DE2204814C3 - Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung - Google Patents
Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer AbwasserreinigungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1257—Oxidation ditches
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
Die Erfindung betrifft ein Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung mit
wenigstens einer zumindest nahe dem Beckenboden angeordneten Belüftungseinrichtung, einer Umwälzeinrichtung,
einem Zwischenboden und einer zumindest im wesentlichen rechteckigen Grundfläche.
Für eine wirtschaftliche Betriebsweise eines jeglichen Belebungsbeckens ist es wichtig, daß der Stoffaustausch
zwischen Abwasser und Luft so wirksam wie möglich gemacht wird Um dies zu erreichen ist es aus der DE-PS
5 71565 bei Belebungsbecken der hier in Betracht kommenden Bauweise bekannt, zum Beckenboden
parallele Zwischenboden vorzusehen. Das Abwasser strömt unter diesen Zwischenboden entlang. Unter den
Zwischenboden befinden sich Einbauten, weiche bewirken, daß sich unter den Zwischenboden Luftpolster
ansammeln. Die Kontaktfläche zwischen Luft und Abwasser wird hierdurch zwar beträchtlich vergrößert,
doch ist diese Art des Stoffaustausches, nämlich bewegtes Abwasser gegen eine schwach bewegte
Luftschicht, nicht sehr wirksam. Ein wesentlich besserer Stoffaustausch ergibt sich, wenn sich die Luft in kleinen
Bläschen durch das Abwasser bewegt.
Einen derartigen Stoffaustausch zeigt die GB-PS 1 33 722. Hierbei rotiert das Abwasser verhältnismäßig
schnell um die Längsachse des Beckens und die in das Abwasser eingebrachte Luft rotiert in Form kleiner
Bläschen mit.
Um Gegenströmungen zu vermeiden, ist bei dieser bekannten Vorrichtung ein Zwischenboden vorgesehen,
um den das Abwasser rotiert. Nachteilig ist hierbei der große Energieaufwand für die Rotation des Abwassers.
Ferner wird die Wirtschaftlichkeit einer biologisch arbeitenden Kläranlage erheblich durch die anfallende
Menge Abwasser beeinflußt. Eine maximale Wirtschaftiicnkeii
iäßi sich nur erreichen, wenn die Becken in ihrer
Größe der Abwassermenge angepaßt sind. Eine solche Anpassung ist aber mit den bekannten Becken praktisch
nicht möglich, weil mit Rücksicht auf die Investitionsund Betriebskosten nicht eine Vielzahl kleiner Becken
gebaut werden kann. Vielmehr ist es notwendig, S verhältnismäßig große Becken zu bauen, was dann bei
einer Erweiterung der Anlage durch ein zweites Becken zur Folge hat, daß die Kapazität solange zu groß ist bis
der Abwasseranfall praktisch auf den doppelten Wert gestiegen ist. Häufig wird auch aus Kostengründen das
ίο Fassungsvermögen des Belebungsbeckens zunächst
wesentlich größer als erforderlich gewählt, damit für eine gewisse Zeit keine Erweiterung der Anlage
notwendig wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Belebungsbecken zu schaffen, durch welches sich
infolge eines hochwirksamen Stoffaustausches zwischen Abwasser und Luft eine größere Wirtschaftlichkeit der
Kläranlage erreichen läßt Ferner soll das Belebungsbecken eine leichte Anpassung an wechselnde Mengen
des anfallenden Abwassers ermöglichen.
Bei einem Belebungsbecken der eingangs genannten Art läßt sich dies gemäß der Erfindung dadurch
erreichen, daß der Zwischenboden mit Luftdurchlaßöffnungcn versehen ist etwa in halber Höhe zwischen dem
Beckenboden und dem vorgesehenen Abwasserspiegel angeordnei ist, sich über die ganze Beckenbreite
erstreckt und an den beiden Schmalseiten in einem etwa dem Abstand zum Beckenboden entsprechenden
Abstand von den die Schmalseiten bildenden Wänden endet.
Ein solches Belebungsbecken verbessert die Wirtschaftlichkeit der Kläranlage in zweifacher Hinsicht.
Zum einen bereitet es keine Schwierigkeiten, die Länge des Bsckens zu vergrößern. Hierzu brauchen nur die die
eine Schmalseite bildende Wand entfernt und der Beckenboden, der Zwischenboden und die Längsseiten
des Beckens im gewünschten Maße verlängert zu werden. Das Belebungsbecken kann deshalb der
anfallenden Abwassermenge in seiner Größe relativ gut angepaßt und in relativ kleinen Schritten vergrößert
werden, so daß die Anpassung auch bei einer Zunahme der Abwassermenge aufrechterhalten werden kann. Um
bei einer Verlängerung des Beckens die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers auf dem gewünschten
Wert halten zu können, braucht nur die Wirkung der Umw.ilzeinrichtung vergrößert zu werden.
Die größere Wirtschaftlichkeit beruht aber vor allem auf der im Vergleich zu den bekannten Belebungsbekken
andersartige Führung des Abwasserstromes. Infolge des Zwischenbodens ist es möglich, den Abwasserstrom
in der einen Richtung oberhalb des Zwischenbodens und in der anderen Richtung unterhalb des
Zwischenbodens zu führen. Dies hat zur Folge, daß die nahe dem Beckenboden austretende Luft zunächst den
unterhalb des Zwischenbodens geführten Abwasserstrom in einer zur Horizontalen geneigten Bahn
durchzieht und im Anschluß daran die Luftdurchlaßöffnungen des Zwischenbodens durchströmt. Danach
durchzieht sie in Form kleiner Bläschen auch den oberhalb des Zwischenbodens geführten Abwasserstrom
in einer entsprechend geneigten Bahn. Die Bahnlänge und damit die Verweilzeit der Luftblasen ist
deshalb doppelt so groß wie bei Belebungsbecken, bei denen die Luftblasen unmittelbar von unten nach oben
steigen. Für diese Verlängerung der Verweilzeit ist auch keine übermäßig hohe Energiezufuhr nach Art des
Verfahrens der GB-PS 1 33 722 erforderlich.
Eine weitere Verbesserung der Wirtschaftlichkeit
kann dadurch erreicht werden, daß man eine als Zulauf
für Rücklaufschlamm ausgebildete Kaskadenbelüftungseinrichtung an dem der Umkehrung der Strömung
von oben nach unten dienenden Beckenende vorsieht
Die Belüftungswirkung einer solchen Kaskadenbelüftungseinrichtung ist groß, da die Luftblasen durch die
Strömung des Wassers mit nach unten genommen werden und daher lange im Abwasser verweilen
können. Es ist sogar möglich, in denjenigen Zeitabschnitten, in denen die Belastung des Belebungsbeckens
gering ist, die am Beckenboden vorgesehene Belüftungseinrichtung außer Betrieb zu setzen und den
Sauerstoffeintrag nur über die Kaskadenbelüftungseinrichtung vorzunehmen. Hierdurch wird der Energieaufwand
für die Belüftungseinrichtung wesentlich reduziert.
Wenn man die Umwälzeinrichtung ali Propelleraggregat
mit veränderbare·" Propellerdrehzahl ausbildet, kann man bei einer Verlängerung des Beckens die
erforderliche Strömung in einfacher Weise durch eine Erhöhung der Propellerdrehzahl aufrechterhalten.
Selbstverständlich ist es aber auch ohne weiteres möglich, bei einer über die Leistungsfähigkeit des
Aggregates hinausgehenden Beckenverlängerung eine zweite Umwälzeinrichtung einzubauen.
Neben der einfachen Vergrößerungsmöglicnkeit, die
das erfindungsgemäße Belebungsbecken bietet, wobei die eine der beiden die Schmalseite bildenden Wände
lösbar mit dem Beckenboden und den beiden die Längsseiten bildenden Wände verbunden sein kann, ist
die Rechteckform auch insofern vorteilhaft, als sie es gestattet, mehrere Becken nebeneinander ohne Zwischenraum
vorzusehen. Dabei kann es sich nicht nur um Belebungsbecken oder Nachklärbecken handeln. Beispielsweise
kann in derselben Weise ein Regenwasserbecken unmittelbar anschließen. In Anbetracht der in
der Regel relativ hohen Baulandpreise ist auch dieser Vorteil beachtlich.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im
einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig.2 eine Draufsicht des ersten Ausrührungsbeispiels,
F i g. 3 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels und
Fig.4 eine Draufsicht auf eine Anlage mit zwei Belebungsbecken und einem Regenwasserbecken.
Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Belebungsbecken einer biologisch arbeitenden Kläranlage hat wie F i g. 2
zeigt, eine langgestreckte, rechteckförmige Gmndiläche
und besteht im Ausführungsbeispiel aus Beton. Im Becken 1 ist etwa in halber Höhe zwischen dem
Beckenboden 2 und dem vorgesehenen Abwasserspiegel 3 ein Zwischenboden 4 angeordnet, der parallel zum
Beckenboden und zum Abwasserspiegel liegt. Der Zwischenboden 4 erstreckt sich über die ganze Breite
des Beckens bis zu den die beiden Längsseiten bildenden Wänden 5 und 6 und wird von diesen getragen. Da der
Zwischenboden keiner nennenswerten Beanspruchung ausgesetzt ist und eine Vielzahl von Luftdurchlaßöffnungen
7 besitzt, besteht er im Ausführungsbeispiel aus perforierter. Kunststoffplatten.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, endet der Zwischenboden
4 im Abstand von den die beiden Schmalseiten des Beckens bijdenden Wänden 8 und 9, wobei der Abstand
etwa gleich dem Abstand vom Beckenboden 2 gewählt ist
Im Bereich zwischen dem Beckenboden 2 und dem Zwischenboden 4 ist als Umwälzeinrichtung ein
Propelleraggregat 10 mit horizontaler und in Beckenlängsrichtung liegender Welle angeordnet, und zwar im
Ausführungsbeispiel unterhalb der enen Hälfte des Zwischenbodens 4. Das Propelleraggregat 10 kann aber
auch oberhalb des Zwischenbodens 4 angeordnet werden, wie dies in F i g. 1 durch gestrichelte Linien
ίο angedeutet ist, was den Vorteil einer besseren
Zugänglichkeit ergibt
Unterhalb der anderen, das Ende 4" aufweisenden Hälfte des Zwischenbodens 4 ist unmittelbar über dem
Beckenboden 2 eine Belüftungseinrichtung 11 angeordnet,
die in Form eines parallel zum Beckenboden liegenden und sich über nahezu die ganze Breite des
Beckens erstreckendes Rohrgitter ausgebildet ist, dessen Rohre öffnungen für den Austritt von Luft
besitzen. Solche Belüftungsvorrichtungen sind bekannt, so daß eine weitergehende Erläuterung nicht erforderlich
ist.
Über dem zwischen dem Ende 4" des Zwischenbodep.s
4 und der benachbarten Wand 9 liegenden Bereich ist im Abstand über dem oberen Beckenrand eine
2j Überlaufrinne 12 angeordnet, weiche mit Rücklaufschlamm
aus einem Nachklärbecken beschickt wird und als Kaskadenbelüftungseinrichtung dient.
Die Förderrichtung des Propelleraggregats 10 ist so gewählt, daß das sich im Belebungsbecken befindende
Abwasser im Bereicn zwischen dem Beckenboden 2 und der Zwischenwand 4 von rechts nach links und oberhalb
des Zwischenbodens von links nach rechts bei einer Blickrichtung gemäß F i g. 1 strömt, was zur Folge hat,
daß die Strömung im Bereich unterhalb der Überlaufrinne 12 nach unten und am anderen Beckenende nach
oben gerichtet ist. Ein in sich geschlossener Linienzug 13 deutet die Strömung im Belebungsbecken 1 an. Die
Strömungsgeschwindigkeit wird, wie üblich, so groß gewählt, daß keine Schlammablagerungen erfolgen. Aus
demselben Grunde sind im Ausführungsbeispiel die unteren Ecken 14 und 15 an den beiden Stirnseiten des
Beckens ausgerundet.
Wenn dem Abwasser mittels der Belüftungseinrichtung
11 Luft zugeführt wird, werden die Luftblasen von
der Strömung mitgenommen, so daß sie einer geneigten Bahn folgen, wie dies beispielsweise durch die Bahn 16
angedeutet ist, bis sie auf den Zwischenboden 4 treffen. Den Zwischenboden 4 kann die Luft wegen seiner
Luftdurchlaßöffnungen 7 durchdringen. Nach dem Austritt der Luftblasen aus den Luftdurchlaßöffnungen
7 folgen die Luftblasen einer in der entgegengesetzten Richtung geneigten Bahn, wie dies beispielsweise durch
die Bahn 17 angedeutet ist. Ein Teil der sich von unten der Zwischenwand nähernden Luftblasen wird in der
Regel bis zu dem von unten nach oben umströmten Ende 4' mitgenommen und folgt dann einer Bahn, wie
sie etwa durch die Linie 18 angedeutet ist. Der Sauerstoffeintrag ist daher bei diesem Belebungsbecken
im Vergleich zu dem für die Belüftungseinrichtung 11 erforderlichen Energieaufwand sehr groß.
Der aus der Überlaufrinne 12 in das Becken im Bereich zwischen dem von oben nach unten umströmten
Ende 4" des Zwischenbodens 4 und der Wand 9 des Belebungsbeckens 1 fallende Rücklaufschlamm bewirkt
nach Art einer Kaskade eine Belüftung des Abwassers, wobei der Sauerstoffeintrag insofern besonders gut ist,
ais die eingetragenen Luitbiäschen von der Sirömung
nach unten mitgenommen werden und sich dadurch eine
relativ hohe Verweilzeit der Luftbläschen im Abwasser ergibt. Eventuell an der Wand 9 auftretende Wirbel
unterstützen wegen der Strömung des Abwassers von oben nach unten in diesem Bereich die Belüftung. In
denjenigen Zeitabschnitten, in denen die Belastung des Belebungsbeckens 1 gering ist, kann deshalb die
Belüftungseinrichtung 2 abgestellt werden.
Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß den Fig. 1
und 2 lediglich dadurch, daß die der Wand 9 entsprechende Wand 109 des Belebungsbeckens 101,
also die eine der beiden Stirnwände, unter Zwischenlage einer Kunststoffdichtung 120 am Beckenboden 102 und
an den beiden Seitenwänden anliegt und mittels
Muttern und Schraubenbolzen 121, welche in den Beckenboden und die Seitenwände einbetoniert sind,
wasserdicht angepreßt wird. Eine derartige Ausbildung der einen Stirnwand ermöglicht es, ohne Schwierigkeiten
das Belebungsbecken 101 zu verlängern. Dies ist insofern von großer Bedeutung, als dadurch das
Belebungsbecken bei einem größer werdenden Abwasseranfall nach wie vor der Abwassermenge angepaßt
werden kann, was für ein wirtschaftliches Arbeiten der Kläranlage wichtig ist. Beispielsweise kann das Belebungsbecken
101 zunächst um den Abschnitt 122 und später um den größeren Abschnitt 123 verlängert
werden. Selbstverständlich muß im Falle einer Verlängerung des Belebungsbeckens auch der Zwischenboden
104 verlängert werden, was aber ebenfalls ohne weiteres möglich ist, wenn dieser wie im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.] und 2 aus perforierten
Kunststoffplatten besteht, welche an den Längsseiten des Beckens aufliegen. Das nicht dargestellte Propelleraggregat
besitzt eine veränderbare Drehzahl. Es kann daher bei einer Verlängerung des Beckens in einfacher
Weise durch eine Drehzahlerhöhung die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers im Becken auf dem
ursprünglichen Wert gehalten werden.
F i g. 4 zeigt, daß es die erfindungsgemäße Rechteckform
des Belebungsbeckens ermöglicht, mehrere Becken unmittelbar nebeneinander ohne Zwischenraum
anzuordnen, wodurch eine erhebliche Platzersparnis erzielt wird. So sind in dem mit Fig.4 dargestellten
Ausführungsbeispiel zwei gleich große und wie das Belebungsbecken 1 des Ausführungsbeispiels gemäß
F i g. 1 und 2 ausgebildete Belebungsbecken 201 mit ihren Längsseiten aneinander anliegend nebeneinander
angeordnet Außerdem schließt sich an die freie Längsseite des einen Belebungsbeckens 201 ein
ebenfalls im Grundriß rechteckförmiges Becken 224 an, das als Regenwasserbecken ausgebildet ist Weitere
Becken, und zwar auch solche anderer Größe, können sich selbstverständlich anschließen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung mit wenigstens einer
zumindest nahe dem Beckenboden angeordneten Belüftungseinrichtung, einer Umwälzeinrichtung,
einem Zwischenboden und einer zumindest im wesentlichen rechteckigen Grundfläche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (4) mit Luftdurchlaßöffnungen (7) versehen ist, etwa in
halber Höhe zwischen dem Beckenboden (2) und dem vorgesehenen Abwasserspiegel (3) angeordnet
ist, sich über die ganze Beckenbreite erstreckt und an den beiden Schmalseiten in einem etwa dem
Abstand zum Beckenboden entsprechenden Abstand von den die Schmalseiten bildenden Wänden
(8,9) endet.
2. Belebungsbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Belüftungseinrichtung (11)
im Bereich unterhalb der sich an das von oben nach unten umströmte Ende (4") des Zwischenbodens (4)
anschließenden ersten Hälfte des Zwischenbodens (4) angeordnet ist.
3. Belebungsbecken nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung
als Propelleraggregat (10) mit veränderbarer Propellerdrehzahl ausgebildet ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE794769D BE794769A (fr) | 1972-02-02 | Bassin d'activation pour installation d'epuration | |
DE2204814A DE2204814C3 (de) | 1972-02-02 | 1972-02-02 | Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung |
FR7303348A FR2170058A1 (en) | 1972-02-02 | 1973-01-31 | Purifying industrial effluent - by biological oxidn in aeration/oxygenation tank |
NL7301539A NL7301539A (de) | 1972-02-02 | 1973-02-02 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2204814A DE2204814C3 (de) | 1972-02-02 | 1972-02-02 | Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2204814A1 DE2204814A1 (de) | 1973-08-09 |
DE2204814B2 DE2204814B2 (de) | 1977-09-01 |
DE2204814C3 true DE2204814C3 (de) | 1978-05-03 |
Family
ID=5834767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2204814A Expired DE2204814C3 (de) | 1972-02-02 | 1972-02-02 | Belebungsbecken für Kläranlagen mit biologischer Abwasserreinigung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2204814C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4629559A (en) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Envirex Inc. | Vertical looped reactor tank with delayed air release feature |
-
1972
- 1972-02-02 DE DE2204814A patent/DE2204814C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2204814A1 (de) | 1973-08-09 |
DE2204814B2 (de) | 1977-09-01 |
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Legal Events
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