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Die Erfindung betrifft eine Anordnung für die Aufnahme von Trägermaterialkörpern zur Abwasserreinigung. Das Trägermaterial für die Biomasse besteht aus hochporösen Oberflächen. Diese Oberflächen dienen der Ansiedlung und Reproduzierung der Biokulturen und Biofilme.
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Wasserreinigungsanlagen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Trägermaterialkörper dienen dazu, eine Besiedlung mit Bakterienkulturen zu ermöglichen, die durch ihre Aktivität, insbesondere Stoffwechselvorgänge, unerwünscht Stoffe aus dem Abwasser biologisch abbauen und somit Abwasserreinigung genutzt werden. Dazu bilden sich auf den Trägermaterialkörpern sogenannte Biofilme aus, die Trägermaterialkörper sorgen für eine große aktive Oberfläche.
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In der Regel sind die Trägerkörper im Reinigungsbehälter frei beweglich eingebracht. Die Druckschrift
EP 1 060 133 B1 offenbart eine Abwasserbehandlungsanlage, die vorsieht, dass die Trägerelemente in ein Standrohr eingebracht sind, wobei das Standrohr auf der Oberseite und der Unterseite mit einem Netz versehen ist. Das Abwasser wird dazu gebracht, durch das Standrohr zu strömen. Ebenso kann ein verteilter Luftstrom unten in das Standrohr eingebracht werden. Das Abwasser muss aktiv zum Durchströmen des Standrohrs gebracht werden, was mit Aufwand, z. B. für Zuleitungen und eine zusätzliche Pumpe, verbunden ist. Außerdem sind die Trägerkörper in dem Rohr eingeschlossen und nicht erreichbar für eine Reinigung oder eine Entfernung des Biofilms. Daneben können im Behälter Totzonen entstehen, aus denen die Pumpe kein Abwasser entnimmt.
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Aus der Druckschrift
DE 101 23 152 A1 ist eine in einem Bioreaktor angeordnete Fangvorrichtung zur Rückhaltung von Trägermaterialkörpern bekannt. Die Fangvorrichtung weist die Gestalt eines Schlitzrohres auf, wobei die Schlitzöffnungen so auf die Geometrie der Trägermaterialteilchen abgestimmt sind, dass beim Klarwasserabzug das Trägermaterial zurückgehalten wird.
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Weiterhin ist in der Druckschrift
DE 20 2015 100 502 U1 eine Kläranlage für Abwässer mit in einem Klärbecken angeordneten und verwirbelbaren Trägermaterialkörper offenbart. Dabei ist im Klärbecken zumindest im Ablauf eine Rückhaltevorrichtung zum Zurückhalten der Trägermaterialkörper vorgesehen. Die Rückhaltevorrichtung umfasst ein Gehäuse, das ein flaches, an einer Wandung des Klärbeckens angeschmiegtes Volumen aufspannt, wobei die an der Wandung des Klärbeckens angeschmiegte Rückseite des Gehäuses einen Rohranschluss für den Ablauf aufweist. Im Gehäuse ist eine Vielzahl von elliptischen oder kreisrunden Öffnungen vorgesehen ist, die eine Öffnungsweite haben, die geringfügig kleiner als die kleinste Dimension der Trägermaterialkörper ist. Bei den beiden letztgenannten Wasserreinigungsanlagen sind die Trägerkörper freibeweglich und lassen sich nur mühsam zu reinigen, austauschen oder aus der Anlage entfernen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Trägermaterialkörper leicht handhabbar in den Behälter mit dem zu reinigenden Abwasser einzubringen und die Entfernung von Biofilm von den Trägermaterialkörpern einfach zu ermöglichen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Die Erfindung betrifft Filterkörbe für die Aufnahme von Trägermaterialkörpern, die zur Abwasserreinigung als Träger für Biofilme dienen. Die Biofilme sind Bakterienkulturen und andere Mikroorganismen, die den Abbau von Schadstoffen im Abwasser bewirken. In den Abwasserbehälter sind einer oder mehrere Filterkörbe eingebracht. Die Filterkörbe können dabei auf dem Boden des mit dem zu reinigenden Wasser befüllten Behälters stehend oder im Behältern hängend angeordnet sein, bevorzugt in dem Abwasserbehälter fixiert.
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Die Filterkorbausführung ermöglicht nahezu ungestörte Strömungen des Wassers durch die Filterkörbe in allen Richtungen. Damit ist es möglich, dass das Wasser von allen Seiten in Kontakt mit den Trägermaterialkörpern treten kann.
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Die Filterkörbe sind frei beweglich und können nach oben aus dem Behälter entnommen werden. Entsprechend können die Filterkörbe mit den Trägermaterialkörpern so auch außerhalb des Behälters einer entsprechenden Behandlung, wie beispielsweise einer Reinigung mit einem Hochdruckreiniger unterzogen werden. Ebenso sind Inspektionen und der Austausch der Trägermaterialkörper so leicht und zeitsparend ausführbar. Diese Möglichkeiten stellen den wesentlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik mit frei beweglichen Trägermaterialkörpern dar.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend weisen die Filterkörbe einen runden Querschnitt auf. Der runde Filterkorbquerschnitt ermöglicht eine einfache Herstellung der Filterkörbe.
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Einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung entsprechend bestehen die Filterkörbe aus einem Gittergewebe aus Polyethylen, wobei unterschiedliche Strukturen zum Einsatz kommen können. Polyethylen ist ein kostengünstiger, gut zu verarbeitender und schweißbarer Kunststoff. Darüber hinaus ist Polyethylen beständig gegenüber aggressiven Medien, denen die Filterkörbe bei der Abwasserreinigung ausgesetzt sein können. Zudem weisen sie gegenüber Edelstahl ein erheblich geringeres Gewicht auf.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Filterkörbe durch Gewichte und/oder eine mechanische Halterung gegen Aufschwimmen gesichert. Auf die Weise können die Filterkörbe entsprechend so tief in das Abwasser eingebracht werden, dass sich alle Trägermaterialkörper vollständig im Abwasser befinden. Zudem wird neben dem Aufschwimmen verhindert, dass die leichten Filterkörbe sich durch Strömungen im Behälter horizontal bewegen beziehungsweise kippen. Die Gewichte sind vorzugweise am Boden der Filterkörbe befestigt. Mechanische Halterungen können Gestänge oder auch Edelstahlketten sein, an denen die Filterkörbe befestigt sind. Die Filterkörbe können mit der Unterseite direkt über dem Boden des Behälters oder auch in einem Abstand zum Boden angeordnet sein.
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Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung sind die Filterkörbe auf der Oberseite mit einem Deckel verschließbar ausgeführt. Die verschlossenen Filterkörbe können so vollständig unter dem Abwasserpegel angeordnet sein, da die Deckel ein Aufschwimmen der Trägermaterialkörper verhindern und die Trägermaterialkörper somit im Filterkorb verbleiben.
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Einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung gemäß sind eine oder mehrere Luftaustrittsöffnungen im Abwasser im Bereich der Filterkörbe angeordnet. Die Luftaustrittsöffnungen ermöglichen mit der Luft eine Sauerstoffzufuhr in das Abwasser. Damit können aerobe Reinigungsprozesse besser ablaufen.
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Zudem erfolgt mit der Luftzufuhr eine Strömung des Wassers, die zu einem besseren Austausch des Wassers und damit zu einer verbesserten Abwasserreinigung führt. Außerdem werden die Trägermaterialkörper mit der Strömung in Bewegung versetzt, was insgesamt dazu führt, dass sich abgestorbene oder eine zu mächtige Schicht ausbildende Biomasse, die die Durchströmung behindert, von den Trägermaterialkörpern löst und zum Boden des Behälters sinken kann.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Luftaustrittsöffnungen als Tauchstrahlbelüfter ausgeführt sind bzw. einen Teil dessen darstellen. Es können ein oder mehrere Tauchstrahlbelüfter in einem Behälter angeordnet sein.
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Die Tauchstrahlbelüfter bringen mit hoher Geschwindigkeit einen Luftstrom in den Behälter ein, der sich aufgrund der ergebenden Turbulenzen im Abwasser gut verteilt und insgesamt das Abwasser und die Trägermaterialkörper in Bewegung versetzt. Es bildet sich eine wirbelbettartige Strömung heraus. Entsprechend werden die mit der Belüftung erzielten und oben beschriebenen Vorteile besonders effektiv erreicht.
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Vorteilhaft ist auch eine Verwendung einer Anordnung für die Aufnahme von Trägermaterialkörpern zur Abwasserreinigung in einem Behälter oder Becken in unterirdischer oder oberirdischer Aufstellung in Beton-, Edelstahl- oder Kunststoffausführung, als Beckentechnik mit stehendem Wasser, als Einbaubeckentechnik. Insbesondere ist der Behälter oder das Becken zum Einbau in einer Fahrzeugwaschanlage vorgesehen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen.
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Die 1 zeigt schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform eines Behälters mit eingesetzten erfindungsgemäßen Filterkörben, insbesondere einen Behälter 3 mit darin angeordneten Filterkörben 2. Der Behälter 3 ist hier als ein Becken ausgeführt. Der Behälter 3 beziehungsweise dessen Auskleidung können in Beton, Edelstahl oder Kunststoff ausgeführt sein. Die im Behälter 3 angeordneten Filterkörbe 2 sind an einer mechanischen Halterung 6 befestigt. Die mechanische Halterung 6 besteht hier aus einer querliegenden Traverse 9 und daran befestigten Ketten 6, mit denen die Filterkörbe 2 aufgehängt sind. In den Filterkörben 2, die aus einem Gittergewebe 4 aus Polyethylen bestehen, sind Trägermaterialkörper 1 eingebracht.
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Die Maschen des Gittergewebes 2 sorgen dafür, dass einerseits die Trägermaterialkörper 1 im Filterkorb 2 verbleiben und anderseits das Abwasser die Filterkörbe 2 mit den Trägermaterialkörpern 1 nahezu ungehindert durchströmen kann. Damit kann das zu reinigende Abwasser gut mit den Trägermaterialkörpern 1 und dem darauf befindlichen aktiven Biofilm in Kontakt treten.
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Das Gittergewebe 4 kann geflochten, gewebt, bevorzugt jedoch verschweißt oder verklebt sein. Ebenso können die Filterkörbe 2 auch als Zylinder mit einer durchbrochenen Wandung ausgeführt sein.
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1 zeigt weiter, dass durch einen Tauchstrahlbelüfter 8 bevorzugt fein verteilte Luft in das Abwasser eingebracht wird. Ein zugehöriges Gebläse, das die Luft ansaugt und der Luftaustrittsöffnung zuführt, ist nicht dargestellt.
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Die Luftzufuhr bewirkt die verbesserte Versorgung der als ein Biofilm vorliegenden Bakterienkulturen, so dass aerobe Abbauprozesse ermöglicht oder gefördert werden. Ebenso werden durch Luftzufuhr Faulprozesse und entsprechende Geruchsbelästigungen reduziert.
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Zugleich bewirkt der Tauchstrahlbelüfter 8 durch die eingestrahlte Luft eine strömende Bewegung des Abwassers. Diese Strömung versetzt die Trägermaterialkörper 1 in den Filterkörben 2 in Bewegung. Um diese Bewegung der Trägermaterialkörper 1 innerhalb der Filterkörbe zu ermöglichen, sind die Filterkörbe nicht vollständig, sondern etwa zu 60 bis 90 %, bevorzugt nur zu 75 bis 80 % gefüllt. Die Strömung kann in und aus allen Richtungen nahezu ungehindert die Filterkörbe 2 durchströmen.
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Diese Bewegung und die Strömung bewirken weiterhin, dass sich abgestorbene Biomasse oder ein zu starker Biofilm von den Trägermaterialkörpern 1 lösen und durch den durchlässigen Boden der Filterkörbe 2 nach unten auf den Boden des Behälters 3 sinken. Somit ist zugleich eine Reinigung der Trägermaterialkörper 1 möglich, die zu einer verbesserten Besiedlung mit neuen Bakterienkulturen und einer dauerhaft sicheren und gleichmäßigen Durchströmbarkeit der Schüttung aus den Trägermaterialkörpern 1 führt.
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Durch eine entsprechende Steuerung des Tauchstrahlbelüfters 8 kann die Luftzufuhr beispielsweise periodisch oder in Abhängigkeit von Betriebsparametern erfolgen, beispielweise in Abhängigkeit von dem gemessenen Sauerstoffgehalt des Wassers.
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Da die Trägermaterialkörper 1 kaum schwerer als das Wasser sind, sind unten in den Filterkörben 2 Gewichte 5 angebracht, die die Lage der Filterkörbe 2 auch bei stärkerer Abwasserströmung stabilisieren. Um zu erreichen, dass die Trägermaterialkörper 1 an der Oberseite der Filterkörbe 2 nicht aufschwimmen und infolge dessen nicht aus dem Filterkörben 2 gelangen können, sind die Filterkörbe 2 mit Deckeln 7 versehen. Die Deckel 7 sind zu öffnen, um Trägermaterialkörper 1 einzufüllen oder entnehmen zu können. Die Filterkörbe 2 können an Ketten 6 aus dem Behälter 3 gezogen und außerhalb der Behälter 3 gereinigt, inspiziert, repariert und bei Erfordernis Trägermaterialkörper 1 ausgetauscht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägermaterialkörper
- 2
- Filterkorb
- 3
- Behälter
- 4
- Gittergewebe
- 5
- Gewicht
- 6
- mechanische Halterung, Kette
- 7
- Deckel
- 8
- Tauchstrahlbelüfter
- 9
- Traverse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1060133 B1 [0003]
- DE 10123152 A1 [0004]
- DE 202015100502 U1 [0005]
