DE2304986C3 - Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung, mit einem Behälter, mindestens einem darin angeordneten Abteil mit einer unteren und oberen öffnung, einem Abwasserzuflußrohr und Einrichtungen zum Abfluß des Reinwassers am oberen Ende des Behälters mit einem Überlauf, der im wesentlichen mit dem Abwasserstand im Behälter fluchtet, mindestens einer Kammer, welche einen Bewuchsträger für einen biologischen Rasen aufweisenden Oxidationsabschnitt enthält, und Einrichtungen zum Aufbringen einer Zirkulationsströmung des Abwassers durch das von Bewuchsträgern freie Abteil und die Kammer, wobei das Abwasser wenigstens teilweise mehrmals durch den Bewuchsträger aufweisenden Oxidationsabschnitt strömt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist z. B. durch die DT-PS 28 793 bekanntgeworden. Bei dieser Vorrichtung besteht die Gefahr eines Kurzschließens, d. h. die Gefahr, daß das zu reinigende Abwasser in einem durch den biologischen Oxidationsabschnitt verlaufenden Rohr für die Wasserzufuhr aufsteigt und direkt über die 6<, Oberfläche des Oxidationsabschnittes in die Ablaufrinne fließt. So entsteht bei übermäßiger Zufuhr von Abwasser die Gefahr, daß dieses ungereinigt abgeleitet wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher ein direkter Fluß vom Abwasserzufli.ßrohr zum Abfluß sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß zwischen der Einrichtung zum Abfluß und der der biologischen Oxidationsabschnitt aufweisenden Kam mer eine vertikale Trennwand im Behälter angeordne ist, die einen nach oben gerichteten Ablaufkanal für da; Reinwasser bildet und an ihrem unteren Ende eine in die entsprechende Kammer unterhalb deren biologischer Oxidationsabschnitts mündende öffnung hat.

Durch diese Ausbildung ist das Abwasser an einen Ausfiießen ohne vorheriges Hindurchsickern durch der betreffenden Oxidationsabschnitt gehindert.

Zweckmäßig ist das Abwasserzuflußrohr mit einen Ventil zur Steuerung der Durchflußrate an Abwasser ir das von Bewuchsträgern freie Abteil versehen, wöbe die Durchflußrate geringer als die Rate des im Behalte: zirkulierenden Wassers ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in dei Zeichnung dargestellt und werden im folgenden nähei beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Querschiiittsansicht dei erfindungsgemaßen Vorrichtung und

F i g. 3 und 4, 5 und 6, 7 und 8 schematische Ansichter weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung cntspre chend den Ansichten in F i g. 1 und 2.

In F i g. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrich tung mit einem Behälter 1 dargestellt. In dem Behälter I ist eine einen biologischen Oxidationsabschnitt aufwei sende Kammer B mit Mikroorganismen vorgesehen welche einen Füllstoff enthält, mit dessen Hilfe die Kontaktfläche zwischen dem Abwasser und der Mikroorganismen vergrößert werden soll. Am Boder des Behälters 1 ist ein Abwasserzuflußrohr 5 sowie eir Luftzufuhrrohr 4 vorgesehen. Das obere Ende de; Behälters I weist Einrichtungen 6, 7 zum Abfluß mi einem Überiaufteil 6 für das Reinwasscr sowie eine: Ablaufrinne 7 für Reinwasser unmittelbar an den Überlaufteil 6 auf.

Für die Regelung des Abwasserzuflusses ist ein Venti 8 vorgesehen. Weiter weist der Behälter t eir Auslaßrohr 9 für abgesetzten Schlamm auf. Es ist sehi wichtig, daß das Ventil 8 so eingestellt ist, daß die Geschwindigkeit des zufließenden Abwassers geringei ist als die des im Behälter 1 umlaufenden Abwassers Anderenfalls würde das Abwasser über das Überlauftei 6 abfließen, ohne genügend gereinigt worden zu sein.

Das Abwasser wird zunächst durch das Abwasserzu flußrohr 5 in den Behälter 1 eingeleitet, bis dieser so wer aufgefüllt ist, daß das Abwasser die Höhe de: Überlaufteils 6 erreicht hat; dann wird über da: Luftzufuhrrohr 4 Luft unter Druck eingeleitet und da; Ventil 8 für die Regelung des Abwasserzuflusse« geschlossen. In dieser Stufe findet kein Überlauf de: Wassers im Überlaufteil 6 statt, und während da; Abwasser unter dem Einfluß der einströmenden Luft irr Behälter umläuft, bildet sich in der den biologischer Oxidationsabschnitt aufweisenden Kammer B eine Schicht aerober Mikroorganismen.

Nachdem das Abwasser genügend durchlüftet unc oxidiert ist und einen geringen BSB sowie einer optimalen Gehalt an gelöstem Sauerstoff aufweist, wire das Ventil 8 wieder geöffnet, um weiteres Abwassei hereinzulassen und einer Durchlüftung und Oxidierung zu unterziehen. Das in seinem BSB gesättigte unc gereinigte Wasser fließt dann über die Ablaufrinne 7 mil einer der Einflußgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit ab. Es ^;st hier festzustellen, daß die

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eingeleitete Abwassermenge umgekehrt proportional zum resultierenden Reinigungsgrad ist, so daß die Menge zugeführten Abwassers unter Berücksichtigung eines entsprechenden BSB-Grades des Reinwassers gewählt werden muß.

Um den unter Verwendung von Luft erzeugten Abwasserkreislauf zu unterstützen, läßt sich eine Pumpe IO benutzen, wie Fig. 1 und 2 zeigen oder eine Belüftungs- und Umwälzvorrichtimg 11, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Belüftungs- und Umwälzvorrichlung Il in Form eines Flügelrades ist an der Wasseroberfläche im Zufuhrbehälter angeordnet. Durch diese Vorrichtungen wird die Reinigungswirkung weiter erhöiit.

Wie beschrieben, wird das Abwasser erfindungsgemaß im Gegensatz zu schon bekannten Systemen mit einer in optimalem Verhältnis aufgelösten Sauersioffmenge unter Druck in Umlauf versetzt und passiert eine oder mehrere Oxidationsabschnitte zur Oxidierung organischer Substanzen mehrere Maie. Auf diese Weise wird das Wasser auf seinem Durchflußweg allmählich gereinigt und wird durch schon gereinigtes Wasser weiter verdünnt, was den Rcinigungsprozeß beschleunigt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht also nicht nur eine Verkleinerung der erforderlichen Vorrichtung. _1$ sondern auch eine erhebliche Herabsetzung der gereinigten Abwassermengen. Da die Abwasserreinigung bei der vorliegenden Erfindung auf Grund des Wasserkreislaufs erfolgt, können die röhrenförmigen Gebilde, welche den Füllstoff enthalten, in vertikaler Lage bleiben. Das ist von Vorteil, weil dadurch die Kontaktflächen zwischen den Mikroorganismen und dem verschmutzten Wasser vergrößert werden und eine Verstopfung der mit Mikroorganismen arbeitenden Oxidationsabschnitte durch Feststoffe des Abwassers oder durch dahintreibende, tote Mikroorganismen, die sich von den an den Füllstoffen angelagerten, lebenden Schichten abgelöst haben, verhindert wird.

Um gereinigtes Wasser mit möglichst geringem BSB zu erhalten, sind die in Fig. 5 bis 8 dargestellten Vorrichtungen vorgesehen.

In Fig. 5 und 6 umfaßt der Behälter 1 drei von Bewuchsträgern freie Abteile oder Durchlüftungsabschnitte Ai, Ai, Ai und vier Kammern oder Oxidationsabschnitte Bt, Bi, Bi und &. Auf beiden Seiten der Anlage sind aufwärtsgerichtete Ablaufkanäle 16 vorgesehen, durch welche das gereinigte Wasser zum Überlauf aufsteigt. Jeder der Oxidationsabschnitte enthält einen Füllstoff, der dazu dient, die Oxidationsfläche, auf welcher die Mikroorganismen mit dem zu reinigenden Abwasser in Kontakt kommen, zu vergrößern. Darüber hinaus ist ein Luftzufuhrrohr 4 vorgesehen, durch welches von außerhalb des Behälters 1 Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft eingeleitet wird, und das am Boden der betreffenden Durchlüftungsabschnitte A\, A2, Ai in den Behälter mündet. An jeder der Einmündungen des Luftzufuhrrohrs 4 befindet sich ein Schäumrohr 4'. Durch das Abwasserzuflußrohr 5 wird das Abwasser von außen in den Behälter 1 eingeleitet, wobei die Einmündung am Boden des zentralen Durchlüftungsabschnitts A\ liegt. Das Reinwasser fließt in einem Überlaufteil 6 über eine unmittelbar anschließende Ablaufrinne 7 ab. Unter den einzelnen Durchlüftungsabschnitten At, A2, Ai und A* befinden sich trichterförmige Schlammbehälter 12 und Schlammrückführleitungen 14, die vom Boden der einzelnen Schlammbehälter 12 zur oberen öffnung des entsprechenden Durchlüftungsabschnitts At, Ai oder Ai reichen und dazu vorgesehen sind, den in den Schlammbehältern 12 angesammelten Schlamm in das Wasser mit Hilfe einer Pumpe 13 zurückzuführen, um die Menge des über das Auslaßrohr 9 mit einem Ventil 15 abgeleiteten Schlamms zu reduzieren.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung obiger Anordnung wird das Abwasser zunächst durch das Abwasserzuflußrohr 5 in den Behälter 1 eingeleitet, bis letzterer ganz mit Abwasser gefüllt ist, d. h. bis das Wasser die Höhe des Überlaufteils 6 erreicht hat. und dann über das Luftzufuhrrohr 4 Luft eingelassen, so daß sich im schäumenden Abwasser Sauerstoff auflöst. Dann wird das Ventil zur Regelung der Abwasserzufuhr (nicht dargestellt) geschlossen.

Das auf diese Weise in die einzelnen Durchlüftungsabschnitte At, und Aj und Ai eingeführte Wasser wird dann auf Grund der eingeleiteten Luft gezwungen, aufzusteigen und einen Kreisläufen Richtung der Pfeile) durch die Durchlüftungsabschnitte und die zugehörigen Oxidationsabschnitte zu oeginnen. Während des Abwasserumlaufs findet kein Überlauf des Abwassers im Überlaufteil 6 statt, und während das Abwasser seinen Kreislauf im Behälter 1 durch die Durchlüftungs- und Oxidaüonsabsehnitie wiederholt, bildet sich auf dem Füllstoff in den einzelnen Oxidationsschnitten eine Schicht von Aeroben.

Auf diese Weise wird das Abwasser in ausreichendem Maß in den Durchlüftungsabschnitten At, A: und Ai mit Luft angereichert und darüber hinaus in den Oxidationsabschnitten oder Kammern ßi, B2. Bi und B* einer biochemischen Oxidation unterzogen, wodurch Reinwasser mit niedrigem BSB und aufgelöstem Sauerstoff entsteht. Wenn dieses Stadium erreicht ist. wird das Ventil zur Regelung des Abwasserzuflusses wieder geöffnet, wobei das eingeleitete Abwasser über das obere Ende des zentralen Durchlüftungsabschnitts A] in die angrenzenden Oxidationsabschnitte ßi und Bi überläuft und ein Teil des Wassers am Boden der Oxidationsabschnitte öi und ß: wieder zurück in den Durchlüftungsabschnilt At fließt. Das Abwasser, von dem ein Teil, wie eben beschrieben, durch die einzelnen Abschnitte umläuft, fließt dann zusammen mit einem weiteren Teil umlaufenden Wassers, das am Boden der Oxidationsabschnitte ßi und ßi durchgeflossen ist, in die Durchlüftungsabschnitte Ai und Ai, wobei ein Teil des Wassers aus den Durchlüftungsabschnitten Ai und Ai und Ai wieder überläuft in die Oxidationsabschnitte ßi und B2 und so einen Kreislauf durch beide Abschnitte beschreibt. Dann fließt das Wasser während des Kreislaufs in die nächsten Oxidationsabschnitte Bi und Ba, und zwar zusammen mit einem weiteren Teil des in den Durchlüftungsabschnitten Ai und Ai übergelaufenen Wassers, wodurch wiederum ein Kreislauf eines Teils des Wassers durch die Oxidationsabschnitte Sj und Ä und die Durchlüftungsabschnitte Ai und Ai entsteht. Das durch den Kreislauf auf diese Weise hinreichend gereinigte Wasser fließt dann am Boden der letzten Oxidationsabschnitte ß3 und B* ab und zusammen mit einem anderen Teil gereinigten Wassers weiter in die Ablaufkanäle 16, durch diese in das Überlaufieil 6 und wird schließlich über die Ablaufrinne 7 abgelassen.

Das Abwasser wird, wie beschrieben, durch Einleiten von Luft in jeden Durchlüftungsabschnitt mit Sauerstoff angereichert und dann in wiederholten Kreisläufen durch die Durchlüftungsabschnitte und die Oxidationsabschnitte, in denen ein mikrobeladener Füllstoff vorhanden ist, geschickt, wobei eine ausreichende Reinigung des Abwassers stattfindet.

In den in F i g. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß ein Wasserkreislauf im Behälter 1 sowohl nach rechts als auch nach links (in den Figuren) gleichzeitig erfolgt, wogegen in dem in Fig.7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel das Wasser nur in einer Richtung läuft, da die Einmündung des AbwasserzufluBrohrs 5 am Boden des Belüftungsabschnitts A2 gelegen ist und nur ein Ablaufkanal 16 zur Ableitung des Reinwassers vorhanden ist. Zwischen diesen beiden Ausführungsbeispielen liegt jedoch kein großer Unterschied in der Funktionsweise. In diesem Fall, wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 und 6, ist das Abwasser vorzugsweise zuerst in einen Durchlüftungsabschnitt einzuleiten, der so weit wie möglich vom Überlaufteil 6 entfernt ist.

Die in den Ausführungsbeispielen der F i g. 5 und 6 dargestellten Behälter, Durchlüftungs- und Oxidationsabschnitte sind rechteckig ausgebildet, sie können aber auch eine andere, geeignete Form aufweisen, z. B. eine zylindrische, die aus dem Grunde vorzuziehen ist, weil sie weniger Platz bei gleicher Leistung beansprucht. Wie schon erwähnt, sind nach einer Ausführungsform der Erfindung mindestens drei Durchlüftungs- und vier 5 Oxidationsabschnitte in wechselnder Reihenfolge in einem Behälter untergebracht, so daß das zu reinigende Abwasser zunächst genügend mit Sauerstoff angereichert wird und dann in einen konvektiven Kreislauf gezwungen wird, so daß es wiederholt die biochemisehen Oxidationsflächen passieren muß, und dadurch gereinigt wird. Damit wird also nicht nur eine Vereinfachung und Verkleinerung der Vorrichtung, sondern auch eine erheblich verbesserte Reinigungsleistung ermöglicht. Auch i;.t die Behandlung von Abwasser mit hohem BSB möglich. Außerdem bestehi keine Möglichkeit, daß das umlaufende Wasser teilweise vom Hauptstrom abweicht und einen selbständiger Strom bildet, der überfließt, ohne biologisch oxidier worden zu sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung, mit einem Behälter, mindestens einem darin angeordneten Abteil mit einer unteren und oberen öffnung, einem Abwasserzuflußrohr und Einrichtungen zum Abfluß des Reinwassers am oberen Ende des Behälters mit einem Überlauf, der im wesentlichen mit dem Abwasserstand im Behälter fluchtet. mindestens einer Kammer, welche einen Bewuchsträger für einen biologischen Rasen aufweisenden Oxidationsabschnitt enthält, und Einrichtungen zum Aufbringen einer Zirkulationsströmung des Abwassers durch das von Bewuchsträgern freie Abteil und die Kammer, wobei das Abwasser wenigstens teilweise mehrmals durch den Bewuchsiräger aufweisenden Oxidationsabschnitt strömt, d a durch gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung (6, 7) zum Abfluß und der den biologischen Oxidationsabschnitt aufweisenden Kammer (B, Bi, Bi, Bi, Βή eine vertikale Trennwand im Behälter (1) angeordnet ist, die einen nach oben gerichteten Ablaufkanal (16) für das Reinwasser bildet und an ihrem unteren Ende eine in die entsprechende Kammer unterhalb deren biologischen Oxidationsabschnitts mündende öffnung hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasserzuflußrohr (5) mit einem Ventil (8) zur Steuerung der Durchflußrate an Abwasser in das von Bewuchsträgern freie Abteil (z. B. A\) versehen ist, wobei die Durchflußrate geringer als die Rate des im Behälter (1) zirkulierenden Wassers ist.

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