DE2438589A1

DE2438589A1 - Vorrichtung zur biologischen reinigung von haeuslichen und industriellen abwaessern nach dem belebtschlammverfahren

Info

Publication number: DE2438589A1
Application number: DE2438589A
Authority: DE
Inventors: Anton Dr Moser; Franz Prof Dr Ing Moser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1974-08-10
Publication date: 1975-03-27
Also published as: AT340839B; ATA825073A

Description

Vorrichtung zur biologischen Reiniglxng von häuslichen und industriellen Abwässern nach dem Belebtschlammverfahren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von häuslichen und industriellen Abwässern, bei dem das Abwasser zwischen einem Klärbecken und einem Nachklärbecken mit Schlaininabscheidung mehrere hintereinander geschaltete längliche Belüftungsbecken durchfließt, in die Luft oder Sauerstoff eingeblasen wird, und die derart bemessen sind, daß sie vom Abwasser praktisch inPfropfenströmung durchflossen werden.
Wenn mit erhöhtem Druck in den Belüftungsräumen gearbeitet wird, dann bedarf es einer Druckreduziereinrichtung9 bevor das behandelte Abwasser in das Nachklärbecken weitergeleitet werden kann. Bei dieser Druckreduzierung wird einerseits der Schlamm in ungünstiger Weise beeinflusst und - falls mit reinem Sauerstoff gefahren wird entvieicht ein Teil des Sauerstoffes durch Absenkung des Druckes über der Flüssigkeitsoberfläche ungenutzt in die Atmosphäre, beide Erscheinungen sind unerwünscht.
Diese unerwünschten Einflüsse können gemäß der Erfindung gleichzeitig dadurch behoben werden, daß die Belüftungsräume in zwei Gruppen aufgeteilt sind, derart, daß in den in Fließrichtung des Abwassers liegenden Belüftungsräumen der ersten Gruppe ein wesentlich höherer Sauers toffpartialdrucir eingestellt ist als in den Belüftungsräumen der zweiten Gruppe. Hierdurch wird erreicht, daß die zOBO in einer Entspannungsturbine zerschlagenen Schlammflocken sich in der zweiten Belüftungsraumgruppe wieder regenerieren. Außerdem ist es notwendig, um eine Anreicherung von inerten/im System zu ermeiden, einen größeren Teil des Kreislaufgases ständig abzuführen.
Dieses Gas iniißte normalerweise in die Atmosphäre abgeführt werden und wäre damit verloren, Durch das Vorhandensein einer 2. Belüftungsstufe kanfi dieses Abgas, welches noch Sauerstoff enthält, zu dem Frischgas der 2. Belüftungstufe zugesetzt und damit einer Verwendung zugeführt werden, SG daß der 'testsauerstoff weitgehend von den dort wirksamenNi1rcorganismen verwertet werden kann. Der Sauerstoffpartialdruck in der ersten elüftungsraumgruppe kann entweder durch Er höhlung des Innendruckes oder durch Vergrößerung des Zusatzes von reinem Sauerotoff stufenlos geregelt werden. Dies hat den Vorteil, daß die Arbeitsweise der Abwasserreinigungsanlage stufenlos und wirtschaftlich an sich ändernde Abwasserqualität angepasst werden kann. Um die Erhöhung des Sauerstoffpartialdruckes möglichst wirtschaftlich zu gestalten, kann in der ersten BelüStungsraumgruppe normale Außenluft verschieden hohen Druckes verwendet werden, wobei dieses Medium auch der zweiten $Belüftungsraumgruppe, jedoch mit geringerem Druck, zugeleitet wird. Das gleiche ist bei besonders schwierigen Ab wässern mit reinem Sauerstoff möglich. Wenn die Abwasserqaaiität sehr stark schwankt, ist es gelegentlich sweckmsßig, in der ersten Belüf tungs raumgruppe zusätzlich reinen Sauerstoff zur dort vorhandenen Luft nach Bedarf zuzusetzen. In diesem Fall kann sowohl in der ersten und zweiten Gruppe ein unterschiedlicher Gasdruck sowie auch der gleiche Gasdruck herrschen.
Dies hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Anlage bei kleinsten Abmessungen je nach Wasserqualität jeweils in der wirtschaftlichsten Weise betrieben werden kann.
Je nach vertretbarem baulichen Aufwand können als Druckredu ziereinrichtung zwischen den beiden Gruppen von Rtüftungsräumen entweder eine oder mehrere Druckreduzierventile oder bei größeren Anlagen Entspannungsturbinen vorgesehen werden.
Letztere haben den Vorteil, daß durch die Rückgewinnung der bei der Entspannung frei werdenden kinetischen Energie ein Teil der laufenden Betriebskosten eingespart wird Die beigefügte Abbildung stellt eine schematiste Darstellung der Abwasserreinigungsanlage gemäß der Erfindung dar.
Das Abwasser wird von der Pumpe P1 in die 1. Belüftungsstufe gepumpt, wo dieses mit Luft bzw. Sauerstoff bzw. einem Luft/Sauerstoff-Gemisch behandelt wird. Die Luft wird durch den Zusatzgaskompressor K2 aus der Atmosphäre angesaugt bzw. bei Verwendung von reinem Sauerstoff wird dieser aus einer Luftzerlegungsanlage entnommen. In diesem Falle könnte der Zusatzgaskompressor K2 auch wegfallen, da bei bestimmten Sauerstoffverfahren, z.B. bei dem von der Firma Union-Carbide entwickelten "pressure-swing-adsorption" -System, Sauerstoff bereits unter Druck angeliefert wird.
Der Kompressor K 2 komprimiert die Luft bzw. den Sauerstoff auf einen dem Systemdruck ähnlichen Wert. Der Systemdruck wird von dem Druckregler PRC, welcher z.B. in der Abluftleitung der 1. Belüftungsstufe angebracht ist, eingehalten.
Der Kreisluftkompressor K1 hat die Aufgabe, den Druckunterschied, den das Belüftungsgas beim Durchtritt durch den 1. Belüfter vorfindet, zu überwinden. Das Pelüftungsgas wird im Kreislauf geführt, da bei einmaligem Durchtritt des Gases durch die 1. Belüftungsstufe ein teilweiser Verbrauch des Sauerstoffes (in der Luft bzw. von reinem Sauerstoff) durch Aufnahme desselben im Abwasser gegeben ist.
Das aus der 1. Belüftungsstufe austretende Abwasser wird in der Expansionsmacchine E 1 von dem Systemdruck der 1. Belüftungsstufe auf den Systemdruck der 2. Belüftungsstufe entspannt.
Die 2. Belüftungsstufe wird durch den Zusatzgaskompressor K3 mit Pelüftungsgas versorgt. Dem aus dem Kompressor K 3 austretellden Belüftungsgasstrom wird das aus der 1. Stufe abgeführte Abgas zur weiteren Verwendung zugeführt.
Das aus der 2, Belüftungsstufe austretende Abwasser wird im Nachklärbecken vom Schlamm getrennt, der über die Schlammrückführpumpe P 2 in den Zulauf zur 1. Belüftungsstufe gebracht. wird. Der anfallende Überschußschlamm wird abgeführt Das aus der 2. Belüftungsstufe austretende Belüftungsgas kann in einem Wäscher, über welchen mit einer Umwälzpumpe 3 desinfiszierte Flüssigkeit gempump wird, gereinigt werden.
Nachstehend sei/ein Beispiel für den Betrieb der erfindurggemäßen Anlage angefügt: Für eine Abwassermenge von 3.600 m3/h unter sonstigen gleichen Bedingungen wie oben angeführt, würde sich bei dem Betrieb mit Luft ein Belüftungsbeckenvolumen in der ersten Stufe von 5.600 mit in der zweiten von 1.300 m3 ergeben; für den Betrieb mit Sauerstoff entsprechend ein Volumen von 3900 ) und 840 Die Verweilzeit würde in diesen Fällen im Falle des Betriebes mit Luft in der ersten Stufe 1,55 h, in der zweiten Stufe 0,37 h, bei Betrieb mit Sauerstoff in der ersten Sufe 1,08 h und in der zweiten Stufe 0,23 h betragen. Die entsprechenden Rohrlängen wären bei Betrieb mit Luft 565 in in der ersten Stufe und 142 ni in der zweiten Stufe, bei Betrieb mit Sauerstoff 406 m in der ersten Stufe und 88 m in der 2. Stufe.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. ) Vorrichtung zur biologischen Reinigung von häuslichen und industriellen Abwässern nach dem Belebtschlammverfahren, bei dem das Abwasser zwischen einem Vorklärbecken und einem - Nachklärbecken mit Schlammbscheidung mehrere hintereinandergeschaltete längliche Belüftungsbecken durchfließt, in die Luft oder Sauerstoff eingeblasen wird und die derart bemessen sind, daß sie vom Abwasser praktisch in Pfropfenströmung durchflossen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Belüftungsräume in zwei Gruppen aufgeteilt sind, derart, daß in den in Fließrichtung des Abwassers liegenden Belüftungsräumen der ersten Gruppe ein wesentlich höherer Sauerstoffpartialdruck eingestellt ist als in den Belüftungsräumen der zweiten Gruppe.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sauerstoffpartialdruck in den Belüftungsräumen der ersten Gruppe stufenlos regelbar ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n z ei ohne t daß bei Verwendung von gleiches sauerstoffhaltigem Medium in der ersten und zweiten Belüftungsraumgruppe der Innendruck in der ersten Belüftungsraumgruppe zur Erhöhung des Sauerstoffpartialdruckes erhöht ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß bei Verwendung von unterschiedlichen sauerstoffhaltigen Medien in der ersten und zweiten Belüftungsraumgruppe in der ersten Belüftungsraumgruppe der Sauerstoffanteil im gasförmigen Medium der ersten Belüftungsraumgruppe zur Erhöhung des Sauerstofffartialdruckes erhöht ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Belüftungsräumen der beiden Gruppen eine Druckreduziereinrichtung vorgesehen ist.

6. Vorrichtunng nach Patentanspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Drcukreduziereinrichtung als Arbeitsmaschine, z*Bs als Entspannungsturbine, ausgebildet ist.