DE2418179A1

DE2418179A1 - Klaeranlage nach dem verfahren der partiellen umwaelzung und belueftung im horizontalstrom mit kombiniertem vertikaldurchstroemten nachklaerbecken mit denitrifikations- und flockungsraum

Info

Publication number: DE2418179A1
Application number: DE2418179A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Danjes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-13
Filing date: 1974-04-13
Publication date: 1975-10-30

Description

Kläranlage nach dem Verfahren der partiellen Umwälzung und Belüftung im MorizontalStrom mit kombiniertem vertikaldurchströmten Nachklärbecken mit Denitrifikations- und Flockungsraum.
Es ist bekannt, daS Belüftungsverfahren nach Patent 1202227 in einer Kläranlage mit rechteckigem Grundriß anzuwenden. Das Nachklärbecken war in Kombinationsbauweise parallel zum Belüftungsbecken angeordnet. Es wies V-förmigen Querschnitt auf und war längsdurchströmt.
Der Rücklaufschlamm wurde durch am Belüftungsfahrwerk befestigte Mammutpumpen in das Belüftungsbecken zurückgefördert. An dem , dem Einlauf gegenüberliegenden Ende waren Ablaufrinnen angeordnet, die das Abwasser abführten. Eine parallel zur vertikalen Belüftungsbeckenwand, im Abstand von So cm angebrachte Tauchwand verhinderte ein Durchschlagen der durch die bewegten Mammutpumpen verursachten Turbulenzen zur Oberfläche des Nachklärbeckens.
Nachteile dieser Anordnung waren folgende: 1.) Da das Becken längsdurchströmt war, wurde seine Oberfläche von der Rücklaufschlammenge belastet.
2.) Die Durchströmgeschwindigkeit war infolge des V"förmigen Querschnittes verhältnismäßig hoch.
3.) Da der Einlauf des Nachklärbeckens am Ende des Belüftungsbeckens lag, wurde von den Rücklaufschlammpumpen die größere, am Nachklärbeckenanfang anfallende Rücklaufschlammenge dem Ende des Belüftungsbeckens zugeführt.
Das führte am Belüftungsbeckenende zu größerem Schlammgehalt als am Anfang. Im Interesse einer möglichst konstanten Schlanimbelastung im Belüftungsbecken ist aber gerade die umgekehrte Schlammverteilung erstrebenswert.
4.) Die Ablaufrinnen waren zu kurz und führten bei geringen hydraulischen Oberlastungen zu Abtreiben von Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken.
Eine Versuchsanlage dieses Typs auf dem Versuchsgelände der Bayerischen biologischen Versuchs anstalt in München hat die Grenzen der Nachklärung und die oben geschilderten Zusammenhänge klar erkennen lassen.
Als vorteilhaft wurde erkannt, daß bei der Betriebsweise als Vollstabilisationsanlage durch die von den Mammutpumpen erzeugten Turbulenzen Nitrifikationsvorgänge im Nachklärbecken hervorgerufen wurden, ohne deren nachteilige Folgen, wie Auftreiben von Schlammpaketen, infolge der bei der Denitrifikation entstehenden Gasbildung.
Vorliegende Erfindung soll die unter 1.) - 4.) erkannten Nachteile beseitigen und die als vorteilhaft erkannten Merkmale verbessern.
Die Aufgabenstellung ist: 1.) Ein vertikaldurchströmtes, in Kombinationsbauweise mit dem Belüftungsbecken kombiniertes Nachklärbecken geringer Bautiefe, ca. 3 bis 5 m, und großer Oberfläche, ca. 150 bis 300 m2, in dem der sich absetzende Schlamm ohne zusätzliche Räumvorrichtung am Boden durch die ohnehin vorhandenen, am Belüftungswagen befestigten Mammutpu#pen, kontinuierlich in das Belüftungsbecken zurückgefördert wlrd~ 2.) Einleitung des Schlammwassers aus dem Belüftungsbecken dergestalt, daß möglichst viel Schlamm an das Beckenende transportiert wird, wobei die Oberflächenbelastung des Nachklärbeckens möglichst gleichmäßig bleiben soll. Der Schlammtransport zum Beckenende soll möglichst unabhängig von der hydraulischen Belastung sein.
3.) Schaffung eines Denitrifikations- und Flockungsraumes, in dem gezielt denitrifiziert werden kann und durch Turbulenzerzeugung die Flockung von Feinschlamm und Entgasung von denitrifizierenden Schlamm vor dem Eintritt in den eigentlichen Nachklärraum erfolgt.
4.) Ein Ablaufrinnensystem, das möglichst gleichmäßige Oberflächenbelastung ergibt und Aufstaumöglichkeit schafft, zum Auspuffern hydraulischer Stöße.
Aus Figur 1, 2 und 3 ist die Lösung erkenntlich.
Das Abwasser strömt über den Zulauf 1 in das Belüftungsbecken 2, auf dessen vertikalen Beckenwänden 3 ein Fahrwerk fährt, das über dem Beckenboden schräg geneigte Stauflächen 4 führt, die eine partielle Umwälzung und Horizontalströmung erzeugen, in die durch Belüftet 5 von einem Gebläse 6, vorzugsweise feinblasig, Luft eingeblasen wird. Es kann auch mittel- oder grobblasig belüftet werden.
Das schlammhaltige Wasser verläßt über die Ablaufrinne 7 das Belüftungsbecken, in das in Kombinationsbauweise parallel zum Belüftungsbecken angeordnete Nachklärbecken 8.
Das Nachklärbecken 8 hat trapezförmigen Querschnitt und enthält eine schräg geneigte Tauchwand 9.
Am oberen Rand der Tauchwand 9 ist eine Rinne angeordnet. Der Q@@rschnitt ist so groß, daß die max.
Wassermenge mit der Geschwindigkeit des Beltiftungsfahrwerkes abströmen kann. Diese Rinne enthält Austrittsöffnungen 11, deren Abstand zum Beckenende geringer wird. Es kann auch bei gleichem Abstand der Querschnitt der Austrittsöffnungen 11 zum Beckenende hin vergrößert werden. Ijierdurch wird sichergestellt, daß am Beckenende mehr schlammhaltiges Wasser austritt als am Anfang.
Um sicherzustellen, daß auch bei geringeren Wassermengen als der maximalen die Strömungsgeschwindigkeit in der Rinne 10 möglichst erhalten bleibt, wird bei der Fahrt des Fahrwerkes zum BeIu'#ftungsbeckenanfang, entsprechend dem Nachklärbeckenende, über eine entsprechende Vorrichtung 12 ein dem Rinnenquerschnitt angepaßtes Tauchblech 13 eingeschwenkt, daß silber eine entsprechende Vorrichtung für die Rückfahrt wieder herausgeschwenkt wird. Durchtdie oeffnungen 11 der Rinne lo gelangt das schlammhaltige Wasser in den Denitrifikations- und Flockungsraum 14, der auf ca. 2 h Aufenthaltszeit bei mittlerer Wassermenge bemessen wird. Elier wird durch die mit Fahrwerksgeschwindigkeit, ca. 30 cm/s, hin und her bewegten Mammutpumpen genügend Turbulenz erzeugt, um die Flockung und Entgasung des denitrifizierenden Schlammes sicherzustellen. Durch zusätzliche Anordnung sogenannter Krählstäbe 16 kann jede notwendige Turbulenz sichergestellt werden. Der im Vergleich @ur Rinne 10 und ihrer Öffnungen 1 verhältnismäßig große Flockungsraum und das Nachklärbecken 8 puffern die punktförmige Einleitung im Bezug auf den für den gleichmäßigen Ablauf verantwortlichen Wasserspiegel 17 im Nachkl&rbecken aus.
Zwischen dem Wasserspiegel 18 des BelUftungsbeckens und dem Wasserspiegel des Nachklärbeckens 17 besteht die Differenz, die nötig ist, um bei maximaler Wassermenge die Geschwindigkeitshöhe zu erzeugen, um eine Strömungsgeschwindigkeit von ca. 30 cm/s in der Rinne lo zu erzeugen.
as im Nachklärbecken 8 aufsteigende Wasser wird durch im gleichen Abstand angeordnete Rohre 19 in die Ablaufrinne 20 abgeleitet. Die Rohre 19 erhalten beiderseitig im oberen Teil Löcher 21 gleichen Durchmessers, von Ca. 1O mm. Es sind soviele Löcher anzuordnen, daß die mittlere Wassermenge bei 1 bis 2 cm Stauhöhe abgeführt werden kann. Bei größeren Wassermengen tritt ein Aufstau im Becken auf, der bei der 5-fachen Wassermenge ca. 10 cm beträgt. Dieser Aufstau ist durch entsprechende Bordhöhen sicherzustellen. Bei extrellein, nicht vorgesehenen Zufluß verhindert ein Notüberlauf 22 ein Oberströmen der Anlage.
Der in der Trichterspitze des Nachklärbeckens 8 anfallende Schlamm ist geber die hin-und her-fahrenden Mammutpumpen 15 in das Belüftungsbecken zurückgefördert, wo er nach Vorbelüftung in der Pumpe selbst in die Belüftungszone trifft und durch einen Wasserstrahlpumpeneffekt für weiteren Sauerstoffeintrag sorgt.
Die vorliegende Erfindung löst die an sie gestellte Aufgabe und verbessert die Leistungsfähigkeit der Nachklärung entscheidend. Diese Tatsache gestattet einen höheren Schlammgehalt in Belüftungsbecken einzuhalten und erlaubt somit kleinere1 Beckenvolumen. Diese Tatsache führt ohne wesentliche Mehrkosten zu erheblichen Baukostenersparnissen.
Die Schaffung des Denitrifikationsraumes ergibt mit geringen Baukosten einen Teil der 3. Reinigungsstufe.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

Kläranlage mit partieller Umwälzung und Belüftung mit kombiniertem Nachklärbecken, dadurch gekennzeichnet, daß ein flachgegrilndetes langgestrecktes Nachklärbecken vertikal durchströmt wird, daß durch Anordnung einer schrägen Tauchwand 9 ein Denitrifikations- und Flockungsraum 14 entsteht, daß am oberen Rand der Tauchwand eine Rinne 1o angeordnet ist, die Wasseraustrittsöffnungen 11 enthält, die zum Belüftungsbeckenanfang hin geringeren Abstand haben als am Ende, daß über die Rinne über eine geeignete Vorrichtung bei der Fahrt zum Belüftungsbeckenanfang ein Tauchblech 13 eingeschwenkt wird, das das Wasser in der Rinne etwa mit gleicher Fahrgeschwindigkeit des Fahrwerkes strömen läßt, daß dieses Tatichbiech bei der Rückfahrt ausgeschwenkt wird, daß durch am Belüftungswagen angebrachte Mammutpumpen 15 im Flockungs- und Denitrifikationsraum Turbulenz erzeugt wird und gleichzeitig fortschreitend an der Trichterspitze des Nachklärraumes 8 der anfallende Schlamm abgesaugt wird und in das Belüftungsbecken 2 mit Wasserstrahlpumpeneffekt eingestrahlt wird, daß das entschlammte Wasser durch ein Ablaufsystem abgeführt wird, das Löcher mit gleichem Querschnitt enthält. deren Zahl so groß ist, daß die kleinste anfallende Wassermenge mit Oberstau von ca. 1 - 2 cm und die maximale Wassermenge einen Oberstau von ca. 10 bis 15 cm erzeugt.
2.) Kläranlagenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne 10 öffnungen 11 enthält, deren Querschnitt zum Belüftungsbeckenanfang größer werden und einstellbar sind.
3.) Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Beckenwand am Anfang und Ende eine Zahnstange oder Rollenkette befestigt ist, daß ein mit Freilauf versehenes Zahnrad beim Eingriff in die Zahnstange oder Kette um eine halbe Umdrehung gedreht wird, um ein an ihm befestigates Tauchblech 13 während einer Fahrt in die Rinne einzutauchen.
4.) « Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung der Turbulenz im Flockungsraum 14 an dem Mammutpumpen 15 Krählstäbe 16 angeordnet sind.

L e e r s e i t e