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Bezeichnung: Kläranlage mit partieller gemeinsamer Belüftung und
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Umwälzung als Kompaktkläranlage.
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BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Kläranlage mit partieller
gemeinsamer Belüftung und Umwälzung als Kompaktkläranlage in einem Bauwerk.
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Außer der vielfach üblichen Kombination von Belebungsbecken und Nachklärbecken
in einem Bauwerk werden bei den meisten Kläranlagen für die verschiedenen Funktionsstufen
einer Abwasserreinigungsanlage die einzelnen Bauwerke separat erstellt und mit Verbindungsleitungen
funktionsmäßig verbunden. Dieses bedingt einen erheblichen Platzbedarf und erhöht
die Baukosten.
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Bekannt sind Kläranlagen, bei denen die Belüftung und Umwälzung getrennt
und durch verschiedene Einrichtungen erfolgen. Bekannt sind auch Kläranlagen, bei
denen durch bewegliche Belüftungseinrichtungen das Abwasser im Belebungsbecken in
eine Horizontalströmung gebracht wird und das Abwasser im Bereich dieser horizontalen
Strömung belüftet wird. Nachteilig ist, daß diese Anlagen den Anteil des maschinellen
Aufwandes an der Kläranlage steigern und der erhöhte Maschinenaufwand erst bei größeren
Kläranlagenanschlußwerten durch die damit erzielte Erhöhung des Sauerstoffeintrages
wirtschaftlich zu vertreten ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kläranlage der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der sich die Zusammenfassung von Bauwerken kostensparend
auswirkt und der notwendige Maschinenaufwand in einem günstigen Verhältnis zu den
dadurch erreichbaren Betriebsvorteilen liegt, insbesondere im Hinblick auf Kläranlagen
für kleinere und mittlere Gemeinden.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Längsbauwerk mit trapezförmigem
Querschnitt durch senkrechte Trennwände in Belebungsbecken, vertikaldurchströmtes
Nachklärbecken und Schlammeindicker und -silo eingeteilt ist, daß die Belüftungseinrichtung
mit der Belüftungsbrücke verbunden ist, die über dem Nachklärbecken hin- und herfährt
und, daß eine Mammutpumpe für die Schlammrückführung mit der fahrenden Belüftungsbrücke
verbunden ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist über dem Schlammeindicker
und -silo das Betriebsgebäude angeordnet. Weiterhin kann an der Stirnseite des Bauwerkes,
beim Schlammeindicker und -silo ein Sand-und Fettfang und/oder ein Rechen angebaut
sein.
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Die Belüftungsbrücke fährt nicht über dem Belebungsbecken sondern
über dem verhältnismäßig schmalen Nachklärbecken mit einer Geschwindigkeit von 5
bis 15 cm/sek hin und her. An dieser Belüftungsbrücke ist seitlich die Belüftungseinrichtung
im Bereich des Belebungsbeckens angeordnet, welche wegen der geringen Fahrgeschwindigkeit
nicht als getrennte mechanische Umwälzung wirkt. Erst durch die Belüftung wird eine
partielle gemeinsame Belüftung und Umwälzung bewirkt. An der Belüftungsbrücke ist
auch eine Mammutpumpe angebaut, welche den abgesetzten Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken
in das Belebungsbecken zurückfördert. Das Hin- und Herfahren der Belüftungsbrücke
kann ständig oder auch intermittierend erfolgen.
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Die Kläranlage gemäß der Erfindung ermöglicht durch die Kombination
der einzelnen Einrichtungen auf geringer Fläche die komplette Kläranlage zu erstellen.
Die Anordnung der funktionsmäßig notwendigen Anlagenteile in einem Bauwerk erübrigt
viele Verbindungsleitungen und macht den Betrieb übersichtlich.
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Die in der Erfindung angewandte Art der partiellen gemeinsamen Belüftung
und Umwälzung sowie die mit der Belüftungsbrücke fahrende Schlammrücknahme ergeben
einen sicheren Betrieb der Anlage und einen günstigen Sauerstoffeintrag. Die Anordnung
der Belüftungsbrücke über dem Nachklärbecken und die verhältnismäßig geringe Fahrgeschwindigkeit
ermöglichen eine einfache Konstruktion.
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Damit ergibt sich die Möglichkeit, insbesondere für kleinere und mittlere
Kläranlagen-Anschlußwerte, Kläranlagen zu bauen, die so konzipiert sind, daß der
Aufwand in einem wirtschaftlichen Verhältnis zu den möglichen Betriebs- und Betriebskostenvorteilen
steht.
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Durch die vorwiegende Längsentwicklung der Anlage bei Berücksichtigung
verschiedener Anschlußwerte ist die Anlage baulich und maschinell für eine Typisierung
geeignet, um damit Fertigungskosten einzusparen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Es zeigt Fig. 1 die Draufsicht einer Kläranlage gemäß Erfindung, Fig.
2 den Längsschnitt dieser Anlage und Fig. 3 den Querschnitt durch Nachklärbecken
und Belebungsbecken.
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Vom Zulauf aus fließt das Abwasser durch den Rechen 1 , wo es von
groben Abwasserinhaltsstoffen befreit wird. Im nachgeschalteten kombiniertem Sand-
und Fettfang 2 werden aus dem Abwasser der mitgeführte Sand und Schwimmstoffe zurückgehalten.
Die Räumung des Sandes erfolgt in eine Sandentwässerungsfläche 3 , von der das Wasser
wieder in den Sandfang geführt wird.
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Eine entsprechende Leitung führt das von Rechengut, Sand und Schwimmstoffen
befreite Abwasser in das Belebungsbecken 5 . An der Abwassermengenmeßeinrichtung
4 wird der Zufluß gemessen. Die Einleitung in das Belebungsbecken erfolgt verteilt
von der dem Nachklärbecken 6 gegenüberliegenden Längsseite.
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Über dem Nachklärbecken läuft die Belüftungsbrücke 9 mit einer relativ
geringen Geschwindigkeit von 5 bis 15 cm/sek hin und her.
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An der Belüftungsbrücke hängt für das Belebungsbecken die Belüftungseinrichtung
10 . Die Belüftungsfläche ist so aufgeteilt, daß sie über die gesamte Breite der
Belebungsbeckensohle reicht. Durch die Belüftung entsteht in dem jeweils belüfteten
Querschnitt eine vertikale Wasserwalze. Da die vertikale Wasserwalze jeweils erst
im Bereich der Belüftung entsteht, wird der Nachteil des Gleichstromes von Luft
und Wasser gegenüber herkömmlichen Belüftungssys temen wesentlich verringert. In
Teilbereichen stellt sich sogar eine gegengerichtete Luft-Wasser-Strömung ein. Die
Steiggegeschwindigkeit der Luftblasen ist wesentlich langsamer als bei herkömmlicher
Belüftung. Die längeren Kontaktzeiten der Luftblasen im Wasser steigern den Sauerstoffeintrag.
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Da sich die Brücke bewegt, erreicht man eine partielle gemeinsame
Belüftung und Umwälzung. Schlammablagerungen sind ausgeschlossen.
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Die Turbulenz ist ausreichend, um absetzenden Belebtschlamm immer
wieder rechtzeitig in Suspension zu bringen.
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Die Belüftungseinrichtung 10 ist zu Reparaturzwecken und zur evtl.
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Reinigung der Filter herausnehmbar.
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Das quer durch das Belebungsbecken 5 strömende Abwasser gelangt durch
entsprechende Öffnungen 12 in der Trennwand in den Beruhigungsbereich 13 und muß
durch die eingehängte Leitwand 14 nach unten gerichtet in das Nachklärbecken 6 strömen.
Dieses ist durch die zur Längsrichtung querliegenden Ablaufrinnen 16 in strömungsgünstige
vertikaldurchströmte Einzelzellen aufgelöst.
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An der fahrenden Belüftungsbrücke 9 hängt eine Mammutpumpe 15, über
die steuerbar der abgesetzte Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken in das Belebungsbecken
zurückgefördert wird.
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Die für die Drucklufterzeugung notwendigen Gebläse 11 sind auf der
Belüftungsbrücke installiert.tl Der Überschußschlamm wird von der Mammutpumpe 15
in eine Ablaufrinne 17 gefördert, die in den Schlammeindicker und -silo 7 führt.
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Durchflossener Eindicker und Silo sind eine Einheit. Der ueberschuß
schlamm kann einstellbar dosiert in den Eindicker eingeleitet werden. Das Trübwasser
fällt über eine Schwelle in das Belebungsbecken zurück. Der Silo ist mit einer Schlammtauchpumpe,
an die eine Naßschlammentnahmeeinrichtung angeschlossen ist, ausgerüstet.
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Die Installation gestattet auch eine Umwälzung innerhalb Silo.
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Über dem Schlammeindicker und -silo 7 wird das Betriebsgebäude 8 mit
den notwendigen Räumen angeordnet. In Verbindung mit dem Betriebsgebäude können
auch Rechen 1 und Sandfang 2 zum Schutz gegen Witterungseinflüsse umbaut oder überbaut
werden.
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