DE2319612B2 - Einrichtung zur abwasserreinigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abwas- <¹⁰ serreinigung mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes des Anspruchs 1.

Es sind Einrichtungen zur Reinigung von Abwässern bekannt, deren Innenraum sowohl als Belüftungs- wie auch als Nachklärraum verwendet wird. Als Beispiele ^ft5 solcher bekannter Anlagen sind der Oxydationsgraben nach Pas veer und die in der schweizerischen Patentschrift 4 68 939 beschriebene Anlage zu nennen.

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Bei diesen Anlagen wird innerhalb einer bestimmten Zeitspanne die anfallende Abwassermenge gesammelt, belüftet, biologisch gereinigt und nachher aus der Anlage entfernt, womit die Anlage wieder zur Aufnahme von neuen Abwässern bereit ist

Der Nachteil dieser bekannten Anlagen liegt nun darin, daß sie nur dort wirtschaftlich eingesetzt werden können, wo im sogenannten Trennverfahren die häuslichen und industriellen Abwässer und das gesammelte Regen- und Schmelzwasser getrennt zugeleitet werden. Sollten nämlich diese Anlagen in der Lage sein, neben den häuslichen und industriellen Abwässern auch das stoßweise anfallende Regenwasser, wie das beim Mischverfahren üblich ist, aufzunehmen, müßten die Behandlungsräume entsprechend groß dimensioniert werden, was eine erhebliche Vergrößerung der Erstellungskosten mit sich bringt Außerdem wäre eine derart groß dimensionierte Anlage bei fehlenden Niederschlägen unterbelastet, was eine ungenügende Klärung und eine unwirtschaftliche Betriebsweise zur Folge hat.

Es ist auch aus der Zeitschrift gwf, 106. Jahrgang, 1965, Heft 2, Seite 55 bis 56, eine Abwasserkläranlage bekannt, die einen Doppelgraben aufweist, d. h. zwei die zu klärende Flüssigkeit aufnehmende Becken, deren Innenräume miteinander in Verbindung stehen, wobei in jedem Becken eine Belüftungsvorrichtung zum Umwälzen und Belüften der im Becken befindlichen Flüssigkeit angeordnet ist und jedes Becken eine Einlaßeinrichtung zum Einlassen der zu klärenden Flüssigkeit und eine Abzugseinrichtung zum Abziehen der sich im oberen Teil des Beckens ansammelnden, gereinigten Flüssigkeit aufweist, und mit Mitteln zum abwechselnden Inbetriebnehmen der Belüftungsvorrichtung und der Einlaßeinrichtung bzw. Abstellen der Abzugseinrichtung des einen Belüftungsbeckens und Inbetriebnahme der Abzugseinrichtung bzw. Abstellen der Belüftungsvorrichtung und der Einlaßeinrichtung des anderen Belüftungsbeckens.

Bei einer derartigen Anlage verstreicht jedoch eine relativ lange Zeit, bis bei einem Betriebswechsel der am Boden gesammelte Schlamm durch die Bürstenbelüftung wieder in Schwebe gebracht und mit Sauerstoff versorgt wird. Hinzu kommt, daß dadurch, daß die Überleitung von einem Becken zum anderen Becken mittels einer an der Wasseroberfläche angeordneten Rinne erfolgt, bei einem Betriebswechsel auch keine genügend rasche Überführung des abgesaugten Schlammes in das mit Sauerstoff angereicherte Belüftungsbekken möglich ist, mithin die Gefahr gegeben ist, daß in dem abgesetzten Schlamm anaerobe Zustände auftreten, die die Reinigungswirkung der Anlage vermindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnte Anlage unter Vermeidung obiger Nachteile derart weiter zu bilden, daß bei einem Betriebswechsel eine möglichst rasche und intensive Sauerstoffversorgung des abgesetzten Schlammes gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden vorzugsweise gleichen quadratischen Grundriß (siehe Fig. 1) aufweisenden Becken eine gemeinsame, deren Innenräume trennende Wand aufweisen, welche von mindestens einer unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Durchgangsöffnung durchsetzt ist, und daß jede Belüftungsvorrichtung einen um eine vertikale Achse drehbaren Belüftungskreisel mit Antriebseinheit aufweist.

Vorzugsweise sind die beiden Becken mittels einer Abdeckung vollständig abgedeckt und für jedes Becken

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ist eine Speiseleitung für ein Belüftungsmedium, z. B. reinen Sauerstoff oder Ozon, vorhanden, welche in den durch den Flüssigkeitsspiegel im Becken und der Abdeckung gebildeten Raum mündet, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen jeweils die Speiseleitung für s dasjenige Becken geöffnet wird, in dem die Belüftungsvorrichtung in Betrieb ist

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anordnung so getroffen, daß jedes Becken eine Zuleitung für ein Belüftungsmedium, 7, B. reinen Sauerstoff oder Ozon, aufweist, deren Mündung im Saugbereich des entsprechenden Belüitungskreisels liegt, und daß Absperreinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils die Zuleitung für dasjenige Becken öffnen, in dem die Belüftungsvorrichtung in Betrieb ist. 1 j

Die Ablaufrinnen sind zweckmäßig in den Becken an der der Trennwand gegenüberliegenden Seite angeordnet

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt schematisch

F i g. 1 im Grundriß und

F i g. 2 im Schnitt eine Einrichtung zur Abwasserreinigung.

Die in den Figuren dargestellte Abwasserreinigungseinrichtung besteht aus zwei gleichen Becken 1 und 2 mit quadratischem Grundriß, welche je einen Boden 3 bzw. 4 und Seitenwände 5 bzw. 6 aufweisen. Die Becken können jedoch auch einen anderen geeigneten Grundriß haben.

Die beiden Becken sind mit einer Seitenwand aneinanderliegend zusammengebaut. Diese mit 7 bezeichnete gemeinsame Wand dient als Trennwand zwischen den beiden Innenräumen ta und 2a der Becken 1 und 2.

In dieser Trennwand 7 sind eine oder mehrere Verbindungsöffnungen bzw. Durchgangsöffnungen 8 vorhanden, über welche die beiden Beckeninnenräume la und 2a miteinander verbunden sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Durchgangsöffnungen 8 vorgesehen, die als in die Wand 7 eingesetzte Rohrstücke dargestellt sind. Diese Verbindungsöffnungen 8 sind unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet.

An einer beide Becken 1 und 2 überspannenden Brückenkonstruktion 11 sind zwei Belüftungskreisel 9 bzw. 10 samt Antriebseinheit 9a bzw. 10a befestigt, die in der Mitte der Decken 1 und 2 angeordnet sind. Es wäre auch denkbar, die Belüftungskreisel 9 und 10 auch auf andere Weise, z. B. mittels des in der schweizerischen Patentschrift 5 13 082 gezeigten Tragwerkes, in den beiden Becken 1 und 2 zu verankern. Die Konstruktion der beiden Belüftungskreisel 9 und IC ist an sich bekannt. So können die Kreisel so ausgebildet sein, wie es beispielsweise in einer der schweizerischen Patent-Schriften 4 63 409; 4 78 719 oder 4 95 293 beschrieben ist. Es können jedoch auch andere, geeignete Belüftungskreisel verwendet werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Belüftungskreisel 9 und 10 zwischen radialen Schaufeln 12 bzw. 13 und einer inneren und äußeren Ringwand 14 bzw. 15 und 16 bzw. 17 gebildete Leitkanäle 18 bzw. 19 für die Flüssigkeit. Bei drehenden Kreiseln wird die sich in den Leitkanälen 18 und 19 befindende Flüssigkeit nach oben und zu den Auslässen 20 bzw. 21 der Leitkanäle 18 und 19 gefördert. Aus diesen Auslässen 20 und 21, die sich auf der Höhe des Flüssigkeitsspiegels FS hefinden. wird die Flüssigkeit in radialer Richtung

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<<o ausgestoßen, wobei sie sich mit Luft vermischt. Von unten her strömt die Flüssigkeit durch die Einlasse, d. h. die Saugbereiche 22 bzw. 23 der Leitkanäle 18 und 19 nach.

Das zu klärende Abwasser wird über eine Zuleitung 24 einem den beiden Becken gemeinsamen Einlaufschacht 25 zugeführt, der über zwei elektrisch betätigbare Einlaßorgane 26 und 27 mit den Innenräumen la und 2a der beiden Becken verbunden ist. Diese Einlaßorgane 26 und 27 münden oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in die Becken.

In jedem der Becken ist außerdem eine Abzugseinrichtung in Form von Ablaufrinnen 28 bzw. 29 zum Abziehen der sich im oberen Teil der Becken ansammelnden, gereinigten Flüssigkeit vorhanden, welche an der Trennwand 7 gegenüberliegenden Seiten des entsprechenden Beckens angeordnet sind. Diese Abzugseinrichtungen sind als Ablaufrinnen ausgebildet, welche mittels Servomotoren 30 bzw. 31 elektrisch geöffnet und geschlossen werden. Die Konstruktion dieser Ablaufrinnen ist bekannt und braucht daher nicht im Detail beschrieben zu werden. Beispielsweise können diese Ablaufrinnen 28 und 29 aus einem Rohr bestehen, das Löcher aufweist, die mittels eines geeigneten, durch die Servomotoren 30 bzw. 31 betätigten Abschließorgans verschlossen oder geöffnet werden können.

Die Aülaufrinnen 28 und 29 münden in einen Ablaufkanal 32, der zur Ableitung der abgezogenen, gereinigten Flüssigkeit dient.

Die dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt:

Das zu klärende Abwasser gelangt nach Durchgang durch eine nicht dargestellte Rech- und Sandfangeinrichtung über die Zuleitung 24 in den Einlaufschacht 25. Eines der beiden Einlaßorgane 26 und 27 ist geschlossen und das andere ist geöffnet. Nehmen wir im folgenden an, daß das Einlaßorgan 26 in seiner Offenstellung sei so daß das Abwasser in den Innenraum la des Beckens 1 fließt. Der Belüftungskreisel 9 im Becken 1 wird durch die Antriebseinheit 9a gedreht, während der Belüftungskreisel 10 im Becken 2 stillsteht. Die Ablaufrinne 28 des Beckens 1 ist geschlossen und die Ablaufrinnc 29 im Becken 2 ist geöffnet.

Der sich drehende Belüfterkreisel 9 bewirkt auf die früher beschriebene Weise ein Umwälzen der Flüssigkeit im Becken 1, wobei der zu reinigenden Flüssigkeit der für den biologischen Reinigungsprozeß notwendige Luftsauerstoff zugeführt wird. Dabei vermischt sich das zulaufende Abwasser mit dem sich im Becken 1 befindlichen Belebtschlamm.

Das belüftete Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch im Becken 1 wird durch das neu in das Becken eintretende Abwasser und die Umwälzwirkung des Belüftungskreisels 9 durch die Durchgangsöffnungen 8 in der Trennwand 7 in das Becken 2 verdrängt. Wie schon erwähnt, ist der Belüftungskreisel 10 im Becken 2 stillgesetzt, so daß sich aus dem in das Becken 2 eintretenden Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch der Belebtschlamm auf dem Boden 4 des Beckens 2 ablagern kann, während die vom Belebtschlamm befreite und biologisch gereinigte Flüssigkeit über die geöffnete Ablaufrinne 29 und den Ablaufkanal 32 abfließt.

Das Becken 2 arbeitet somit als Nachklärbecken, während das Becken 1 als Belüftungsbecken wirkt.

Da nun ständig aus dem Becken 1 Belebtschlamm in das Becken 2 befördert wird, tritt im Becken 1 eine Abnahme der Belebtschlamm-Menge ein. Nach einer bestimmten Zeit erreicht die Belebtschlammkonzentra-

tion im Becken 1 einen Wert, bei dem eine merkliche Abnahme der Reinigungswirkung auftritt. Außerdem wird dem im Becken 2 abgelagerten Belebtschlamm kein Sauerstoff mehr zugeführt, so daß sich nach einer bestimmten Zeit ebenfalls unerwünschte Folgeerscheinungen bemerkbar machen.

Um weiterhin eine einwandfreie Reinigung zu gewährleisten, wird nach einiger Zeit der Belüftungsprozeß vom Becken 1 auf das Becken 2 gewechselt. Bei diesem Wechsel, welcher mittels einer elektrischen Steuereinrichtung automatisch gesteuert werden kann, wird der Belüftungskreisel 9 im Becken I stillgesetzt und das EinlaOorgan 26 geschlossen.

Zudem wird im Becken 2 das Einlaßorgan 27 geöffnet und die Ablaufrinne 29 mittels des Servomotors 31 geschlossen.

Mit dem Stillsetzen des Belüftungskreisels 9 im Becken 1 tritt eine Beruhigung der Flüssigkeit ein, so daß sich der noch im Becken befindliche Belebtschlamm auf dem Boden 3 absetzen kann. Nach einer gewissen Zeitdauer vom Stillsetzen des Belüftungskreisels 9 an gerechnet wird mittels des Servomotors 30 die Ablaufrinne 28 geöffnet, so daß die sich im oberen Teil des Beckens ansammelnde gereinigte Flüssigkeit über den Ablaufkanal 32 abfließen kann.

Nun wird auch der Belüftungskreisel 10 im Becken 2 eingeschaltet. Durch die dadurch verursachte Umwälzung wird der abgelagerte Belebtschlamm mit dem zufließenden Abwasser vermischt, in den erforderlichen Schwebezustand gebracht und das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch mit Sauerstoff versorgt.

Der weitere Verfahrensablauf in den beiden Becken entspricht dem vorstehend beschriebenen Verfahrensablauf, wobei jedoch die Funktion der Becken gewechselt hat. Das Becken 1 wirkt nun als Nachklärbecken, während das Becken 2 als Belüftungsbecken dient.

Die beschriebene Einrichtung für die Abwasserreinigung benötigt keine separate Fördereinrichtung für die Rückführung von Belebtschlamm.

Außerdem kann die beschriebene, aus zwei Becker bestehende Anlage durch Hinzufügen von Blöcken vor zwei auf die beschriebene Weise zusammenarbeitenden Becken erweitert werden.

Es ist auch möglich, die beiden Becken 1 und 2 mittels einer in F i g. 2 rein schematisch, gestrichelt dargestellten Abdeckung 33 vollständig abzudecken. Durch diese Abdeckung wird ermöglicht, daß durch die in den Figuren gestrichelt dargestellten Speiseleitungen 34 und 35 ein Belüftungsmedium in den Raum zwischen dem Flüssigkeitsspiegel FSund der Abdeckung 33 eingeführt werden kann. Als Belüftungsmedium wird vorzugsweise Ozon oder reiner Sauerstoff verwendet.

Durch geeignete nicht gezeigte Steuerorgane wird jeweils die Speiseleitung für das Belüftungsmedium zu dem als Belüftungsbecken betriebenen Becken geöffnet und zu dem als Nachklärbecken betriebenen Becken geschlossen.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist in jedem Becken eine Zuleitung 36 bzw. 37 (in F i g. 2 gestrichelt dargestellt) vorgesehen, deren Mündung unterhalb der Einlasse, d. h. Saugbereiche 22 bzw. 23 der Leitkanäle 18 bzw. 19 der Belüftungskreisel 9 und 10 liegt.

Über diese Zuleitungen 36 und 37 wird ein Belüftungsmedium, vorzugsweise reiner Sauerstoff oder Ozon, in den Saugbereich der Belüftungskreisel 9 bzw. 10 gebracht.

Durch geeignete, nicht dargestellte Steuerorgane wird die dem stillstehenden Belüftungskreisel zugeordnete Zuleitung geschlossen, während die dem sich drehenden Belüftungskreisel zugeordnete Zuleitung geöffnet ist.

Es versteht sich, daß die Anordnung und Ausbildung der Speiseleitungen 34 und 35 und der Zuleitungen 36 und 37 von der Anordnung und Ausbildung, wie sie rein schematisch in den Figuren gezeigt ist, verschieden sein kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche: 23

1. Einrichtung zur Abwasserreinigung mit mindestens einem Block, bestehend aus zwei die zu :■ klärende Flüssigkeit aufnehmenden Becken, deren innenräume miteinander in Verbindung stehen, wobei in jedem Becken eine Belüftungsvorrichtung zum Umwälzen und Belüften der im Becken befindlichen Flüssigkeit angeordnet ist und jedes > << Becken eine Einlaßeinrichtung zum Einlassen der zu klärenden Flüssigkeit und eine Abzugseinrichtung zum Abziehen der sich im oberen Teil des Beckens ansammelnden, gereinigten Flüssigkeit aufweist, und mit Mitteln zum abwechselnden Inbetriebnehmen der Belüftungsvorrichtung und der Einlaßeinrichtung bzw. Abstellen dsr Abzugseinrichtung des einen Belüftungibeckens und Inbetriebnehmen der Abzugseinrichtung bzw. Abstellen der Belüftungsvorrichtung und der Einlaßeinrichtung des anderen 2« Belüftungsbeckens, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden vorzugsweise gleichen quadratischen Grundriß (siehe F i g. 1) aufweisenden Becken (1, 2) eine gemeinsame, deren Innenräume (la, 2a) trennende Wand (7) aufweisen, welche von mindestens einer unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Durchgangsöffnung (8) durchsetzt ist, und daß jede Belüftungsvorrichtung einen um eine vertikale Achse drehbaren Belüftungskreisel (9,10) mit Antriebseinheit (9a, 10a) aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Becken (1,2) mittels einer Abdeckung (33) vollständig abgedeckt sind, und daß für jedes Becken (1,2) eine Speiseleitung (34,35) für ein Belüftungsmedium, z. B. reinen Sauerstoff oder Ozon, vorhanden ist, welche in den durch den Flüssigkeitsspiegel (FS) im Becken und der Abdekkung (33) gebildeten Raum mündet, und daß Mittel vorhanden sind, mit denen jeweils die Speiseleitung (34,35) für dasjenige Becken (1,2) geöffnet wird, in dem die Belüftungsvorrichtung (9,10) in Betrieb ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Becken (1, 2) eine Zuleitung (36, 37) für ein Belüftungsmedium, z. B. reinen Sauerstoff oder Ozon, aufweist, deren Mündung im Saugbereich (22, 23) des entsprechenden Belüftungskreisels (9, 10) liegt, und daß Absperreinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils die Zuleitung (36, 37) für dasjenige Becken (1, 2) öffnen, in dem die Belüftungsvorrichtung (9, 10) in Betrieb ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinnen (28, 29) in den Becken (1, 2) an der der Trennwand (7) gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.