DE2412543C2

DE2412543C2 - Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit einem langgestreckten Umlaufbecken.

Info

Publication number: DE2412543C2
Application number: DE2412543A
Authority: DE
Inventors: August Dr.-Ing.; Schreiber Berthold Dipl.-Ing.; 3001 Vinnhorst Schreiber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-15
Filing date: 1974-03-15
Publication date: 1977-06-23
Also published as: DK141619B; GB1437284A; JPS5435426B2; NL164537C; US3947358A; JPS50125558A; RO64813A; BE826732A; ES435519A1; DK141619C; DK100875A; NL7405957A; FR2263981A1; NL164537B; PL98345B1; DE2412543B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologi- 6$ sehen Reinigung von Abwasser mit einem langgestreckten Umlaufbecken, das durch eine lingsverlaufende, "»;♦ AhKtand von den beiden Umlaufbecken-Stimwänden endende mittlere Trennwand in zwei zueinander parallele, an den Enden miteinander verbundene Strömungskanäle unterteilt ist und in dem dicht über dem Beckenboden liegende, um eine auf der Längsmittellinie des Umlaufbeckens befindliche lotrechte Drehachse kreisende flache Bodenlüfter angeordnet sind, wobei die mittlere Trennwand bis zur Drehachse der Bodenlüfter herangeführt und mit Ausspaningen für den Durchgang der kreisenden Belüfter sowie von diesen zugeordneten Luftzufühningsrohren versehen ist

Eine solche Vorrichtung ist durch die DT-PS 1658 129, z. B. Fig. 7, bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die im Bereich einer abgerundeten Umlaufbecken-Stirnwand angeordneten kreisenden Belüfter durch je eine Quertrennwand gegen die beiden Strömungskanäle abgetrennt, wobei die Quertrennwände mit Durchlaßöffnungen für den Zufluß des zu belüftenden und für den Abfluß des belüfteten Abwassers versehen sind.

Die Durchlaßöffnung für den Zufluß und die Durchlaßöffnung für den Abfluß ist jeweils in einer unterschiedlichen Höhenlage über dem Beckenboden angeordnet, um eine im wesentlichen senkrechte Strömung zu erzeugen, die die bei Drehung der Belüfter auftretende, um die Rotationsachse der Belüfter umlaufende Strömung des Abwassers kreuzt und abbremst, damit ein in schräger Richtung erfolgendes Aufsteigen tier aus den Belüftern austretenden Luftblasen und damit eine längere Aufenthaltszeit derselben im Abwasser zwecks verbesserter Abwasserreinigung erzielt wird. Darüber hinaus ist ebenfalls zur Abbremsung dieser Strömung die mittlere Trennwand his zur Rota tionsachse der kreisenden Belüfter herangeführt und mit Aussparungen für den Durchgang der Belüfter ver sehen.

Die mit den genannten Durchlaßöffnungen versehe nen Quertrennwände, welche den Durchfluß-Querschnitt der Strömungskanäle wesentlich verkleinern, stellen jedoch Drosselstcllen dar, wodurch der Durchsatz durch den Bereich der kreisenden Belüfter derart niedrig gehalten ist, daß die bekannte Vorrichtung sich nicht für die Reinigung größerer Abwassermengen eignet.

Aus der OE-PS 2 43 766 ist eine Einrichtung zur Gaseintragung in Flüssigkeiten bekannt bei der die Gaseintragung bzw. Belüftung von der Oberfläche aus durch die Ansaugwirkung rotierender hohler Strömungskörper erfolgt die so geformt sind, daß sich bei ihrer Bewegung in der Flüssigkeit an bestimmten Stellen Unterdiuckzonen bilden, die ein energieaufwendiges Einsaugen des Gases in die Flüssigkeit ermöglichen. Um die derartigen Einrichtungen hinsichtlich des unterschiedlichen Unterdrucks bzw. der unterschiedlichen Gaseintragung anhaftenden Nachteile zu beheben, ist bei der bekannten Einrichtung vorgesehen, daß die Elemente der den Unterdruck erzeugenden Strömungskörper mit zunehmendem Abstand von der Drehachse auch e:r.e zunch»nende Eintauchtiefe haben. Die Strömungskörper sind so ausgebildet daß sie bei Rotation um eine vertikale Achse ein nach unten offenes Paraboloid beschreiben. Derartige paraboloidförmige Einrichtungen bzw. deren Strömungskörper eignen sich nur für verhältnismäßig geringe Flüssigkeitstiefen, weil sie bei Anordnung in einem Umlaufbecken von etwa drei Meter Tiefe nahezu viereinhalb Meter lang sein müßten, was ohne unverhältnismäßig großen baulichen Aufwand technisch nicht ausführbar ist Selbst wenn die bekannte paraboloidförmige Einrichtung durch Ein-

pressen von Gas oder Luft, und nicht durch Einsaugen, ab Belüfter betrieben werden könnte, hat sie keine dicht über dem Beckenboden liegende, um eine lotrechte Drehachse kreisende flache Bodenbelüfter.

Die DT-AS 17 59 861 betrifft eine biologische Abwasserreinigungsanlage mit zwei parallel nebeneinander angeordneten, durch eine Zwischenwand getrennten Umlaufkanälen, die durch Kehren verbunden sind. Es ist led^lich ein im Bereich der Wasserober fläche arbeitender, um eine vertikale Achse rotierender Kreis^lbelüfter vorgesehen, in dessen Nähe die Zwischenwand endet Belüftung und Umwälzung des Abwassers sind voneinander abhängig. Bodenbelüfter sind nicht vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor-1₅ richtung mit Bodenbelüftern der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß unter Vermeidung von Drosselstellen eine gute Reinigung von verhältnismäßig großen Abwassermengen bei Aufrechterhaltung einer möglichst langen Aufenthaltszeit der aus den Belüftern austretenden Luftblasen in dem Abwasser und damit eine gute Sauerstoffausnutzung möglich ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ^trömungskanäle mit ihrem vollen Querschnitt in den Bereich der kreisenden Bodenbelüfter übergehen, und daß in Kombination hiermit um die Rotationsachse der Bodenbelüfter im Abwasser kreisende Stauflächen angeordnet sind, wobei die Aussparungen in dem bis zur Rotationsachse der kreisenden Belüfter herangeführten Teil der mittleren Trennwand für den _Jo Durchgang auch der Stauflächen bemessen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Belüfter in schnell kreisende Bewegungen versetzt, und gleichzeitig wird aus ihnen Luft in das Abwasser eingeblasen. Durch das Abbremsen der infolge des Kreisens der Belüfter bewirkten Umlaufströmung des Abwassers werden die aus den Belüftern austretenden Luftblasen von der Lotrechten abgelenkt, so daß sie einen langen Weg im Abwasser zurücklegen müssen, wodurch die gewünschte lange Aufenthaltszeit der Luftblasen im Abwasser aufrechterhalten wird. Dabei hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß das in bezug auf die kreisenden Belüfter erfolgende Zu- und Ableiten des Abwassers mit seinem in den beiden Strömungskanälen vorhandenen vollen Querschnitt, d. h. ohne Drosselung, völlig ausreicht, um die für die Belüftung des Abwassers notwendige Abbremsung desselben zu gewährleisten und darüber hinaus infolge des ungedrosselten und damit erhöhten Durchsatzes durch den Bereich der Belüfter einen derart günstigen Umlauf um die mittlere Trennwand herum zu erzeugen, daß sich in den Strömungskanälen des Umlaufbeckens der für eine gute Abwasserreinigung erforderliche Belebtschlamm bildet. Die hierdurch erzielte Effektivität ermöglicht eine wirksame Reinigung auch größerer Abwassermengen, wie sie z. B. von 20 000 bis zu mehreren 100 000 angeschlossenen Einwohnern anfallen.

Die Stauflächen, die zweckmäßig quer zu ihrer kreis förmigen Bewegung:sbahn angeordnet sind, verringern zwar im Augenblick des Durchgangs durch die Aus- sparungen der mittleren Trennwand den Durchfluß; sie erzeugen jedoch nach dem Durchgang durch die Aus sparungen einen großen Wasserwiderstand, wodurch die Umlaufströmung, welche bereits durch den Wider stand der Belüfter hervorgerufen wird, noch verstärkt ⁶S wird.

Die Vorrichtung besteht zweckmäßig aus einer die Rmaiinnsachse der kreisenden Belüfter enthaltenden

Auflagerstütze, auf der mit einem Drehantrieb versehene horizontale Luftverteilerarme drehbar gelagert sind, von denen aus sich Luftzuführungsrohre nach unten er strecken, an deren Enden die kreisenden Belüfter angeschlossen sind. Dabei können auch die Stauflächen auf der Auflagerstützte drehbar gelagert sein. Hierzu können die Stauflächen an den Luftzuführungsrohren oder an von besonderen, auf der Auflagerstütze drehbar gelagerten Horizontalarmen aus sich nach unten erstrekkenden Stangen angeordnet sein, die den gleichen Abstand von der Rotationsachse haben wie die Luftzuführungsrohre.

Eine weitere Ausführungsform besieht darin, daß der Boden der Strömungskanäle — bezogen auf die Strömungsrichtung des um die mittlere Trennwand umlaufenden Abwassers — vor den kreisenden Belüftern ein Gefälle aufweist, um auf dieser Strecke eine Schlamm- ablagerung zu vermeiden und den Umlauf noch weiter zu begünstigen.

Außer im Bereich einer der beiden Umlaufbecken-Stirnwände können die Belüfter auch jeweils im Bereich beider Umlaufbecken-Stirnwände oder aber im Bereich der Mitte der Längserstreckung der mittleren Trennwand angeordnet sein.

Die Umlaufbecken-Stirnwände können ebenfalls zur weiteren Begünstigung des Umlaufs einen nach außen gekrümmten halbkreisförmigen Grundriß aufweisen.

Zur Sicherstellung der für die biologische Abwasserreinigung erforderlichen Luftversorgung, insbesondere bei verhältnismäßig lang ausgebildeten Umlaufbecken, sind im Abstand von den kreisenden Belüfiern zusätzlich noch ortsfeste Bodenbelüfter in den beiden Strömungskanälen angeordnet.

Zweckmäßig mündet die Zulaufleitung des zu reinigenden Rohabwassers und die Ablauflcitung des mit Belebtschlamm angereicherten Abwassers jeweils in Stromungsrichtung des um die mittlere Trennwand umlaufenden Abwassers in das Umlaufbeckcn ein.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine ers'e Ausführungsform im Längsschnitt. F i g. 2 eine /weite Ausführungsform mit zwei nebeneinander angeordneten Umlaufbecken mit zugeordnetem Nachklärbecken in der Draufsicht.

F i g. 3 eine dritte gegenüber F i g. 1 abgeänderte Ausführungsform im Längsschnitt und

F i g. 4 die Ausführungsform nach F i g. 3 in der Draufsicht.

Der Boden des Uinlaufbeckens ist mit 1 und die Umfassungswand mit 2 bezeichnet. Das langgestreckte Umlaufbecken ist durch eine längsverlaufende, mit Abstand vor den beiden Umlaufbecken-Stirnwänden 2;i endende mittlere Trennwand 3 in zwei zueinander parallele Strömungskanäle 4, 5 unterteilt. Dadurch, daß die mittlere Trennwand 3 vor den Stirnwänden 2a endet, sind die beiden Strömungskanäle 4 und 5 jeweils an den Enden miteinander verbunden.

H dem Umlaufbecken wird dem Abwasser durch in der Nähe des Bodens 1 um eine auf der Längsmittellinie des Umlaufbeckens befindliche lotrechte Rotationsachse Λ kreisende Belüfter 6 eine Umlaufströmung um die Rotationsachse Λ und um die mittlere Trennwand 3 herum aufgezwungen.

Zur Abbremsung des um die kreisenden Belüfter 6 umlaufenden Abwassers ist die mittlere Trennwand 3 bis zur Rotationsachse A der kreisenden Belüfter 6 herangeführt. Dieser verlängerte Teil der mittleren Trenn-

ders langen Umlaufbecken können die kreisenden Belüfter 6 auch im Bereich der beiden Umlaufbeckcn-Stirnwände la angeordnet sein. Die kreisenden Belüfter 6 rotieren dann mit gleicher Drehrichtung. Bei der Ausführungsform nach der F i g. 3 und 4 sind die kreisenden Belüfter etwa im Bereich der Mitte der mittleren Trennwand 3 angeordnet. Die Umlaufbceken-Stirnwände 2a weisen jeweils einen nach außen gekrümmten halbkreisförmigen Grundriß auf.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 sind außer den kreisenden Belüftern 6 noch ortsfeste Bodenbelüfter 13 vorgesehen.

Im Bereich der nicht mil kreisenden Belüftern versehenen Umlaufbeckcn-Stirnwünde 2a sind mit Abstand

Rotationsachse A "der Belüfter 6 im Abwasser kreisen- 15 von der Stirnwand 2a und mit Absland voneinander de Stauflächen 8 vorgesehen, welche sich im wesentli- gekrümmte Umleilwände 14 für das umlaufende Abwasser vorgesehen.

Die zur Versorgung der Belüfter dienende und von einer Druckluftquelle kommende Druckluftleitung ist für den 20 mit 15 bezeichnet. Sie führt zur Rotationsachse A und von dort über eine geeignete dichte Drehverbindung 16 in die horizontalen Luftvertcilerarme 10. und zwar unter Vermittlung eines auf die Auflagerstütze 9 aufgesetzten Standrohres 17. Auf der Auflagerstütze 9 ist

10 drehbar gelagert sind. Von den Luftvcrteilerarmcn 25 auch noch als Drehantrieb für die horizontalen Luftver-10 aus erstrecken sich Luftzuführungsrohrc 11 nach un- teilerarme 10 bzw. für die Horizonlalarnie 12 der Stauten, an deren Enden die kreisenden Belüfter 6 ange- flächen 8 ein Elektromotor 18 vorgesehen, schlossen sind. Die Luftzuführungsrohre 11 passieren Die Druckluftleitung 15 besitzt auch noch einen Abgemeinsam mit den Belüftern 6 die Aussparungen 7. zweig 19 zur Versorgung der ortsfesten Bodenbelüf-

Dic Stauflächen 8 sind an von besonderen, auf der 30 ter 13.

Auflagerstütze 9 drehbar gelagerten Horizontalarmen Schließlich ist noch im Bereich der kreisenden Bclüf-

12 aus sich nach unten erstreckenden Stangen und/oder ter 6 eine Bcdieniingsbrücke 20 vorgesehen, welche an den Luftzuführungsrohren U angeordnet. Diese feststehend angeordnet sein kann. Von der Bedicnungs-Stangen haben zwecks Ermöglichung des Durchganges brücke 20 aus können die gruppenweise angeordneten durch die Aussparungen 7 den gleichen Abstand von 35 kreisenden Belüfter 6 und die z. B. als Staubleche ausder Rotationsachse A wie die Luftzuführungsrohre 11.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist der Boden 1 der Strömungskanäle 4 und 5 in Strömungsrichtung gesehen
vor den kreisenden Belüftern 6 mit einem Gefalle versehen. In den F ί g. 3 und 4 erstreckt sich der Boden 1 40 folgt die Zuleitung des zu reinigenden Rohabwassers des Strömungskanals 5 von Ji-- Uml.u'fbccken-Stirn- durch eine Rohabwasserleitung 21, von welcher aus wand 2a aus mit Gefalle bis zum Bereich der kreisen- Zweigleitungen 2\s in das ieweiliee Umlaufbecken einden Belüfter 6. Dort erreicht der Boden 1 über eine
Schwelle la eine größere Höhe. Von der Schwelle \a

wand 3 ist in der Zeichnung mit 3a bezeichnet. Der verlängerte Teil 3a ist mit Aussparungen 7 für den Durchgang der kreisenden Belüfter 6 versehen.

Das um die mittlere Trennwand 3 umlaufende Abwasser wird mit seinem in den Strömungskanälen 4 und 5 vorhandenen vollen Querschnitt zu den kreisenden Belüflcrn 6 hingeleitet und von ihnen abgeleitet. Hierzu gehen die Strömungskanälc 4 und 5 mit ihrem vollen Querschnitt in den Bereich der kreisenden Belüfter 6 über, wie insbesondere aus den F i g. 2 und 4 hervorgehl. Die kreisenden Belüfter 6 werden mit einer Geschwindigkeit von mehr als 40 cm je Sekunde umlaufend um die Rotationsachse A bewegt.

Zur Verstärkung der Umlaufströmung sind um die

chen quer zu ihrer kreisförmigen Bewegungsbahn erstrecken. Dabei sind die Aussparungen 7 in dem bis zur Rotationsachse A der kreisenden Belüfter 6 herangeführten Teil 3a der mittleren Trennwand 3
Durchgang auch der Stauflächen 8 bemessen.

Die Rotationsachse A der kreisenden Belüfter 6 ist in einer Auflagerstütze 9 enthalten, auf welcher mit einem Drehantrieb versehene horizontale Luftvcrteilerarme

gebildeten Stauflächen 8 ausgehoben, gereinigt und gegebenenfalls ausgewechselt werden.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, gemäß welcher zwei Umlaufbecken parallel nebeneinander angeordnet sind, er-

vcigleitungen 2\e in das jeweilige Umlaufbecken < münden, und zwar im Strömungsrichtung des umlaufenden Abwassers. Dss gleiche gilt für die zur Ableitung

bis zur linken Umlaufbcckcn-Stirnwand 2a verläuft der 45 dienenden Zweigleitungen 22a. welche zu einer Sam

melleitung 22 führen, durch die das aus den Umlaufbekken kommende Belebtschlamm-Wassergemisch in ein Nachklärbecken 23 geleitet wird, welches neben den beiden Umiaufbecken angeordnet ist. Die aus dem

Boden des Strömungskanals 5 dann ebenfalls mit Gefälle. Der Strömungskanal 4 verläuft dann weiter von der linken Umlaufbecken-Stirnwand 2a bis zum Bereich der kreisenden Belüfter 6 mil Gefalle, und zwar

bis zu der im Strömungskanal 4 vorgesehenen Schwelle 50 Nachklärbecken 231 ableitende und zu einem Vorfluter

la. Hier erfolgt wiederum ein Sprung auf eine größere führende Rohrleitung für das biologisch gereinigte

Höhe, worauf der Boden 1 des Strömungskanals 4 von Wasser ist mit 24 bezeichnet

der Schwelle la aus bis zur rechten Umlaufbecken- Auf diese Weise ist es möglich, mit verhältnismäßig

Stirnwand 2a wieder mit Gefalle verläuft einfachen Mitteln Belebtschlammanlagen unter Auf Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 55 wendung sehr geringer Bau- und Betriebskosten zui

sind die kreisenden Belüfter 6 im Bereich der linken Reinigung auch größerer Abwassermengen herzustel

Umlaufbecken-Stirnwand 2a vorgesehen. Bei beson- len und zu betreiben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit einem langgestreckten Umlaufbecken, s das durch eine längsverlaufende, mit Abstand vor den beiden Umlaufbecken-Stimwänden endende mittlere Trennwand in zwei zueinander parallele, an den Enden miteinander verbundene Strömungskanäle unterteilt ist und in dem dicht Ober dem Beckenboden Hegende, um eine auf der Längsmitteltinie des Umlaufbeckens befindliche lotrechte Drehachse kreisende, flache Bodenbelflfter angeordnet sind, wobei die mittlere Trennwand bis zur Drehachse der Bodenbdüfter herangeführt und mit Aus- is sparungen für den Durchgang der kreisenden Belüfter sowie der diesen zugeordneten Luftzuführungsrohren versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (4, 5) mit ihrem voiien Querschnitt in den Bereich der kreisenden Bodenbelüfter (6) übergehen, und daß in Kombination hiermit um die Rotationsachse (A) der Bodenbelüfter im Abwasser kreisende Stauflächen (8) angeordnet sind, wobei die Aussparungen (7) in dem bis zur Rotationsachse (A) der kreisenden Belüfter (6) herangeführten Teil (3a) der mitderen Trennwand (3) für den Durchgang auch der Stauflächen (8) bemessen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer die Rotationsachse der kreisenden Belüfter enthaltenden Auflagerstütze, auf der mit einem Drehantrieb versehene horizontale Luftverteilerarme drehbar gelagert sind, von denen aus sich Luftzuführungsrohre nach unten erstrecken, an deren Enden die kreisenden Belüfter angeschlossen sind, dadurch gekenn- 3s zeichnet, daß auch die Stauflächen (8) auf der Auflagerstütze (9) drehbar gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauflächen (8) an den Luftzuführungsschienen (11) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauflächen (8) an von besonderen, auf der Auflagerstütze (9) drehbar gelagerten Horizontalannen (12) aus sich nach unten erstreckenden Stangen angeordnet sind, die den gleichen Abstand 4s von der Rotationsachse (A) haben wie die Luftzuführungsrohre (11).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (1) der Strömungskanäle (4, 5) vor den kreisenden Belüf- so tern (6) ein Gefälle aufweist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisenden Belüfter im Bereich der beiden Unilaufbecken-Stirnwände (2a) angeordnet sind

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisenden Belüfter (6) etwa im Bereich der Mitte der mittleren Trennwand (3) angeordnet sind.

60