DE2332218A1

DE2332218A1 - Verfahren und filter- tropfkoerper zur physikalischen und/oder biologischen abwasserreinigung

Info

Publication number: DE2332218A1
Application number: DE2332218A
Authority: DE
Inventors: August Dr Ing Schreiber; Berthold Dipl Ing Schreiber; Erhard Dipl Ing Schreiber
Original assignee: Schreiber August Dr-Ing 3001 Hannover-Vinnhorst
Current assignee: Schreiber August Dr-Ing 3001 Hannover-Vinnhorst
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1973-06-25
Publication date: 1975-01-02
Also published as: CA1023883A; ATA372474A; DE2332218B2; SE399055B; FR2241499A2; JPS558891A; US3876543A; JPS5037264A; IT1046840B; DK272874A; GB1471224A; ES427501A2; SE7408301L; FR2241499B2; CH580545A5; BE816761R; AT329465B

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D —8 MÖNCHEN

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstraSe 10

Dr. rer. not. W. KÖRBER » ^(M11) ^*"

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

Patentanwälte 25. Juni 1973

Gu/ay

Dr.-Ing. August Schreiber
Dipl.-Ing. Berthold Schreiber
Dipl.-Ing. Erhard Schreiber

3oo1 Hannover- Yinnhors t
Bahnhof straße 45

Patentanmeldung

Verfahren und FiIter-Tropfkörper zur physikalischen und/oder biologischen Abwasserreinigung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur physikalischen und/oder biologischen Abwasserreinigung mittels eines Filter-Tropfkörpers, bei dem die Durchrieseiung des über das künstlich durchlüftete Füllgut gleichmäßig verteilten, mechanisch vorgereinigten Abwassers durch das Füllgut hindurch zeitbegrenzt so lange vorgenommen wird, bis das Abwasser die Oberflächen des Füllgutes mit Schlamm und Mikroorganismen mehr und mehr überzogen und der Luftdurchgang infolge des Zuwachsens der Zwischenräume des Füllgutes sich mehr und mehr verringert hat, dann dem Füllgut durch Umwälzen der größte Teil des überflüssigen Schlammes entzogen und anschließend wieder die sich wiederholende zeit begrenzte Durchrieseiung des Füllgutes mit Abwasser vorgenommen wird, wobei ein abriebfestes Füllgut

409881/0717

verwendet wird und wobei zwecks Umwälzung des Füllgutes der Filter-Tropfkörper mit Wasser aufgefüllt, dann das aufgestaute Wasser und Füllgut innerhalb des Filter-Tropfkörpers durch eingeblasene Druckluft umgewälzt und dabei aus dem entstehenden Gemisch von aufgestautem Spülwasser, Füllgut und mineralischem und/oder biologischem Schlamm letzterer abgezogen wird und danach das Spülwasser abgelassen wird.

Ein solches Verfahren ist durch die DT-DS 2.116.000 und 2.150.345 bekannt geworden. Dieses bekannte Verfahren wird derart durchgeführt, daß sowohl die Umwälzung und Spülung als auch die Schlamm abziehung nur an bestimmten Stellen im Filter-Tropfkörper vorgenommen wird. Hierdurch wird bei verhältnismäßig kleinen Tropfkörpern, d.h. solchen mit einem Durchmesser bis zu etwa 10 m, eine ausreichende Entschlammung des Füllgutes erreicht, während bei größeren Tropfkörpern mit einem Durchmesser von z.B. etwa 20 m nur noch eine unvollkommene Entschlammung stattfindet, da in den zwischen den Stellen, an welchen sowohl die Umwälzung und Spülung als auch die Schlammabziehung erfolgt, vorhandenen Bereichen, die von der Umwälzung und Schlammabziehung nicht erfaßt werden, Schlammnester verbleiben. Im Falle der Reinwasserreinigung wären solche von der Umwälzung und Spülung nicht erfaßten Bereiche wegen der rein mechanisch erfolgenden Reinigung und wegen der dabei verwendeten bakterienfreien Mineralien ohne schädliche Wirkung auf das gereinigte Reinwasser. Im Falle der den Ausgangspunkt der Erfindung bildenden biologischen Abwasserreinigung tritt aber in den von der Umwälzung und Spülung nicht erfaßten Bereichen in den Schlammnestern eine Faulung ein, die

409881 /0717 _ ₃ _

einerseits den Abfluß aus dem PiIt er-Tropf körper in unvertretbarem Maße verschlechtert und andererseits eine rasche Wie der-Verschlammung des Füllgutes hervorrufen, wodurch die Reinigungswirkung des Filter-Tropfkörpers in schädlicher Weise vermindert wird.

Hier setzt nun die Erfindung ein, welcher die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren zur physikalischen und/oder biologischen Abwasserreinigung mittels eines FiIter-Tropfkörpers zu schaffen, bei dem das Füllgut in allen seinen Bereichen wirkungsvoll entschlammt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Umwälzung und die Schlammabziehung in horizontaler Richtung fortschreitend durch den Inhalt des Filter-Tropfkörpers hindurch vorgenommen wird. Zweckmäßig wird die fortschreitende Umwälzung und Schlamm abziehung kontinuierlich durchgeführt.

Es ist nun erreicht, daß infolge der fortschreitend vorgenommenen Umwälzung und Spülung alle Bereiche des Füllgutes nacheinander erfaßt und dadurch wirkungsvoll entschlammt werden. Dieses Verfahren macht es möglich, daß nun auch die oben erwähnten großen Tropfkörper, wie sie bei großen, von mehreren zehntausend Einwohnern anfallenden Abwassermengen verwendbar sind, hoch belastet werden können, ohne daß die Reinigungswirkung beeinträchtigt und eine allzu häufige Entschlammung des Füllgutes notwendig wird.

Grundsätzlich kann die Erfindung auch bei in Form von Längsbecken ausgebildeten Filter-Tropfkörpern Anwendung finden.

409881 /0717 ₄

Sofern aber der PiIter-Tropfkörper in bekannter Weise in Form eines stehenden Zylinders ausgebildet ist, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die fortschreitende Umwälzung und Entschlammung im Sinne einer um den Tropfkörper-Mittelpunkt erfolgenden Drehbewegung vorgenommen wird.

Die in den durch die erwähnten DT-OS 2.II6.000 und 2.150.345 bekannten Filter-Tropfkörpern für die Entschlammung des Tropfkörpers vorgesehenen ortsfesten Entschlammungsroste, ringförmigen Schlammabzugsleitungen und geschlitzten Schlammabzugsbleche sowie die ebenfalls ortsfesten, hiermit zusammenarbeitenden, zur Umwälzung mittels Druckluft dienenden perforierten dachartigen Aufbauten und Belüftungsrohre sind zwar für verhältnismäßig geringe Abwassermengen in ihrer Wirkung ausreichend. Bei großen Abwassermengen, wie sie von mehreren zehntausend Einwohnern anfallen und mit Hilfe von oben erwähnten, verhältnismäßig großen Filter-Tropfkörpern gereinigt werden sollen, muß bei den bekannten-Filter-Tropfkörpern die Entschlammung jedoch verhältnis massig oft und jeweils über verhältnismäßig lange Zeiträume durchgeführt werden, da die Umwälz- und Ent schlammungswirkung zu gering ist,und sich in den Bereichen zwischen den genannten Ent schlammungs- und Umwälz einrichtungen Schlammnester bilden, so daß in diesem Falle die bekannten Filter-Tropfkörper ungeeignet sind.

Durch die Erfindung soll daher ein FiIter-Tropfkörper zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens geschaffen werden, der in ausreichender Größe unter Vermeidung eines hohen Aufwandes hergestellt und auf einfache Weise wirkungsvoll entschlammt verden kann.

409881/0717 " ⁵ ~

Hierzu geht die Erfindung aus von einem Filter-Tropfkörper zur physikalischen und/oder biologischen Abwasserreinigung mit einem körnigen Füllgut, das im wesentlichen ein spezifisches Korngewicht von etwas unter 1 oder um 1 aufweist, ferner mit einem Verteiler arme aufweisenden Drehverteiler zur gleichmäßigen Verteilung des mechanisch vorgereinigten Abwassers über dem Füllgut und einer Ableiteinrichtung für das durch das Füllgut hin durchgerieselte gereinigte Abwasser sowie mit einer unter einem perforierten Bodenrost einmündenden Leitung zur künstlichen Durchlüftung des Füllgutes, wobei der Tropfkörper behälter dicht ausgebildet und oben offen ist und mit Einrichtungen zu seiner Auffüllung mit Wasser, zur mittels Druckluft erfolgenden Umwälzung des Gemisches aus aufgestautem Wasser, Füllgut und Schlamm innerhalb des Tropfkörper behälters sowie mit einer im Bereich der oberen Füllgut schichten angeordneten Abzugseinrichtung für den überflüssigen Schlamm und das Spülwasser versehen ist, wobei die Einrichtungen zur Umwälzung des genannten Gemisches oberhalb des perforierten Bodearostes in das Füllgut mündende Druckluftleitungen für die Zufuhr von unter höherem Druck als die Luft zur künstlichen Durchlüftung stehender Umwälzluft umfassen.

Bei einem solchen FiIter-Tropfkörper wird vorgeschlagen, daß die Schlamm -Abzugseinrichtung aus mindestens einem oberhalb des Füllgutes mittig im Tropfkörper behälter gelagerten, in horizontaler Ebene drehbaren Schlammentnahmearm besteht, der einerseits mit einem Ableitungsrohr für Überschuß-Schlamm und andererseits mit in die oberen Füllgutschichten ragenden Schlammentnahmebehältern verbunden ist, und daß die Einrichtung zur Umwälzung aus mindestens einem ebenfalls oberhalb des Füllgutes mittig im Tropfkör-

409881 /0717

perbehälter gelagerten und in horizontaler Ebene drehbaren Spülann besteht, der einerseits mit einer Druckluftquelle für Umwälzluft und andererseits mit in das Füllgut reichen- , den, an ihren unteren Enden mit Luftaustrittsöffnungen ver- j sehenen Spülrohren verbunden ist. '

Die in dem vorzugsweise runden Tropfkörperbehälter befind- : liehen Füll gut körner können dabei eine Korngröße von unter 6 mm haben. Insbesondere in den oberen Füllgutschichten kann aber auch eine Korngröße von über .6 mm verwendet i werden.

Der Vorschlag gemäß der Erfindung macht es möglich, daß durch das bis in die Nähe der Füllgut oberfläche mit Wasser aufgestaute Füllgut die Schlammentnahmebehälter und die Spülrohre hindurch bewegt werden, wobei die aus den Spülrohren austretende Druckluft das oberhalb der Luftaus trittsöffnungen liegende Füllgut mit dem gleich schweren Wasser und Aufstauwasser durchwirbelt und umwälzt sowie den Schlamm von den Füllgutkörnern löst. Dabei entsteht aber auch für die gegebenenfalls bis dicht über den perforierten Bodenrost reichenden Spülrohre ein so geringer Widerstand, daß sie mit einer geringen Geschwindigkeit innerhalb de3 Tropfkörperbehälters umlaufen können und so fortlaufend Abschnitt für Abschnitt den Schlamm vom gesamten im Behälter befindlichen Füllgut lösen.

Die Schlammentnahme behälter sind zweckmäßig über sich vom Schlammentnahmearm herab erstreckende Ansaugrohre mit dem Schlamm entnahme arm verbunden, die nit ihren unteren, al.· j Schlammeintritts'iffnuTiu" ausgebildeten EniU;n in die Schlämmen tnahmebehält er mün.ier; . Letztere 3ind mir den Ansaugrohren am Schlamm entn ihiuean.- "η*· festigt" und für ."ic ti üchlammwass ereint ritt zumiiiGjst oben perfoxu.ert. Im unteren Bereich. bilden sie eir>"i geschlossenen Raum, in -ziehen die .;r\-

409381 /0717 - 7 -

saugrohre reichen. Vie erwähnt wird durch die aufsteigende Druckluft der Spülrohre der vom Füllgutkorn gelöste Schlamm nach oben gespült und tritt in die perforierten, taschen ν artig ausgebildeten Schlemm entnahme behält er ein und über die Ansaugrohre und den Schlamm entnahme arm in die mechanische Vorreinigung. Auf diese Weise kann eine in wirtschaftlicher Weise intensive Entschlammung durchgefühlt werden.

Insbesondere bei hochbelasteten Eilt er- !Tropfkörpern empfiehlt es sich, daß der Schlamm entnahme arm und/oder der Spülarm sich vom mittigen Drehlager aus über den ganzen Durchmesser des Tropfkörperbehälters erstrecken. Diese Ausführungsform ermöglicht es, daß äae Füllgut über die Breite, d.h. den Durchmesser des Tropfkörperbehälters gesehen in allen Bereichen durch die aus den Spülrohren austretende Druckluft durchwirbelt und durch die Schlammentnahme behälter entschlammt wird.

In anderen Fällen wird es genügen, wenn der Schlammentnahmearm und/oder der Spül arm sich vom mittigen Drehlager aas über den ganzen Durchmesser des Tropfkörper behälters erstrecken.

Anstatt bis dicht über den perforierten Bodenrost können nach einer weiteren Ausführungsform in gegebenen Fällen, z. B. wenn zusätzlich Umwälzluft durch am Behälterboden angeordnete an sich bekannte perforierte dachartige Aufbauten zugeführt wird, die vom Spülarm ausgehenden Spülrohre sich bis etwa zur halben Füllgut höhe herab erstrecken.

Damit bei der umlaufenden Bewegung des Spülarmes auch die oberen Füllgut schichten, bei denen eine größere oder schnei-· lere Verschlammung eintritt, sehr intensiv umgewälzt und j entschlammt werden, wird vorgeschlagen, daß die vom Spülarm ausgehenden Spülrohre auf der einen vom Drehlager ausgehenden Hälfte

409881/0717

des Spülarmes sich bis dicht über den perforierten Bodenrost und die Spülrohre auf der anderen Hälfte des Spülarmes sich bis etwa zur halben Füllguthöhe herab erstrecken.

/gegenseitige Es kann ausreichend sein, wenn der Abstand der Spülrohre halb so groß oder etwa halb so groß wie der gegenseitige Abstand der Schlammentnahme behält er ist.

Bezüglich der Ermöglichung einer ungehinderten Drehbewegung des S chTamoi entnahme arme s und des Spülarmes ist es zweckmäßig, wenn die genannten Arme unterhalb der Verteilerarme des Drehverteilers angeordnet sind, der eine Zuleitung für mechanisch gereinigtes Abwasser aufweist.

Eine weitere Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß in der Zuleitung eine Dosiereinrichtung zur Zugabe von Kalkmilch, Aluminiumsulfat, Aktivkohle in feinem Korn od.dgl. vorgesehen ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß der Gehalt an Phosphaten, Stickstoff oder anderer für die Vorflut schädlicher Stoffe vermindert bzw. ausgeschieden und bei der Entschlammung mit entfernt wird.

Der Antrieb der Schlammentnahme- und der Spülarme könnte an sich vom Antrieb des Drehverteilers aus, gegebenenfalls über eine geeignete Übersetzung, erfolgen. Um aber von der Drehbewegung des Drehverteilers unabhängig zu sein, wird vorgeschlagen, daß der Schlammentnahmearm und der Spülarm einen eigenen Antrieb, vorzugsweise in Form eines Elektromotors, aufweist. Dabei genügt, insbesondere wenn die beiden genannten Arme miteinander fest verbunden sind, ein gemeinsamer Antrieb für beide Arme .

409881/0717

Eine zweckmäßige, die wirksame Entschlammung und Umwälzung begünstigende Lösung der Lagerungs- und Anschlußprobleme für die beiden genannten Arme besteht darin, daß der Schlamm entnahme arm oberhalb des Spülarmes angeordnet und beide Arme fest miteinander verbunden sowie auf einem im Tropfkörperbehälter angeordneten Mittelschacht mittels einer Kugel drehverbindung um zwei konzentrisch zueinander angeordnete senkrechte Rohre drehbar gelagert sind, wobei beide Rohre mittels Schleif ringdichtungen gegeneinander abgedichtet sind und das innere Rohr als Ableitungsrohr für S chlammwass er gemisch mit dem Schlamm entnahme arm und das äußere Rohr als von der Druckluft quelle kommendes ZuIe it ungs rohr für Hochdruckluft mit dem Spülarm verbunden ist. Druck luft quelle ist dabei zweckmäßig ein Kompressor.

In den genannten Mittelschacht können auch noch die Stromversorgungskabel z.B. für den die beiden genannten Arme antreibenden Elektromotor angeordnet sein.

Da die Füllgut oberfläche und vor allem der sich beim Spülen bzw. Umwälzen einstellende Wasserspiegel im Tropfkörperbehälter unterhalb des oberen Randes des Mittelschachtes liegt, ist nach einer weiteren Ausführungsform in das Ableitungsrohr für den durch Schlamm wassergemisch gebildeten Überschußschlamm eine Vakuumpumpe eingebaut, durch welche das Schlammwassergemisch über die Oberkante des Mittelschachtes nach dem unterhalb des Wasserspiegels liegenden Ableitungsrohr übergehebert wird.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Filter-Tropfkörpers gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt _r die nachstehend näher erläutert wird. Es zeigt:

409881/0717

- Ιο-

Fig. 1 einen Filter-Tropfkörper nach der Linie A-B-G-D in Mg. 2,

Fig. 2 den Filter-Tropfkörper nach Fig. 1 mit abgebrochen dargestelltem Bedienungssteg, v/o bei der Drehverteiler nur mit einem Arm wiedergegeben ist, in der Draufsicht

Fig. 3 die Arme der umlaufenden Entschlammungseinrichtung nach der Linie E-E in Fig. 2 und

Fig. 4 die Arme der Entschlammungseinrichtung nach der Linie F-F der Fig. 2.

Der Filter-Tropfkörper besteht im wesentlichen aus einem Behälter 1, einer Betonsohle 2 mit darüber angeordnetem perforierten Bodenrost 3, einem Mittelschacht 4, durch welchen ein Zuleitungsrohr 5 für Hochdruckluft zum Umwälzen und ein Ableitungsrohr 6 für Überschußschlamin sowie elektrische Stromversorgungsleitungen führen. In dem Behälter befindet sich Füllgut 7, über v/elchem ein Drehverteiler 8 angeordnet ist. Der Behälter 1 besitzt ferner einen Bedienungssteg 9» zum Drehverteiler 8 führende Zuleitungen Io und lo,2 für mechanisch gereinigtes Abwasser, einen Luftverdichter 11 für niedrigen Druck, zur künstlichen Durchlüftung des Füllgutes 7 einen an das Zuleitungsrohr 5 angeschlossenen Luftkompressor 12 als Druckluft quelle für Umwälzluft zur Erzeugung hohen Druckes, eine Sch lamm-Abzug seinrichtung 13 mit Spülarm 14 und Schlammentnahme arm 15» eine in das Ableitungsrohr 6 eingebaute Vakuumpumpe 16, eine in die Zuleitung 10 bzw. 10,2 eingebaute Förderpumpe 17, nur angedeutete Schalt- und Absperrorgane 18, eine Wasservorlage 19 für eine den normalen Tropfkörperabfluß aufnehmende Abflußleitung 6,1, ein Sichtgerinne 20 und eine Schlamm v/ass er gemisch vorlage 19,1.

409881/0717 _ll _

Das mechanisch vorgereinigte Abwasser wird durch die Zuleitung 10 einem Pumpensumpf 17,1 zugeführt, von wo es mit Hilfe der Förderpumpe 17 durch die Druckleitung 10,2 in den Drehverteiler 8 gepumpt wird und über die Drehverteilerarme 8,1 über die gesamte Oberfläche des im Filter-Tropfkörper befindlichen Füllgutes 7 verteilt wird. Gleichzeitig wird durch den Luftverdichter 11 über die Leitung

11.1 Luft niedrigen Druckes zwischen den perforierten Rost 3 und die Sohle 2 eingeblasen. Die Luft verteilt sich unter den gesamten perforierten Rost 3 und durchlüftet das Füllgut 7 gleichmäßig. Beim Durchgang des Abwassers durch den Filter-Tropfkörper, in welchem sich durch, die eingeblasene Luft biologischer Schlamm, der die Schmutz stoffe des Abwassers als Nahrung aufnimmt und in Schlamm umsetzt, entwickelt, lagert sich der Schlamm auf der Oberfläche der Füllgutkörner ab. Ebenso lagern sich auch mechanische , nicht organische Stoffe an der Oberfläche des Füllgutes ab, so daß der Abfluß, wie er sich nach Durchtritt durch den perforierten Rost 3 auf der Sohle 2 und in einer mittig im Tropfkörperbehälter angeordnete Sammelrinne 2,1 der Sohle sammelt und in die Abflußleitung 6, 1 und die Wasser vorlage 19 und dann in das Sichtgerinne 20 gelangt, während des normalen Betriebes schlammfrei und vollbiologisch gereinigt abfließt. Yon hier aus gelangt das Abwasser durch ein Feins'eä) in den Abfluß-Verteilerschacht 20,1 und über die zum nicht dargestellten Vorfluter führende Abflußleitung

18.2 bei geöffneten Absperrschiebern in den Vorfluter.

Nach weiterer Schlammablagerung innerhalb des Füllgutes 7 wird der Schieber der zum Vorfluter führenden Abflußleitung 18,2 geschlossen und der Schieber der Leitung 18,1, die zur mechanischen Vorreinigung führt, geöffnet.

409881 /0717

- 12 -

_ 12 _

Sodann wird der Schieber 18 der Abflußleitung 6,1 geschlossen und die von der mechanischen Reinigung kommende Zuleitung IO geöffnet, die Förderpumpe 17 in Gang gebracht und evtl. auch durch die Leitung 10,1 zusätzlich Spülwasser zum schnelleren Auffüllen des Füllgutes 7 zugeleitet.

Ist der Wasserspiegel im Füllgut 7 bis zu dessen Oberfläche 7,2 gestiegen, so wird über den Drehverteiler 8 weiteres Wasser zum Spülen zugeführt und die Wasserspiegelhöhe innerhalb des Füllgutes durch automatische Schaltung der Förderpumpe 17 auf gleichem Stand gehalten.

Nun wird der Kompressor 12 in G-ang gesetzt und die erzeugte Druckluft über das Zuleitungsrohr 5 in die Spülarme und über sich bis nahe zum Behälterrost 3 erstreckende und unten Luftaustrittsöffnungen 14,2 aufweisende Spülrohre 14,1 bis zur Sohle 2 des Tropfkörpers geführt. Dadurch wird das gesamte F&llgut 7 im Bereich des Spülarmes 14 mit dem darüber lie gen den Sch lamm ent nähme arm 15 auf gewir belt und der Schlamm von der Oberfläche der Füllgut körner zum größten Teil gelöst. Die durch den Kompressor 12 erzeugte Druckluft wird dabei durch die Spülrohre 14, 1 mit einem größeren Druck in das Füllgut 7 gedrückt, als es dem Widerstand der aufgefüllten Wassersäule entspricht. Alsdann wird die Vakuumpumpe 16 eingeschaltet, die über das Ableitungsrohr 6 die Luft absaugt. Durch diese Saugwirkung tritt das Schlammwassergemisch über taschenartige, zweckmäßig perforierte Schlamm entnahme behäl ter 15,3 in die unteren, jeweils als Schlamm eintritt söffnung 15,2 ausgebildeten Enden von Ansaugrohren 15, 1 in letztere ein und gelangt dann in .,j den Schlamment nähme arm 15 und von dort in das Ableitungsrohr¹ 6. Bei geöffneten Schiebern 18 des Ableitungsrohres 6

409881/0717 - ¹^-

gelangt das Schlammwassergemisch weiter über die Wasservorlage 19,1, das Sichtgerinne 20 und den Verteilerschacht 20,1 und von dort über den geöffneten Schieber 18 in die Leitung 18,1, die zur nicht dargestellten mechanischen Vorreinigung führt.

Alsdann wird ein Elektromotor 13,1 für den Antrieb der Schlamm-Abzugseinrichtung 13 eingeschaltet, wodurch der Schlamm entnahme arm 15 und der Spül arm 14 in langsame, umlaufende Bewegung versetzt werden. Der Abfluß des Sch.la.mmabwassergemisch.es aus den Schlamm entnahme behält em 15, 3 in die mechanische Vorreinigung wird bewirkt durch das Überhebern des genannten Gemisches aus den Behältern 15,3 und das bis zur mechanischen Vorreinigung vorhandene Gefälle. Nach einmaliger oder mehrmaliger Umdrehung der Schlammabzugs· einrichtung 13 wird der Schlamm aus dem Füllgut 7 herausgespült und zwar in der Weise, daß mesosaprober Schlamm aus den unteren Schichten des Füllgutes nach oben gespült und der polysaprobe Schlamm der oberen Füllgut schichten 7* 1 unmittelbar in die Schlammentnahme behälter 15,3 eintreten kann. Damit wird ein Vermischen der polysaproben Mikroorganismen der oberen Füllgut schichten 7,1 mit den mesosaproben Mikroorganismen der unteren Füllgut schichten so gut wie nicht eintreten, so daß bei V/i ed er Inbetriebnahme die biologischen Verhältnisse des Filter-Tropfkörpers nicht wesentlich gestört sind.

Der Abstand der Schlammansaugrohre 15 ist gemäß Fig. 1 doppelt so groß wie der der Spülrohre 14,1. Auf der in Fig. rechten Seite des Spülaimes 14 reichen die Sp£lrohre, die dort mit 14,3 bezeichnet sind, nur in die oberen Füllgutschichten 7,1 (Fig. 4), damit letztere bei der umlaufenden

_ 14-409881/0717

-U-

Bewegung der Schlaramabzugs einrichtung 13 intensiver entschlammt werden als die unteren Füllgut schichten.

Nach ausreichender Ent sch lamm ung wird der Elektromotor 13,1 einschließlich Kompressor 12 und Vakuumpumpe 16 abgestellt und der aus zuvor zugeleitetem Auf stau wasser und gelöstem Schlamm bestehende und durch den perforierten Bodenrost 3 tretende Abfluß durch Öffnen des Schiebers 18 der aus der Abwassersammeirinne 2, 1 der Behältersohle 2 über die Wasservorlage 19 in da3 Sichtgerinne 20 führenden Abflußleitung 6, 1 bis zum letzten Rest in die mechanische Vorreinigung abgelassen und damit das gesamte Füllgut 7 entwässert.

Alsdann wird dem Drehverteiler 8 und damit dem Füllgut des FiIter-Tropfkörpers durch die Förderpumpe 17 - unter gleichzeitiger Zuführung von Luft niederen Druckes durch die leitung 11,1 - wieder so viel Abwasser zugeführt, daß die biologische Reinigung innerhalb des Filter-Tropfkörpers wieder einsetzt, bis der durch die Abflußleitung 6,1 abfließende Abfluß wie beschrieben schlammfrei geworden ist, was durch Messungen oder durch Inaugenscheinnahme in dem Sichtgerinne 20 festzustellen ist. Die zugeführte Luft niederen Druckes kann dabei über die Abflußleitung 6, 1 nicht entweichen, da letztere durch eine Wasservorlage 19 gegen Luftdurchgang zum Vorfluter abgesperrt ist.

Da an den Füllgut körnern immer noch ein bestimmter Teil von biologischem Schlamm haftet, tritt sofort wieder die j biologische Reinigung und das Festhalten des Schlammes J

innerhalb des Füllgutes ein, so daß bereits nach etwa 10 bis 20 Hinuten wieder ein schlammfreier und klarer Abfluß erreicht wird. Bis zu dieser Zeit wird jedoch das

403881/0717 ;

zum Teil noch schlamm haltige Abwasser zur mechanischen Vorreinigung geleitet und nochmals mit dem übrigen mechanisch gereinigten Abwasser vermischt dem FiIter-Tropfkörper zugeführt. Alsdann wird wieder die Leitung 18,1 zur mechanischen Vorreinigung geschlossen und die zum Vorfluter führende Abflußleitung 18,2 für den normalen Abfluß geöffnet Nun kann nach den praktischen Erfahrungen mehrere Tage Abwasser über den FiIter-Tropfkörper geleitet und vollbiologisch gereinigt werden» Erst wenn durch die Schlammansammlung in den Zwischenräumen des Filter-Tropfkörpers der Durchgang von Wasser und Luft wesentlich gehemmt ist, muß v/ieder mit der Entschlammung begonnen werden, um den Filter-Tropfkörper erneut zu entschlammen.

Es sei noch erwähnt, daß die Durchtrittsöffnungen des perforierten Bodenrostes 3 und der Schlammentnahme behälter 15» 3 so bemessen sind, daß das Schlamm wasser gemisch ,jedoch nicht die Füllgutkörner hindurchtreten können.

Zum Zwecke eines dauernden Betriebes und eines Ausgleichs ist es vorteilhaft, über die Zeitdauer der Entschlammung zwei Filter-Tropfkörper parallel nebeneinander vorzusehen, wobei der Filter-Tropfkörper, der z.Zt. nicht entschlammt wird, den Zu- und Abfluß zu den gesamten Filter-Tropfkörperanlagen ausgleicht.

Zweckmäßig ist es, den Filter-Tropfkörper zulaufen Chemikalien, z.3. Calciumhydroxyd, Aluminiumsulfat od.dgl. zuzgeben, um den Gehalt an Phosphat und anderen Stoffen, die der Vorflut schädlich sind , zu vermindern. Da der gebildete Schlamm des Filter-Tropfkörpers in den Schlammfaulraum der nicht dargestellten mechanischen Vorreinigung

409881 /0717

_ 16 _

gelangt, wird gleichzeitig der gesamte Schlamm der Anlage für die Verwendung als landwirtschaftlicher Dünger wertvoller.

Auf diese Weise wird in großen ifengen anfallendes Abwasser mit einfachen Mitteln und ohne Nachklärbecken vollbiologisch und mit wesentlich größerer Belastbarkeit des Füllgutes als bei konventionellen Iropfkörperanlagen gereinigt.

Darüberhinaus ist es auch möglich, den FiIter-Tropf körper für die Reinigung von schädlicher Abluft vorzusehen, indem das Gebläse bzw. der Verdichter 11 die Abluft oder die Abgase unter den Behälterrost 3 einbläst und mit Hilfe der Pumpe 17 und des Drehverteilers 8 der Filter körper von Zeit zu Zeit befeuchtet wird, so daß über den sich bildenden biologischen Schlamm oder den adsorbierten Schwebestoffen die Luft gereinigt wird.

- 17 Ansprüche

409881/0717

Claims

Ansprüche

1J Verfahren zur physikalischen und/oder biologischen Abwasserreinigung mittels eines PiIter-Tropfkörpers, bei dem die Durchrieselung des über das künstlich durchlüftete Füllgut gleichmäßig verteilten, mechanisch TOrgereinigten Abwassere durch das Füllgut hindurch zeitbegrenzt so lange vorgenommen wird, bis das Abwasser die Oberflächen des Füllgutes mit Schlamm und Mikroorganismen mehr und mehr überzogen und der Luftdurchgang infolge des Zuwachsens der Zwischenräume des Füllgutes sich mehr und mehr verringert hat, dann dem Füllgut durch Umwälzen der größte Teil des überflüssigen Schlammes entzogen und anschließend wieder die sich wiederholende zeitbegrenzte Durchrieseiung des Füllgutes mit Abwasser vorgenommen wird, wobei ein abriebfestes Füllgut verwendet wird und wobei zwecks Umwälzung des Füllgutes ί der FiIter-Tropfkörper mit Wasser aufgefüllt, dann das ! aufgestaute Wasser und Füllgut innerhalb des Filter-Tropfkörpers durch eingeblasene Druckluft umgewälzt und dabei aus dem entstehenden Gemisch von aufgestautem Spülwasser, Füllgut und mineralischem und/oder biologischem Schlamm letzterer abgezogen wird und danach das Spülwasser abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzung, und die SchlammabZiehung in horizontaler Richtung fortschreitend durch den Inhalt des Filter-Tropfkörpers hindurch vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fortschreitende Umwälzung und Schlammabziehung bei zylindrischer Ausbildung des FiIter-Tropfkörpers im Sinne einer um den Tropfkörper-Mittelpunkt erfolgenden Drehbewegung vorgenommen wird.

409881/0717 -₁₈-

Filter-Tropfkörper zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem körnigen Füllgut, das im wesentlichen ein spezifisches Korngewicht von etwas unter 1 oder um 1 aufweist, ferner mit einem Verteilerarmei aufweisenden Drehverteiler zur gleichmäßigen Verteilung des mechanisch vorgereinigten Abwassers über dem Füllgut und einer Ableiteinrichtung f©r das durch das Füllgut hindurchgerieselte gereinigte Abwasser sowie mit einer unter einem perforierten Bodenrost einmündenden Leitung zur künstlichen Durchlüftung des Füllgutes, wobei der Tropfkörperbehälter dicht ausgebildet und oben offen ist und mit Einrichtungen zu seiner Auffüllung mit Wasser, zur mittels Druckluft erfolgenden Umwälzung des Gemisches aus aufgestautem Wasser, Füllgut und Schlamm innerhalb des Tropfkörper behält ers sowie mit einer im Bereich der oberen Füllgut schichten angeordneten Abzugs einrichtung für den überflüssigen Schlamm und das Spülwasser versehen ist, wobei die Einrichtungen zur Umwälzung des genannten Gemisches oberhalb des perforierten Bodenrostes in das Füllgut mündende Druckluftleitungen für die Zufuhr von unter höherem Druck als die Luft zur künstlichen Durchlüftung stehender Umwälzluft umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlamm-Abzugs einrichtung (13) au3 mindestens einem oberhalb des Füllgutes (7) mit tig im Tropfkörper behält er (1) gelagerten, in horizontaler Ebene drehbaren Sch.laTnmentnab.mearm (15) besteht, der einerseits mit einem Ableitungsrohr (6) für Überschuß-Schlamm und andererseits mit in die oberen Füllgutschichten (7» 1) ragenden S chlamm entnahme behält era (15, 3) verbunden ist, und daß die Einrichtung zur Umwälzung aus mindestens einem ebenfalls oberhalb des Füllgutes (7) mittig im Tropf körper behält er (1) gelager-

409881/0717 -19-

ten und in horizontaler Ebene drehbaren Spül am (14) besteht, der einerseits mit einer Druckluftquelle (12) für Umwälzluft und andererseits mit in das Füllgut (7) reichenden, an ihren unteren Baden mi t/Luf tans tritt söffnungen (14, 2) versehenen Spiilrohren (14, 1 bzw. 14» 3) verbunden ist.

4. Filter-Tropfkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Schlamm entnahme am (15) und/oder der SpOlarm (14) sich von mittigen Drehlager aus Über den ganzen Durchmesser des Tropfkörper behält er s (1) erstrecken.

5. Filter-Tropfkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammentnahme arm (15) und/oder der SuQlam (14) sich vom mittigen Drehlager aus nur über den halben Durchmesser des Tropfkörper behält er s (1) erstrecken

6. FiIter-Tropfkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spülarm (14) ausgehenden Spülrohre (14, 1) sich bis dicht über den perforierten Bodenrost (3) herab erstrecken.

7. FiIt er-Tropf körper nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spül arm (14) ausgehenden Spülrohre (14, 3) sich bis etwa zur halben Füllguthöhe herab erstrecken.

8. Filter-Tropfkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Spül aim (14) ausgehenden Spülrohre (14»

1) auf der einen vom Drehlager ausgehenden MIfte des

- 2o -

409881/0717

Spülarmes sich bis dicht über den perforierten Bodenrost (3) und die Spülrohre (14, 3) auf der anderen Hälfte des Spülarmes sich bis etwa zur halben Füllguthöhe herab erstrecken.

9. Filter-Tropfkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 8, . dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Spülrohre (14, 1 bzw. 14, 3) halb so groß ist wie der gegenseitige Abstand der Schlammentnahmebehälter (15, 3).

10. FiIt er -Tropf körper nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammentnahmebehälter (15, 3) sich über * vom Schlamm entnahme arm (15) herab er-,

streckende Ansaugrohre (15, 1) mit dem Schlamm entnahme arm verbunden sind, die mit ihren unteren, als Schlammeintrittsöffnung (15, 2) ausgebildeten Enden in die Schlammentnahmebehälter (15, 3) münden.

11. FiIt er-Tropf körper nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammentnahmebehälter (15, 3) taschenartig ausgebildet und mit perforierten Wandungen versehen sind.

12.Filter-Tropfkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammentnahme arm (15) und der Spülarm (14) unterhalb der Verteilerarme (8, 1) des Drehverteilers (8) angeordnet sind, der eine Zuleitung (10; 10,2) für mechanisch gereinigtes Abwasser aufweist.

- 21 -

409881/0717

13. Filter-Tropfkörper nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (10; 10,2) eine Dosiereinrichtung zur Zugabe von Kalkmilch, Aluminiumsulfat, Aktivkohle in feinem Korn od.dgl. vorgesehen ist.

14. FiIter-Tropfkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammentnahmearm (15) und der Spül aim (14) einen eigenen Antrieb, vorzugsweise in Form eines Elektromotors (13, l) aufweist.

15. FiIter-Tropfkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammentnahme arm (15) oberhalb des Spülarmes (14) angeordnet und beide Arme (15 und 14) fest miteinander verbunden sowie auf einem im Tropfkörper behält er (1) angeordneten Hittelschacht (4) mittels einer Kugel drehverbindung um zwei konzentrisch zueinander angeordnete senkrechte Rohre (5, 6) drehbar gelagert sind, wobei beide Rohre (5, 6) mittels Schleifringdichtungen gegeneinander abgedichtet sind und das innere Rohr als Ableitungsrohr (6) für Schlammwasser-jgemisch mit dem Schlammentnahmearm (15) und das äußere Rohr als von der Druckluftquelle (12) kommendes Zuleitungsrohr (5) für Hochdruckluft mit dem Spülarm (14) verbunden ist.

16. Filter-Tropfkörper nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelschacht (4) auch die Stromversorgungskabel für den Elektromotor (13, 1) angeordnet sind.

- 22 -

409881/0717

17. Filter-Tropf körp er nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (6) für Schlammwassergenisch mit einer Vakuumpumpe (16) in Verbindung steht.

Der Patentanwalt

409881/0717