DE2654431B2

DE2654431B2 - Kläranlage zur biologischen Reinigung von Abwasser

Info

Publication number: DE2654431B2
Application number: DE2654431A
Authority: DE
Inventors: Alfred 6680 Neunkirchen Denne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1979-08-09
Also published as: DE2654431C3; DE2654431A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kläranlage zur biologischen Reinigung von Abwasser mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen bekannten Kläranlage ist das Belüftungsbecken (Belebungsbecken) unterteilt in eine Kontaktkammer, in der Abwasser und wiederbelüfteter Rücklaufschlamm gemischt und belüftet werden, und in eine Rücklaufschlamm-Wiederbelüftungskammer. Dabei gelangt der Schlamm aus dem Nachklärbecken mit der dort erzielten hohen Feststoffkonzentration zuerst in die Wiederbelüftungskammer und wird erst nach einer vorgegebenen Verweilzeit in dieser Kammer mit dem zu reinigenden Abwasser in der Kontaktkammer vermischt. Die Betriebsweise dieser bekannten Kläranlage bietet gegenüber dem üblichen Betrieb einer Belebungsanlage mit direkt in das Belebungsbecken rückgeführtem Schlamm einerseits verschiedene Vorteile:

— Die unter Belüftung gehaltene Belebtschlammenge ist, bezogen auf die Trockensubstanz (Biomasse), erheblich größer als beim üblichen Betrieb.

— Der in der Wiederbelüftungskammer befindliche Schlamm ist als ständig vorhandene Einsatzreserve für den Fall vorhanden, daß Stoffe mit giftig wirkenden Bestar.dteilen, die in gemischten häuslichen und gewerblich-industriellen Abwässern erfahrungsgemäß häufig kurzzeitig auftreten, den in der Kontaklkammer vorhandenen Schlamm schädigen.

— Die Schlammindexwerte (Schlammtrockensubstanz in Gramm pro Milliliter abgesetzten Schlammes aus einem Liter Belebungsbeckeninhalt nach 30 Minuten Absetzzeit) sind kleiner als bei dem üblicherweise angewandten Belebtschlammverfahren. Damit verbessern sich die Abtrenneigenschaften des Schlammes im Nachklärbecken, und die Kontaktkammer kann mit höheren Feststoffgehalten (Biomasse) betrieben werden, als dies beim üblichen Belebtschlammverfahren möglich ist.

Es hat sich gezeigt, daß eine Kläranlage, die eine

Anlage cät Schlamm-Kontakt-Verfahren als erste Stufe vor einer zweistufigen Belebungsanlage aufweist, zur Reinigung schwieriger gemischter häuslicher und industrieller Abwasser gut geeignet ist

Andererseits ist eine nach dem Schlamm-Kontakt-Verfahren betriebene Kläranlage als alleinige Stufe zur Abwasserreinigung auf die normalerweise von den Aufsichtsbehörden geforderten 20 mg BSB5 im Endablauf für Abwässer bei starken Schwankungen der Abwassermengen, wie z.B. im Falle städtischer Abwässer, wenig geeignet, weil bei der bisher durchgeführten Raumaufteilung die Raumgrößen für die Kontaktkammer und die Wiederbelüftungskammer unveränderlich festgelegt waren und sich daraus in der Kontaktkammer sehr unterschiedich lange Abwasserbehandlungszeiten ergeben haben, die dem Ziel des Verfahrens, eine Rücklösung von adsorbierten Stoffen durch Begrenzung der Kontaktzeit zu verhindern, entgegenstehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kläranlage von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels derer eine flexible Anpassung der Belüftungszeit in der Kontaktkammer an den Abwasserzufluß und damit die zur Erzielung eines guten BSB-Abbaues erwünschten möglichst gleichmäßigen Belüftungszeiten in der Kontaktkammer erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Kläranlage ermöglicht so gegenüber den bekannten, nach dem Schlamm-Kontakt-Verfahren betriebenen Anlagen eine flexible Anpassung der Belüftungszeit in der Kontaktkammer an den Abwassermengenzufluß. Zur Erzielung eines guten BSB-ADbaues werden dadurch möglichst gleichmäßige Belüftungszeiten in der Kontaktkammer erreicht. Die Rücklösemöglichkeit von BSBs-verursachenden Stoffen infolge zu langer Belüftungszeit in der Kontaktkammer beim Nachtzufluß entfällt. Raum- und Schlammbelastungen sowie Verweilzeiten in der Kontaktkammer werden im Verlauf des Tages in einem nur gering schwankenden Bereich gehalten, wogegen sie bei der bekannten Anlage gleicher Gattung stark wechseln, was zur Verschlechterung der Endablaufqualität beigetragen hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteile, welche mit der erfindungsgemäßen Kläranlage erreichbar sind, werden im folgenden anhand eines Berechnungsbeispiels veranschaulicht.

Nach dem Erlaß des Ministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Umwelt des Landes Baden-Württemberg über die Richtwerte für die Bemessung von Kläranlagen (Gemeinsames Amtsblatt des Landes Baden-Württemberg, Ausgabe A, 22. Jahrgang, 1974 Nr. 14 v. 14.6.1974) sind für die Bemessung von Klärwerken im Regelfall anzusetzen:

bo Spezifischer Schmutzanfall für z. B. 50 000 Einwohner: 220 Liter Abwasser/Einwohner und Tag.

Als stündliche Trocken wetterspitze '/m der Tagesabwassermenge in mVh, d. s.

50 000 · 0,22
14

= 786 m7h

Als gelöste, nicht absetzbare Gesamtverschmutzung

g BSBs/Einwohner und 000 - 0.045 = 2250 kg BSBs/d.

Tag,

d.s.

Bemessung von Belebungsbecken nach dem Erlaß

Zur Erzielung eines ReSt-BSB₅ von 20 mg/1 soll eine BSBs-Raumbelastung von 1,0 kg BSBj/m³ Beckenvolumen und Tag eingehalten werden. Das Schlammtrokkengewicht im Becken ist mit 33 kg TS/m³ anzusetzen.

Folgende Belüftungszeiten sollen nicht unterschritten werden:

2 Stunden bei Trockenwetterzufluß 1 Stunde bei Regenwetterzufluß.

Bei Einhaltung der Bemessungswerte des Erlasses hat das Belebungsbecken 2250 m³ Nutzvolumen. Die unter Belüftung stehende Belebtschlammtrockensubstanz beträgt

2250-33 = 7425 kg TS
und damit die Schlamrnbelastung

2250 · 7425 = 0,3 kg BSBs/kgTSundTag.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Kläranlage wird wie folgt bemessen (Bemessungsbeispiel):

Für 50 000 Einwohner

10

15

20

Trockenwetterspitze
Tagesmittel bei Trockenwetter
Nachtmittel bei Trockenwetter

a) Gesamtgröße Kontaktkammer plus Wiederbelüftungskammer
3 · Trockenwetterspitze

(3 · 786)
aufgerundet auf

b) Mindestgröße für die
Kontaktkammer

2,5 ■ Nachtmittel (2,5 · 306)
aufgerundet auf

c) Größtes Volumen für die
Wiederbelüftungskammer
2400-800

d) Kleinstes Volumen für die
Wiederbelüftungskammer,
Belüftungszeit eine Stunde
für 100% Rücklaufschlamm
bei Trockenweiterspitze

1 · Trockenwetterspitze
aufgerundet auf

'/m 786 mVh '/ie 611 mVh V36 306 mVh

2358 m³

2400 m³ Gesamtnutzvolumen

J5

765 m³ 80Om³ Nutzvolumen

1600 m¹ Nutzvolumen

40

45

786 m³ 800 m³ Nutzvolumen

5^r>

e) Aufteilung des verbleibenden Nutzvolumens von 800 m³ in 5 Kammern ä 160 m³ Nutzvolumen, die in selbsttätiger Anpassung an die zufließende Abwas· t>o sermenge eine Aufenthaltszeit von mindestens zwei Stunden in der Kontaktkammer gewährleisten.

Beispiel für Trockenwetter

P Nachtmittelzufluß 306m³/h

Theoretische Aufenthaltszeit in der Kontaktkammer
800 :306 2,6 Stunden

Rücklaufschlammförderung 400 m³/h
Theoretische Aufenthaltszeit in der Wiederbelüftungskammer 1600 :400 4 Stunden

Ϊ2 Tagesspitzenzufluß 786 m³/h

Theoretische Aufenthaltszeit in der Kontaktkammer
(800 + 800): 786 2,04 Stunden

Rücklaufschlammförderung 400 mVh
Theoretische Aufenthaltszeit in der Wiederbelüftungskammer 800 :400 2 Stunden

f3 Tagesmictelzufluß 611 m³/h

Theoretische Aufenthaltszeit in der Kontaktkammer
(800 + 450): 611 2,05 Stunden

Rück'.aufschlammförderung 400 m³/h
Theoretische Aufenthaltszeit in der Wiederbelüftungskammer 2,88 Stunden

Die Wiederbelüftungskammern stehen miteinander in Verbindung und übernehmen zum Teil wahlweise die Funktion der getrennten Regeneration des Rücklaufschlammes aus der Nachklärung oder die der Kontaktkammer bei Vermischung des zu reinigenden Abwassers mit dem Rücklaufschlamm. Der wahlweise Betrieb wird erreicht durch eine selbsttätig arbeitende Rohwasserverteilung. Diese beschickt mit einer festzulegenden Grundlast die Kontaktkammer. Andererseits gelangt der Rücklaufschlamm aus der Nachklärung in die Kontaktkammer, nachdem er zur Regeneration ein stets bleibendes Wiederbelüftungsbeckenvolumen und eine Vielzahl von Kammern passiert hat, die bei geringem Abwasserzufluß zur Schlammwiederbelüftung dienen und mit steigendem RohwasserzufluE durch die Rohwasserverteilung stufenweise zum Kontaktkammerbetrieb übergehen, so daß das Kontaktkammervolumen vergrößert wird.

Der Rücklaufschlamm kann aus dem Nachklärbecken zunächst entweder der Kammer, die nur der Wiederbelüftung dient, und je nach Bedarf direkt einer oder mehreren der für wahlweisen Betrieb vorgesehenen Kammern zugeführt oder in die Wiederbelüftungskammer und von dieser als wiederbelüfteter Rücklaufschlamm, gegebenenfalls von Kammer zu Kammer, in die für wahlweisen Betrieb vorgesehenen Kammern geleitet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kläranlage zur biologischen Reinigung von Abwasser mit einem Belüftungsbecken und einem Nachklärbecken, wobei das Belüftungsbecken mindestens eine Wiederbelüftungskammer für den Rücklaufschlamm und mindestens eine Kontaktkammer für das belüftete Gemisch aus Abwasser und wiederbelüftetem Rücklaufschlamm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Belüftungsbecken zusätzlich eine oder mehrere Kammern vorgesehen sind, die wahlweise als weitere Kontaktkammer und/oder weitere Wiederbelüftungskammer einsetzbar sind.

2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Kammern zunächst als Wiederbelüftungskammern betreibbar sind und in ihnen bei ansteigendem Rohwasserzufluß stufenweise von Kammer zu Kammer zum Kontaktbetrieb übergegangen werden kann.

3. Kläranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise Betrieb der zusätzlichen Kammern durch eine selbsttätig arbeitende Rohwasserverteilung steuerbar ist.