und ein weiteres Absenken der Abwasserbehandlungsanordnung 1 in den darunterliegenden sedimentierten Schlamm hinein verhindert wird.In 1 the system is shown in an operating position in which a clear water outlet is just possible because in this position the float 2 with the various components on the decanter pad 15 sits down and another lowering of the wastewater treatment system 1 into the underlying sedimented mud is prevented.

Das Rührwerk 5 besitzt einen Rührwerksantrieb 7 sowie eine Rührwerkswelle 8 und den daran angeordneten Propellerrührer 9, welcher derart gestaltet ist, dass eine Vertikalströmung des Abwassers erzeugt wird. Das Abwasser wird von oben nach unten gefördert und fließt dem Propellerrührer 9 horizontal an der Wasseroberfläche wieder zu.The agitator 5 has a stirrer drive 7 and a stirrer shaft 8th and the propeller stirrer mounted thereon 9 , which is designed such that a vertical flow of the waste water is generated. The wastewater is pumped from top to bottom and flows to the propeller stirrer 9 horizontal to the water surface again.

In 1 ist weiterhin eine Fällmitteldosiervorrichtung 6 an der Abwasserbehandlungsanordnung 1 dargestellt, welche direkt über dem Propellerrührer 9 in dessen Strömungseinzugsbereich angeordnet ist. Das Fällmittel gelangt somit unmittelbar in einen Bereich, wo es nach Eintreten in das Abwasser von der Vertikalströmung erfasst und damit optimal im Becken verteilt wird.In 1 is still a Fällmitteldosiervorrichtung 6 at the wastewater treatment plant 1 which is directly above the propeller stirrer 9 is arranged in the flow collection area. The precipitant thus passes directly into an area where it is detected after entering the wastewater from the vertical flow and thus optimally distributed in the basin.

Aus Gründen der strömungsmechanischen Verbesserung des Klarwasserabzuges wird der Schwimmkörper 2 achteckig gestaltet.For reasons of fluid mechanics improvement of clear water discharge of the float 2 octagonal designed.

Die Steuerung und Regelung der Abwasserbehandlungsanordnung 1 erfolgt über eine nicht separat dargestellte Steuer- und Regeleinrichtung. Die dynamische prüfungsabhängige Regelung des Klarwasserabzugs ermöglicht, die Sedimentier- und Dekantierphase an die tatsächlichen Schlammabsetzeigenschaften automatisch anzupassen. The control and regulation of the wastewater treatment system 1 via a control and regulating device not shown separately. The dynamic test-dependent control of the clear water withdrawal makes it possible to automatically adapt the sedimentation and decanting phase to the actual sludge settling properties.

Die Ablaufmenge wird über den sich zeitlich verändernden Wasserspiegel, gemessen an der Füllstandssonde am Schwimmkörper 2, ermittelt. Eine kostenaufwändige Durchflussmesseinrichtung in der Ablaufleitung kann damit in aller Regel entfallen.The discharge rate is over the time-varying water level, measured at the level probe on the float 2 , determined. A costly flow meter in the drain line can thus be omitted as a rule.

Die optimale Lage des Rührwerks sichert durch die schwimmende Anordnung eine optimale Umwälzung des Beckeninhaltes in der anaeroben Phase.The optimal position of the stirrer ensures by the floating arrangement an optimal circulation of the tank contents in the anaerobic phase.

Der Rührwerksantrieb für das Rührwerk 5 ist als elektrisch betriebener Langsamläufermotor ausgebildet und deshalb energetisch besonders vorteilhaft.The agitator drive for the agitator 5 is designed as an electrically operated slow-speed motor and therefore energetically particularly advantageous.

Durch die Steuer- und Regeleinrichtung wird die Umwälzleistung des Rührwerks 5 an den Füllstand des Belebungsbeckens und an die Schlammabsetzeigenschaften angepasst. Dabei wird die Drehzahl mit Hilfe der Frequenzregelung auf Basis des Füllstands und der Trübung den erforderlichen Betriebsbedingungen angepasst. Hierdurch sind wesentliche Energieeinsparungen möglich.By the control and regulating device is the circulation capacity of the agitator 5 adapted to the level of the aeration tank and the sludge settling properties. The speed is adjusted to the required operating conditions by means of frequency control based on level and turbidity. As a result, significant energy savings are possible.

Im Schwimmkörper 2 über dem Rührwerk 5 befindet sich die Zulaufleitung für die Fällmittel aus der Fällmitteldosiervorrichtung 6. Das Fällmittel dient der Verbesserung der Absetzeigenschaften des Belebtschlammes und der PO4-P-Ablaufwerte. Die Rohrleitung endet unmittelbar über dem Propellerrührer 9, wodurch eine sofortige, intensivere Vermischung mit dem Belebtschlamm erreicht wird. Durch das gezielt eingebrachte Fällmittel kann dieses bei gleicher Wirkung in der Menge reduziert werden.In the float 2 above the agitator 5 is the feed line for the precipitant from the Fällmitteldosiervorrichtung 6 , The precipitant serves to improve the settling properties of the activated sludge and the PO4-P effluent values. The pipeline ends immediately above the propeller stirrer 9 , whereby an immediate, more intensive mixing with the activated sludge is achieved. By specifically introduced precipitant this can be reduced in the amount of the same effect.

Der Schwimmschlammabzug für den verfahrensabhängig auftretenden Schwimmschlamm ist in den gemeinsamen Schwimmkörper 2 integriert. Konstruktiv ist dies so gelöst, dass vier waagerecht angeordnete Rohrleitungen als Verrohrung 18 im inneren des Schwimmkörpers 2 angeordnet werden und die Ansaugöffnungen 16, auch Einströmöffnungen genannt, sind am Umfang des Schwimmkörpers 2 verteilt. Die Ansaugöffnungen 16 für den Schwimmschlamm sind in ihrer Lage zur Wasseroberfläche veränderbar und somit an spezielle Schwimmschlammeigenschaften anpassbar ausgestaltet. Die Schwimmschlammpumpe 17 für die Ansaugung des Schwimmschlammes wird auf dem Schwimmkörper 2 befestigt und der Schwimmschlamm gelangt über eine flexible Leitung außerhalb des Beckens. Die Abzugsleitungen sind mit eingebauten Schiebern ausgerüstet und können damit entsprechend der Schwimmschlammansammlungen mechanisch zu- oder abgeschaltet, beziehungsweise gedrosselt werden. Zusätzlich sind Schlammdetektoren angebracht, die das Zu- und Abschalten der Schwimmschlammpumpe 17 für die Schwimmschlammabsaugung regeln.The floating sludge discharge for the process-dependent occurring scum is in the common float 2 integrated. Structurally, this is solved so that four horizontally arranged pipelines as piping 18 inside the float 2 be arranged and the intake ports 16 , Also called inflow, are on the circumference of the float 2 distributed. The intake openings 16 for the scum are changeable in their position to the water surface and thus adapted to special Schwimmschlammeigenschaften customizable. The floating mud pump 17 for the suction of the scum is on the float 2 attached and the scum passes through a flexible line outside the basin. The flue pipes are equipped with built-in valves and can thus mechanically switched on or off according to the scum deposits, or throttled. In addition, sludge detectors are attached, which are the switching on and off of the scum pump 17 regulate for the Schwimmschlammabsaugung.

Es hat sich gezeigt, dass mit dem Vertikalrührwerk ein gezielter Schwimmschlammtransport im Becken zum Rührwerk 5 mit dem angrenzenden Klarwasserabzug 3 hinführt. Für die Absaugung des Schwimmschlammes bestehen damit ideale Voraussetzungen. Die Absaugung des aufkonzentrierten Schwimmschlammes mit vermindertem Wasseranteil gestattet im Anschluss eine effektive mechanische oder chemische Behandlung des Schwimmschlammes.It has been shown that with the vertical agitator a targeted floating sludge transport in the basin to the agitator 5 with the adjacent clear water outlet 3 takes you. For the extraction of the scum there are therefore ideal conditions. The suction of the concentrated scum with reduced water content then allows an effective mechanical or chemical treatment of the scum.

Der Schwimmkörper 2 ist für Wartungsarbeiten begehbar ausgeführt und alle Komponenten besitzen eine gemeinsame elektrische Zuführung und Steuerleitung.The float 2 is designed for maintenance walk-in and all components have a common electrical supply and control line.

Die Vorteile der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind vielfältig und werden nachfolgend zusammengefasst.The advantages of the illustrated embodiment of the invention are various and are summarized below.

Die Abwasserbehandlungsanordnung 1 gestattet die automatische Anpassung des Klarwasserabzuges an steigenden und sinkenden Wasserspiegel durch das schwimmende System und es erfolgt ein homogener, flächig horizontaler Klarwasserabzug. Vertikalströmungen und damit Schlammansaugungen von sedimentiertem Schlamm während des Klarwasserabzuges wird verhindert und die volle hydraulische Leistungsfähigkeit bei minimalem Abstand zum Schlammbett wird mit der vorgeschlagenen Abwasserbehandlungsanordnung 1 ermöglicht.The wastewater treatment system 1 allows the automatic adjustment of the clear water discharge to rising and falling water levels through the floating system and there is a homogeneous, horizontal horizontal clear water discharge. Vertical flows and thus sludge aspirations of sedimented sludge during clear water withdrawal are prevented and the full hydraulic performance with minimum clearance to the sludge bed is achieved with the proposed wastewater treatment arrangement 1 allows.

Durch den Klarwasserabzug unter dem Wasserspiegel in Kombination mit einer Tauchwand wird auch das Ansaugen von Schwimmschlamm verhindert.Due to the clear water discharge under the water level in combination with a baffle, the suction of scum is prevented.

Das System des Klarwasser- als auch des Schwimmschlammabzuges ist während der Reaktionsphase vollständig geschlossen, wodurch das unerwünschte Eintreten von Schlamm in das System verhindert wird.The system of clear water as well as scum dump is completely closed during the reaction phase, thereby preventing the undesirable ingress of sludge into the system.

Durch den Schwimmkörper 2 wird eine unsinkbare Konstruktion realisiert und durch die Niveausensoren wird die regelungstechnische Erfassung der Ablaufmenge ohne zusätzliche Ablaufmengenmessung ermöglicht.By the float 2 an unsinkable construction is realized and by the level sensors, the control technology detection of the flow rate is made possible without additional sequence measurement.

Konstruktionsbedingt ist das System in Kombination mit einer Trübungsregelung sehr gut regelbar und die Sedimentier- und Dekantierphase wird automatisch an die tatsächlichen Schlammeigenschaften angepasst. Durch die Begehbarkeit der Abwasserbehandlungsanordnung ist eine wartungsfreundliche Montage der Prozesssonden am Klarwasserabzug möglich.Due to the design, the system is very good in combination with a turbidity control adjustable and the sedimentation and decanting phase is automatically adapted to the actual sludge properties. Due to the accessibility of the wastewater treatment arrangement, a maintenance-friendly installation of the process probes on the clear water outlet is possible.

Neben der Klarwasserabzugsvorrichtung ist auch die Umwälzvorrichtung mit dem Rührwerk 5 an den steigenden und sinkenden Wasserspiegel durch Anordnung an dem gemeinsamen Schwimmkörper 2 automatisch und optimal angepasst.In addition to the clear water extraction device is also the circulating device with the agitator 5 at the rising and sinking water level by arrangement on the common floating body 2 automatically and optimally adapted.

Das Vertikalrührwerk ermöglicht durch die spezielle Propellerform eine Strömung, welche in der Art einer sogenannten Strömungswalze ausgebildet ist. Die Anpassung der Umwälzleistung an den Füllstand im SBR-Belebungsbecken und an die Schlammabsetzeigenschaften über die Frequenzregelung der Umwälzleistung auf Basis des Füllstands und der Trübung führt zu einer Energiekosteneinsparung gegenüber ungeregelten Systemen.The vertical agitator allows by the special propeller shape a flow which is formed in the manner of a so-called flow roll. The adjustment of the recirculation capacity to the level in the SBR aeration tank and to the sludge settling properties via the frequency control of the recirculation capacity on the basis of the level and the turbidity leads to an energy cost savings compared to uncontrolled systems.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Abwasserbehandlungsanordnung für SBR-BelebungsbeckenWastewater treatment plant for SBR aeration tanks
22
Schwimmkörperfloat
33
Klarwasserabzug, DekanterClear water outlet, decanter
44
Schutzhaubeguard
55
Rührwerkagitator
66
FällmitteldosiervorrichtungFällmitteldosiervorrichtung
77
Rührwerksantriebagitator
88th
Rührwerkswelleagitator shaft
99
Propellerrührerpropeller
1010
Ablaufventildrain valve
1111
Ablaufrohrdrain pipe
1212
Ablaufprocedure
1313
AblaufventilantriebDrain valve drive
1414
Drehgelenkswivel
1515
DekanterauflageDekanterauflage
1616
Einströmöffnung, Ansaugöffnung für SchwimmschlammInflow opening, intake opening for scum
1717
SchwimmschlammpumpeFloating sludge pump
1818
Interne Verrohrung SchwimmschlammInternal piping scum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 4695376 A [0005] US 4695376 A [0005]
  • EP 1652821 A1 [0006] EP 1652821 A1 [0006]
  • US 4997557 A [0007] US 4997557 A [0007]

Claims (15)

Abwasserbehandlungsanordnung (1) für SBR-Belebungsbecken, umfassend – einen Klarwasserabzug (3) mit einem Ablaufventil (10), einem Ablaufrohr (11), einem Drehgelenk (14) und einem Ablauf (12), – ein Rührwerk (5) mit einem Rührwerksantrieb (7), einer Rührwerkswelle (8) und einem Propellerrührer (9) und – einem Schwimmschlammabzug mit Einströmöffnungen (16), einer Verrohrung (18) und einer Schwimmschlammpumpe (17) sowie – einer Steuer- und Regeleinrichtung, wobei die Komponenten des Klarwasserabzuges (3), des Rührwerks (5) und des Schwimmschlammabzuges (16, 17, 18) an einem gemeinsamen Schwimmkörper (2) angeordnet sind und dass die Komponenten dem Niveau des Abwasserstandes folgend mit dem Schwimmkörper (2) gemeinsam vertikal bewegbar ausgebildet sind.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) for SBR aeration tanks, comprising - a clear water outlet ( 3 ) with a drain valve ( 10 ), a drainpipe ( 11 ), a rotary joint ( 14 ) and a procedure ( 12 ), - a stirrer ( 5 ) with a stirrer drive ( 7 ), an agitator shaft ( 8th ) and a propeller stirrer ( 9 ) and - a floating sludge outlet with inflow openings ( 16 ), a piping ( 18 ) and a scum pump ( 17 ) and - a control and regulating device, wherein the components of the clear water outlet ( 3 ), the agitator ( 5 ) and the floating mud deduction ( 16 . 17 . 18 ) on a common floating body ( 2 ) are arranged and that the components following the level of the wastewater level with the float ( 2 ) are formed vertically movable together. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (2) als rahmenloser Ponton derart statisch ausgebildet ist, dass die Anbringungen und Aufnahmen für die Komponenten des Klarwasserabzuges (3), des Rührwerks (5) und des Schwimmschlammabzuges (16, 17, 18) in den Schwimmkörper (2) integriert ausgebildet sind.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the float ( 2 ) is designed as a frameless pontoon so static that the attachments and receptacles for the components of the clear water outlet ( 3 ), the agitator ( 5 ) and the floating mud deduction ( 16 . 17 . 18 ) in the float ( 2 ) are integrated. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (2) als flacher achteckiger Ponton und für Personen begehbar ausgebildet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the float ( 2 ) is designed as a flat octagonal pontoon and accessible to persons. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche eine Fällmitteldosiervorrichtung (6) am Schwimmkörper (2) angeordnet ist, deren Fällmittelaufgabestutzen über Rührwerk (5) angeordnet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that additional a Fällmitteldosiervorrichtung ( 6 ) on the float ( 2 ) is arranged, the precipitant feed nozzle via agitator ( 5 ) is arranged. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerrührer (9) in einer horizontalen Ebene mit dem Ablaufventil (10) des Klarwasserabzuges (3) angeordnet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the propeller stirrer ( 9 ) in a horizontal plane with the drain valve ( 10 ) of the clear water outlet ( 3 ) is arranged. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (18) des Schwimmschlammabzuges im Inneren des Schwimmkörpers (2) angeordnet ist und dass Einströmöffnungen (16) für den Schwimmschlamm in die Außenwandungen des Schwimmkörpers (2) in der Höhe der Wasseroberfläche integriert ausgebildet sind.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the piping ( 18 ) of the floating sludge discharge inside the floating body ( 2 ) and that inflow openings ( 16 ) for the scum in the outer walls of the float ( 2 ) are integrated in the height of the water surface. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (18) des Schwimmschlammabzuges aus vier waagerecht angeordneten Rohrleitungen und einer Schwimmschlammpumpe zur Absaugung des Schwimmschlammes von der Wasseroberfläche ausgebildet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the piping ( 18 ) of the floating sludge discharge from four horizontally arranged pipes and a scum pump for sucking the scum from the water surface is formed. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmschlammabzug in ihrer Lage an das Niveau der Wasseroberfläche anpassbare Ansaugöffnungen (16) aufweist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the floating sludge discharge in its position to the level of the water surface customizable suction openings ( 16 ) having. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Absperrorgane für den Schwimmschlamm an der Verrohrung (18) des Schwimmschlammabzug angeordnet sind.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that shut-off devices for the scum on the casing ( 18 ) of the scum are arranged. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schlammdetektoren in den Schwimmschlammabzug (4) integriert sind.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that sludge detectors in the scum ( 4 ) are integrated. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung mindestens einen Trübungssensor und/oder eine Füllstandssonde aufweist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the control and regulating device has at least one turbidity sensor and / or a level sensor. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (5) als Vertikalrührwerk und der Rührwerksanatrieb (7) als elektrisch betriebener Langsamläufermotor ausgebildet sind.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the agitator ( 5 ) as a vertical agitator and the Rührwerksanatrieb ( 7 ) are designed as electrically operated slow-speed motor. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzleistung über das Rührwerk (5) mittels der Steuer- und Regeleinrichtung an den Füllstand und an die Schlammabsetzeigenschaften anpassbar ausgebildet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the circulation rate through the agitator ( 5 ) is adapted by means of the control and regulating device to the level and the Schlammabsetzeigenschaften adaptable. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührwerksantrieb (7) frequenzgeregelt ausgebildet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the agitator drive ( 7 ) is formed frequency-controlled. Abwasserbehandlungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Komponenten des Klarwasserabzuges (3), des Rührwerks (5) und des Schwimmschlammabzuges eine gemeinsame elektrische Zuführung ausgebildet ist.Wastewater treatment arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that for all components of the clear water withdrawal ( 3 ), the agitator ( 5 ) and the floating sludge discharge a common electrical supply is formed.
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R071 Expiry of right