DE2164360C3 - Einbeckenkläranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einbeckenkläranlage, die mit Steuereinrichtungen zur Regelung des Höchst- und

ίο Tiefststandes des innerhalb eines großen Höhenbereiches sich verändernden Flüssigkeitsspiegels und mit einer Forderschaufeln aufweisenden Flüssigkeitsumwälzvorrichtung versehen ist
Bei einer bekannten derartigen Anlage (deutsche Offenlegungsschrift 1 759 171) zur Reinigung von Abwasser erfolgt die Reinigung in einem Belebungsbecken und die Abwassereinspeisung in das Becken nach dem Aufstauprinzip- Da sich der Flüssigkeitsspiegel bei einer solchen Anlage während dem Betrieb innerhalb eines ziemlich großen Höhenbereichs ändert ist bei dieser Anlage eine schwimmende Belüftungseinrichtung höhenverstellbar im Belebungsbecken angeordnet Eine solche Belüftungseinrichtung bedingt jedoch eine aufwendige Schwimmkonstruktion, stellt bei Anord-

nung in Wohnnähe eine unangenehme Lärmquelle dar. ist sehr empfindlich gegen Vereisung der Schwimmer und bewirkt bei tiefen Becken und hohem Wasserstand eine ungenügende Umwälzung der bodennahen Flüssigkeitsschichten, was während dem Belüftungsvorgang

zu einer unerwünschten Schlammablagerung auf dem Beckenboden, verbunden mit einem nicht optimalen biologischen Prozeß, führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs erwähnten Art unter Vermeidung

der oben angedeuteten Nachteile so auszubilden, daß mittels einer einfachen, in der Höhe nicht verstellbaren Flüssigkeitsumwäl/vorrichtung eine genügende Umwälzung und Sauerstoffeintragung selbst der untersten Flüssigkeitsschichten, eine hohe, von den Jahreszeiten unabhängige Betriebszuverlässigkeit, sowie ein praktisch geräuschloser Betrieb erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäßt dadurch gelöst, daß die Flüssigkeitsumwälzvorrichtung, deren Ansaugöffnung nach oben und deren Ausströmöffnung nach unten gerichtet ist, im unteren Bereich des Bekkens angeordnet ist. daß die Eintrittskanten der Förderschaufeln zur Erzielung einer Scherwirkung mit mindestens einem feststehenden Schneidmesser zusammenwirken, daß mindestens eine Zuleitung zur Zufuhr von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Gasgemisches in den unmittelbaren Ansaugbereich der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung mündet und daß die Steuereinrichtungen ein Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter das Niveau der Ansaugöffnung der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung verhindern.

F.ine solche Anlage weist die Vorteile auf, daß sie trotz sehr einfacher Konstruktion zuverlässig, gut und geräuscharm arbeitet, und selbst bei starkem Anfall von Schmutz-, Grob- und Faserstoffen im Zulauf keine Einrichtung zur Zerkleinerung und/oder Entfernung dieser Stoffe erforderlich ist, was von großer Wichtigkeit ist, da solche Einrichtungen im allgemeinen kompliziert, störungsanfällig und teuer sind. Da die Ansaugöffnung der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung nach oben gerichtet ist, kann auf keinen Fall eine Verstopfung der für den Austritt des Sauerstoffes oder eines Sauerstoff enthaltenden Gasgemisches bestimmten öffnungen in der Zuleitung bei stillstehendem Rotor in der Nachklärpha-

se auftreten. Dank der nach unten gerichteten Ausströmöffnung der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung wird sichergestellt, daß während der Belüftungsphase auch bei Höchststand des Flüssigkeitsspiegels die untersten Schichten der im Becken sich befirdenden Flüssigkeit einwandfrei umgewälzt und belüftet werden und ein Absetzen von Schlamm während dieser Phase vermieden wird.

Es ist zweckmäßig, wenn die Förderschaufeln an den Eintrittskanten mit in einer senkrecht zur Drehachse der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung verlaufenden Ebene sich befindenden Schneidmessern versehen sind.

Zur sicheren Zerschneidung von faserigen Fremdkörpern wie z. B. Haaren oder Nylonfäden oder von Halmen ist es vorteilhaft, wenn die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneidmesser derart geformt sind, daß der Scherwinkel in einer Horizontalebene befrachtet während dem Schervorgang längs der Schneidkanten mehrere Male zu- und abnimmt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn mindestens die Schneidkante des feststehenden Schneidmessers in einer Horizontalebene betrachtet eine Zick-Zack- oder Wellenform aufweist.

Zur möglichst einfachen Belüftung des Abwassers ist es ferner vorteilhaft, wenn die Zuleitung zur Zufuhr von Sauerstoff oder einem Sauerstoffgemisch in die zu klärende Flüssigkeit derart bemessen und an einer solchen Stelle des Ansaugbereiches der Flüssigkei'sumwälzvorrichtung mündet, daß der durch die letztere an der Zuleitungsmündung erzeugte Unterdruck mindestens bei niedrigem Flüssigkeitsspiegel genügt, um selbsttätig Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch durch die am anderen Ende oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mündende Zuleitung anzusaugen, und daß Umschaltmittel vorgesehen sind, die bei höherem Flüssigkeitsspiegel unter Druck Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch in die Zuleitung leiten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 6 bis 8.

Eine Ausführungsform der Einbeckenkläranlage nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die : ichstehend näher erläutert wird. Es zeigt

l^: i g. 1 einen Querschnitt durch die Ausführungsform.

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie H-II in Fi g. 1,

F i g. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeiles A in F i g. 2,

F i g. 4 eine analoge Ansicht wie in F i g. 3 zur Darstellung einer anderen Schneidkantenform und

F i g. 5 eine Darstellung zur Erläuterung des Schneidwinkels.

Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, ist die dargestellte Einbeckenkläranlage mit einer unmittelbar oberhalb des Beckenbodens 1 angeordneten, Förderschaufeln aufweisenden Flüssigkeitsumwälzvorrichtung 2 versehen. Da bei einer Anordnung der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung 2 im unteren Teil des Beckens 3 und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels die Verstopfungsgefahr für die erstere sehr groß ist, wirken die mit Schneidmessern 4 (F i g. 2) versehenen Eintrittskanten der Förderschaufeln der Flüssigkeitsvorrichtung 2 zur Erzielung einer Scherwirkung mil einem oder mehreren feststehenden Schneidmessern 5 zusammen.

Um eine einwandfreie Zerschneidung von Faserförmigen Fremdstoffen, wie z. B. Haaren oder Nylonfäden, zu erzielen, sind die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneidmesser 4 und 5 derart geformt, daß der Schervvinkel 4 (Fig.5) während dem Schervorgang mehrere Male zu- und' abnimmt Als Scherwinkel 4 wird wie aus F i g. 5 an Hand von zwei Schneidmessern 6 und 7 mit geraden Schneidkanten ersichtlich, der Winkel zwischen den beiden zusammenwirkenden Schneidkanten, und zwar am Schnittpunkt 8, bezeichnet Durch die Verkleinerung des Scherwinkels an mehreren Stellen der Schneidkantenlänge wird die Tendenz, daß das zu zerschneidende Gut unzerschnitien radial nach außen verschoben wird, je nach der Verkleinerung des Scherwinkels 4 sehr stark verringert b?w. ganz vermieden.

Aus Kostengründen ist es vorteilhaft, wenn die vielen umlaufenden Schneidmesser 4 nur mit geraden Schneidkanten versehen sind. Zur Erzielung einer besonders guten Zerschneidwirkung ist das bei der Einbeckenkläranlage gemäß F i g. 1 verwendete feststehende Schneidmesser 5 wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ausgebildet. Die wellenförmige Ausbildung der Schneidkante 9 des feststehenden Schneidmessers 5 bewirkt, daß an den in Richtung des Pfeiles B umlaufenden Schneidmessern 4 hängende Fäden durch die wellenförmige Teile der Schneidkante 9 sozusagen eingekreist und damit während dem Schervorgang nicht mehr entweichen können.

In F i g. 4 ist eine analoge Ansicht * ic in F 1 g. i zur Darstellung einer anderen Schneidkantenausbildung dargestellt, wobei die Schneidkante IO eine Zick-Zack Form aufweist.

Zur Zufuhr von Sauerstoff oder einem Sauerstoffgemisch in die zu klärende Flüssigkeit ist eine in den Ansaugbereich der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung 2 mündende Zuleitung 11 vorgesehen. Diese Zuleitung U ist derart bemessen und mündet an einer solchen Stelle des Ansaugbereiches der Flüssigkeitsumwäl/vorrichtung 2, daß der durch die letztere an der Zuleitungsmündung 12 erzeugte Unterdruck genügt, um bei niedrigem Flüssigkeitsspiegel, d. h. bei geringerem Wasserdruck im Bereich der Zuleitungsmündung 12 selbsttätig Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch, wie /. B. Luft, durch die am anderen Ende 13 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mündende Zuleitung 11 anzusaugen. Wenn bei ansteigendem Flüssigkeitsspiegel die selbsttätig angesaugte Sauerstoffmenge nicht mehr ausreicht, wird automatisch die Eintrittsöffnung der Zuleitung 11 verschlossen und mittels eines Kompressors Luft oder auch reiner Sauerstoff in die Zuleitung U geleitet. Diese Umschaltung kann τ. Β. mittels den Flüssigkeitsspiegel abtastenden Photozellen gesteuert werden.

Da bei einer Einbeckenkläranlage der Wasserspiegel innerhalb eines großen Höhenbereichs verändert wird, sind im Beckeninnern Steuereinrichtungen 14, 15, wie Photozellen, zur Steuerung des höchsten und des tiefsten Flüssigkeitsspiegels angeordnet.

Da die Flüssigkeitsumwälzvorrichtung 2 unmittelbar oberhalb der Beckensohle 1 angeordnet ist, können auch sehr tiefe Becken verwendet werden, da auf diese Weise oberhalb der Beckensohle 1 eine genügende Strömungsgeschwindigkeit erhalten wird, um Ablagerungen von Schlamm auf der Beckensohle 1 zu vermeiden.

Das Becken 3 kann beispielsweise eine zylindrische, kubische oder kugelförmige Form aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   L Einbeckenkläranlage, die mit Steuereinrichtungen zur Regelung des Höchst- und Tiefststandes des innerhalb eines großen Höhenbereiches sich verändernden Flüssigkeitsspiegels und mit einer Förderschaufeln aufweisenden Flüssigkeitsumwälzvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsumwälzvorrichtung (2), deren Ansaugöffnung nach oben und deren Ausströmöffnung nach unten gerichtet ist, im unteren Bereich dies Beckens iß) angeordnet ist, daß die Eintrittskanten der Förderschaufeln zur Erzielung einer Scherwirkung mit mindestens einem feststehenden Schneidmesser (5) zusammenwirken, daß mindestens eine Zuleitung (11) zur Zufuhr von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Oasgemisches in den unmittelbaren Ansaugbereich der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung (2) mündet und daß die Steuereinrichtungen (14, 15) ein Absinken des Flüssigkeitsspiegels unter Ha«; Niveau der Ansaugöffnung der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung (2) verhindern.
2. 2. Einbeckenkläranlage nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschaufeln an den Eintritukanten mit in einer senkrecht zur Drehachse der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung (2) verlaufenden V.bene sich befindenden Schneidmessern (4) versehen sind.
3. 3. Einbeckenkläranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneidmesser (4. 5) derart geformt sind, daß der Scherwinkel (4) in einer Horizontalebene betrachtet während des Schervorgangs längs der Schneidkanten mehrere Male zu und abnimmt.
4. 4. Einbeckenkläranlage nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Schneidkante (9. 10) des feststehenden Schneidmessers (5) in einer Horizontalebene betrachtet eine Zick-Zack- oder Wellenform aufweist.
5. 5. Einbeckenkläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (11) zur Zufuhr von Sauerstoff oder einem Sauersioffgemisch in die zu klärende Flüssigkeit derart berrtessen und an einer solchen Stelle des Ansaugbereiches der Flüssigkeitsumwälzvorrichtung (2) mündet, daß der durch die letztere an der Zuleitungsmündung (12) erzeugte Unterdruck mindestens bei niedrigem Flüssigkeitsspiegel genügt, um selbsttätig Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch durch die am anderen Ende (13) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mündende Zuleitung (U) anzusaugen, und daß Umschaltmittel vorgesehen sind, die bei höherem Flüssigkeitsspiegel unter Druck Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch in die Zuleitung (11) leiten.
6. 6. Einbeckenkläranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (11) über Umschaltmittel mit einem Kompressor verbunden ist.
7. 7. Einbeckenkläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bekkeninnern Photozellen zur Steuerung des höchsten und tiefsten Flüssigkeitsspiegels angeordnet sind.
8. 8. Einbeckenkläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsumwälzvorrichtung (2) unmittelbar oberhalb des Beckenbodens (1) angeordnet ist und daß ihre Längsachse mit der Becken mittelachse zusammen fällt