DE2456953B2

DE2456953B2 -

Info

Publication number: DE2456953B2
Application number: DE2456953A
Authority: DE
Inventors: Oldrich Dr. Bruenn Dracka; Svatopluk Dipl.-Ing. Bruenn Mackrle; Vladimir Dr.-Ing. Prag Mackrle
Original assignee: Agrotechnika Np Zvolen (tschechoslowakei)
Current assignee: Agrotechnika Np Zvolen (tschechoslowakei)
Priority date: 1973-12-04
Filing date: 1974-12-02
Publication date: 1979-05-10
Also published as: AU7580374A; IT1026744B; NL172436B; DE2456953A1; SE7415155L; AT335931B; NL172436C; ES432486A1; CA1038090A; AR201345A1; FR2252985B1; JPS5090143A; FR2252985A1; NL7415763A; SE412375B; DE2456953C3; ATA917374A; BR7410116A; JPS5537316B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum biologischen Aufbereiten von Abwässern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Gattung.

Bei der biologischen Abwasseraufbereitung ist die Intensität der Reinigungsvorgänge um so höher, je höher die Konzentration des aktivierten Schlamms im Fermentationsraum ist. Es ist daher vorteilhaft, im Fermentationsraum eine hohe Konzentration des aktivierten Schlammes durch Rückführung des im Separationsraum vom geklärten Wasser abgeschiedenen Schlamms in den Fermentationsraum aufrechtzuerhalten.

Bei einer Vorrichtung zum biologischen Aufbereiten von Abwässern der eingangs genannten Art (DE-AS 40 879) ist ein wannenförmiger Behälter durch einen trichterförmigen Einbau in zwei Kammern unterteilt. In der unteren Kammer befinden sich ein Rührwerk mit Anschlüssen für ein Oxydationsmittel und eine Schlammleitung. Das zu reinigende Abwasser wird aus der Gasbehandlungszone bzw. der Fermentationskammer hierbei jedoch über seitliche öffnungen im oberen Bereich des trichterförmigen Einbaues der Klärzone ^W) zugeführil, so daß in dieser Klärzone erhebliche Turbulenzen auftreten. Hierdurch besteht die Gefahr, daß Schlammflocken mit in den Klarwasserablauf gelangen, Auch ist durch die Anordnung der Einlauföffnungen im oberen Bereich der Klärkammer der Aufstiegsweg des Abwasser-Belebtschlammgemisches verkürzt, so daß sich ein ausreichend hohes schwebendes Schlammfilter, welches eine gute Abscheidewirkung

aufweist, nicht aufbauen kann.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum biologischen Aufbereiten von Abwasser (DE-AS 12 50 373) wird in die vordere Kammer eines mit Einbauten versehenen Klärbeckens Druckluft eingeleitet und so eine Zirkulation des zu klärenden Wassers erzielt Ein besonderes Rührwerk ist nicht vorgesehen. Diese bekannte Vorrichtung ist mithin bereits fedttungsfremd.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Abscheidewirkung der Klärkammer verbessert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung vollzieht sich die Klärung des zu reinigenden Abwassers durch Filtration in einem schwebenden Schlammfilter, die wesentlich intensiver ist als die Sedimentation. Zur Erzielung dieser Wirkung ist nur eine einzige Verbindung zwischen dem Fermentationsraum und der Klärkammer vorhanden, durch die das vorbehandelte Wasser einfließen und gleichzeitig die koagulierte Suspension absinken muß. Die verbesserte Klärwirkung ermöglicht es, einen von Schwebstoffen freieren Wasserablauf und zur Steigerung der biologischen Aktivität eine höhere Belebtschlammkonzentration in der Fermentationskammer zu gewinnen und so die Reinigungswirkung insgesamt zu steigern.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen festgelegt

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert

Die im Längsschnitt dargestellte Aufbereitungsvorrichtung besitzt einen rotationssymmetrischen Behälter 1 mit einem Deckel 14. Durch eine Trennwand 2 im oberen Teil des Behälters ist der Reaktorraum in zwei Arbeitsräume unterteilt und zw?^r in einen unteren Fermentationsraum A, in dem die mikrobiologischen Vorgänge der Wasserreinigung ablaufen, und in eine Klärkammer F zur Abscheidung der Suspension aus aktiviertem Schlamm, der im Fermentationsraum A während des Wasserreinigungsprozesses entsteht. Unter der trichterförmigen Trennwand 2 ist im Fermentationsraum A durch eine weitere Wand ein Einlaufkanal G abgetrennt, der an beiden Enden offen ist und in seinem unteren Teil über eine zentrale. Einlauföffnung 3 mit der Klärkammer Fin Verbindung steht. Die Wand bildet ebenfalls einen Trichter 4 und erstreckt sich konzentrisch zur Trennwand 2, wobei sich der durch die beiden Wände gebildete Einlaufkanal G nach abwärts erweitert Zur Erzeugung der Flüssigkeitsbewegung im Fermentationsraum kann ein Turbinenrührwerk verwendet werden, das sich in der Reaktorachse in Bodennähe befindet Unterhalb des Rührwerks 5 wird über einen Zuführstutzen 6 ein Oxydationsmedium zugeführt, so daß auch das Rührwerk S einen Teil eines Oxydationssystems des Reaktors darstellt.

Die innere Ausbildung des Reaktors ermöglicht auch den Einsatz anderer Rührwerke 5. Beispielsweise kann eine Propellerrührvorrichtung vorgesehen sein. Bei Anwendung eines Turbinenrührwerks ist der Fermentationsraum A mit Prall- bzw. Leitwänden 7 zur Unterdrückung einer kreisenden Flüssigkeitsströmung ausgestattet Der Reaktor besitzt ferner einen Ablauf 8 für den überschüssigen Schlamm aus dem Fermentationsraum A. In den Fermentationsraum mündet auch ein Zulauf 10 des zu reinigenden Abwassers. Im Oberteil

des Fermentationsraums A befinden sich Entlüftungsöffnungen 9, die bei der als Beispiel gewählten Ausführung in einen Raum O münden, der um der Kammer F durch eine Trennwand 12 abgeteilt und durch einen Deckel 14 abgeschlossen ist Der Raum O besitzt im Oberteil ein Rohr 13 zum Abführen von Gasen und unten ein in den Fermentationsraum A mündendes Fallrohr 15.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Die organische Stoffe enthaltende Flüssigkeit, meist ein ι ο Abwasser mit hohem Gehalt an organischen Stoffen, wird über den Zulauf 10 in den Fermentationsraum A eingeführt Die Anordnung des Fermentationsraumes A ermöglicht eine Reinigung von Wasser sowohl bei einem für Fermentationsvorgänge ausreichenden als '5 auch bei ungenügendem Gehalt an Sauerstoff. Der Unterschied zwischen den Reaktoren für beide Fermentationsvorgänge besteht lediglich in der Zufuhr des Oxydationsmediums für die aeroben Wasserreinigungsvorgänge. Ein Beispiel einer aerobei. Wasserreinigung ist der übliche Aktivierungsvorgang, ein Beirpiel ci.ier Reinigung mit ungenügendem Sauerstoff ist die Denitrierung von Abwässern. Der in der Zeichnung dargestellte Reaktor ist für eine aerobe Aktivier-Wasserreinigung ausgelegt und weist deshalb den Zuführstutzen 6 für das Oxydationsmedium, z. B. Luft oder konzentrierter Sauerstoff, auf. Zur Erzeugung einer Flüssigkeitsbewegung wird ein Turbinenrührwerk 5 verwendet das einerseits die notwendige Strömung im Fermentationsraum A erzeugt und andererseits als Turbulenzquelle die Wirkung des zugeführten Sauerstoffs oder eines anderen gasförmigen Oxydationsmediums steigert Das Turbinenrührwerk ist für diesen Zweck besonders geeignet, da der größere Teil der aufgewandten Antriebsenergie zur Turbulenzbildung ausgenützt wird, was die Erzielung einer hohen Oxydationskapazität bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad des Prozesses ermöglicht

Das Turlrnenrührwerk erzeugt in der Achse des Fermentationsraums A eine vertikale Fall- und Steig- -to strömung sowie in der Lagerebene eine radiale Strömung. Das Oxydationsmedium wird über den Zuführungsstutzen 6 im Saugbereich des Turbinenrührwerks zugeführt. Die Leit- und Prallwände 7 im Fermentationsraum A unterdrücken eine kreisende Bewegung der Flüssigkeit in diesem Raum und versuchen eine Gleichrichtung des Flüssigkeitsstroms mit dem dispergierten Oxydationsmedium zu vertikalen Aufwärtsströmen im Erreich der Behälterwand. Im Oberteil des Fermentationsraumes A geht der aufsteigende Strom in eine schrüg sinkende Richtung gegen die Achse des Fermentationsraumes A über und sinkt dann entlang dieser Achse gegen den Saugstutzen des Turbinenrührwerks. Während dieses Strömens werden im Oberteil des Fermentationsraums A die dispergier- » ten Gase von der Flüssigkeit abgeschieden und über die Entlüftungsöffnungen 9 abgeführt. Ein Teil des absinkenden Stroms der entlüfteten Flüssigkeit tritt in den Einlaufkanal G ein, der durch die Trennwand 2 und den zu dieser konzentrisch angeordneten Trichter 4 gebildet ω wird. Der Flüssigkeitsstrom im Einlaufkanal G hat dieselbe Richtung wie der Hauptstrom der Flüssigkeit im Fermentationsraum A unter dem Trichter 4, Der Einlaufkanal G hat den Zweck, die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an der Einlauföffnung 3 in die Klärkammer F herabzusetzen. Die verringerte Strömungsgeschwindigkeit an der Einlauföffnung 3 verhütet die Bildung störender Wirbel in der Klärkammer Fund gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad bei der Abscheidung der Suspension. Der Einlaufkanal G erweitert sich nach unten, wodurch die Verringerung des Durchfiußquerschnitts aufgrund der Trichterform teilweise kompensiert wird. Beim Strömen im Einlaufkanal G wird ein Teil der Suspension von der Flüssigkeit abgeschieden, was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades des Separationsvorgangs in der Klärkammer F beiträgt, da ein Teil der koagulierten Suspension direkt in den Fermentationsraum zurückgeführt wird. Aus dem Einlaufkanal G tritt das Wasser mit der Flockensuspension des aktivierten Schlamms über «iie Einlauföffnung 3 in die Kammer F ein. Bei der nitration bzw. Abscheidung in der fluiden Schicht koaguliert die Fiockensuspension, wobei die schwereren Teilchen der Suspension durch die Wirkung der Schwerkraft sedime.itieren und über die Einlauföffnung 3 in die Einlaufkanäle G durchfallen, wo die koagulierte Suspension durch den sinkenden Strom in diesem Kanal in den Fermentationsraum A zurückgeführt wird.

Das filtrierte bzw. durch Abscheidung gereinigte Wasser wird über Sammeltröge 11, die im oberen Teil der Kammer F vorgesehen sind, abgeführt Der überschüssige Schlamm wird während kurzzeitiger Unterbrechungen des Rührens im Fermentationsraum A durch den Ablauf 8 periodisch abgelassen. Bei der Reinigung von konzentrierten Abwässern, bei denen sich eine große Menge Schaum bildet, wird der Reaktor durch den Raum O ergänzt, der von der Kammer F durch die Trennward 12 abgeteilt ist Der Raum O dient einer Schwerkraftverdickung des Schaums, der hier über die Entlüftungsöffnungen 9 zusammen mit Gasen aus dem Fermentationsraum eintritt Der kondensierte Schaum fließt durch die Schwerkraft über das Fallrohr 15 in den Fermentationsraum A zurück.

Der Raum O kann auch zum Auffangen von nicht verbrauchtem konzentriertem Sauerstoff verwendet werden, falls dieser als Oxydationsmedium verwendet wird. Der im Raum O aufgefangene unverbrauchte Sauerstoff mit einem Gehalt von Gasen, die während des Sedimentationsvorgangs entstanden sind, wird dann einem weiteren Reaktor zugeführt, wodurch sein Ausnutzungsgrad erhöht wird.

Bei der Verwendung des Reaktors zur Denitrierung von Wasser mit ungenügender Sauerstoffmenge, bei der also entweder kein Sauerstoff oder nur eine für die Ausbildung aerober Bedingungen für einen Fermentationsvorgang unzureichende Menge zugeführt wird, ist zur Erzeugung der Flüssigkeitsbewegung im Fermentationsraum A ein Propellerrührwerk od. dgl. zweckmäßiger.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum biologischen Aufbereiten von Abwässern mit einem Behälter, der durch eine unten offene trichterförmige Trennwand in eine obere Klärkammer mit Sammelrinnen für das gereinigte Wasser und in einen unteren Fermentationsraum unterteilt ist und der rotationssymmetrisch ausgebildete, koaxial zur Trennwand angeordnete Einbauten > ο aufweist, die zusammen mit der Trennwand einen ringförmigen Einlaufkanal in die Klärkammer begrenzen, wobei in dem Fermentationsraum ein Rührwerk, ortsfeste Leitwände, ein Anschluß für ein Oxydationsmittel und ein Anschluß für eine ^|S Schlammleitung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die KJärkammer (F) nur über ihre untere Einlauföffnung (3) in der trichterförmigen Trennwand (2) mit dem ringförmigen Einlaufkanai/GJ ^un- ^m— -^er Fermentationskammer (A) verbunden und daß die Einbauten als beidseitig offener Trichter (4) ausgebildet sind, der koaxial zur Einlauföffnung (3) der Klärkammer (F) angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (4) die Einlauföffnung (3) der Klärkammer (F) nach unten überdeckt und daß die Leitwände (7) zur Ausbildung einer nach aufwärts in die obere Öffnung des konischen Einlaufkanalr, (G) gerichteten Wandströmung an der Innenwand des Behälters (1) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (4) eine gegenüber der Trennwand (2) größere Neigung aufweist

35