DE2721884C3

DE2721884C3 - Anlage zur Reinigung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren

Info

Publication number: DE2721884C3
Application number: DE2721884A
Authority: DE
Inventors: Erwin F. Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe Schnitzler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-14
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2721884B2; IT1088677B; DE2721884A1

Description

Die Erfindung bezieht sich der Gattung nach auf eine Anlage zur Reinigung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren, mit einem hinter einem Vorklärbecken angeordneten Pufferbecken, zumindest einem Oxydationsgraben, in dem die Strömung die Schlammflocken in der Schwebe hält und der zumindest eine Belüftungseinrichtung und Feinverteiiungseinrichtung für den Zulauf im Bereich der Belüftungseinrichtung aufweist, einem Nachklärbecken und einer Schlammrückführung aus dem Nachklärbecken, wobei auch das Pufferbecken eine Belüftungseinrichtung aufweist und das zu reinigende Wasser im Pufferbecken einen Teilabbau des BSB₅-Wertes erfährt.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Anlage (DE-OS 2520397) wird bereits angestrebt, die Produktion von Überschußschlamm zu meiden. Dazu werden das zu reinigende Abwasser und der Rückführschlamm in feiner Verteilung im Belüftungsbereich in die Abwasser/Belebtschlamm-Emulsion eingeführt. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen wird grundsätzlich zweistufig gearbeitet. Man geht von der Konzeption aus, daß allein schon bei feiner Verteilung im Oxydationsgraben die Zumischung des Rückführschlammes zum Abwasser im Oxydationsgraben so eingestellt werden kann, daß die Belastung des Abwassers an abzubauenden Substanzen und die aktive Biomasse jeweils so übereinstimmen, daß im Ergebnis

ein Minimum an Überschußschlamm gebildet wird. Das gelingt auch, jedoch nicht ohne weiteres, bei allen Betriebsbedingungen ausreichend stabil.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie bei einer gattungsgemäßen Anlage mit stabilen Betriebsverhältnissen eine störende Produktion von Überschußschlamm vermieden werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Pufferbecken zur Aufnahme etwa der fünffachen stündlichen mittleren Zulaufmenge mit einem Teilabbau des BSB₅-Wertes um 10 bis 15% und für eine Einstellbarkeit eines Schlammvolumens auf 1 bis 4 ml/i und eines Schlammgehaltes auf etwa 0,03 bis 0,05 g TS/1 eingerichtet ist, daß zwischen Pufferbekken und Oxydationsgraben ein eine Belüftungseinrichtung aufweisendes Hochleistungsbecken angeordnet ist, in welches über eine Feinverteiiungseinrichtung die Schlammrückführung aus dem Nachklärbecken und über eine Feinverteiiungseinrichtung der Ablauf aus dem Pufferbecken eingeführt sind und welches für eine mittlere Verweilzeit von 1 bis 3 Stunden mit Abbau von 65 bis 70% der BSB₅-LaSt und eine Einstellbarkeit eines Sauerstoffgehaltes auf 1 bis 4 mg/1 eingerichtet ist, und zwar bei einer Strömung, die die Schlammflocken in der Schwebe hält, und daß der Oxydationsgraben für eine mittlere Verweilzeit von 10 bis 20 Stunden und eine Einstellbarkeit eines Sauerstoffgehaltes auf 0,1 bis 0,3 mg/1 und einer Schlammbelastung auf 0,017 bis 0,034 kg BSB₅ je kg

4-i TS.d eingerichtet ist. - Erfindungsgemäß wird also nicht mehr zweistufig, sondern dreistufig gearbeitet. Die erste Abbaustufe geschieht in dem Pufferbecken, die zweite Abbaustufe in dem Hochleistungsbecken. Die dritte Abbaustufe geschieht im Oxydationsgra-

w ben, in der der Rückführschlamm nicht mehr eingeführt wird.

Grundsätzlich ist es bei zweistufigen Anlagen bekannt (Literaturstelle »gwf - Wasser/Abwasser«, 1970,Heft4,S. 207 bis 211, insb. S. 209), die Abbauraten in der ersten Stufe geringzuhalten, so daß noch leicht abbaubare organische Substanz in die zweite Stufe gelangt. Auch hier kommt es jedoch zu einer

beachtlichen Produktion von Überschußschlamm.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So lassen sich die angegebenen Parameter am einfachsten dadurch verwirklichen, daß die Belüftungseinrichtungen mit Walzenrotoren ausgerüstet sind. Die Feinverteilungseinrichtungen sind zweckmäßigerweise als sich über die Breite des Hochleistungsbeckens erstreckende Verteilerrohre oder Verteilerrinnen ausgeführt.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß

mit einer erfindungsgemäßen Anlage mit stabilen Betriebsverhältnissen eine störende Produktion von Überschußschlamm vermieden wird, obwohl die Praxis noch heute die Produktion von Überschußschlamm bei Anlagen zur Reinigung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren nicht nur in Kauf nimmt, sondern sogar als unvermeidbar ansieht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.

Die Figur zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Anlage, und zwar in der Ausführungsform mit zwei Oxydationsgräben.

Die dargestellte Anlage dient zur Reinigung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren. Zur Anlage gehören zunächst

- ein Pufferbecken 1 (nach einem nicht gezeichneten Absetzbecken mit mechanischer Nachreinigung)-

- zwei Oxydationsgräben 2, die gleichsam parallel geschaltet sind und jeder eine Belüftungseinrichtung 3 sowie Feinverteilungseinrichtungen 4 für den Zulauf im Bereich der Belüftungseinrichtung 3 aufweisen,

- ein Nachklärbecken 5 und

- eine Schlammrückführung 6 für Rückführung von Schlamm aus dem Nachklärbecken 5 in den Prozeß.

Auch das Pufferbecken 1 besitzt eine Belüftungseinrichtung 3. Das zu reinigende Abwasser erfährt im Pufferbecken 1 einen Teilabbau des BSB₅- Wertes. Zwischen Pufferbecken 1 und Oxydationsgraben 2 ist ein Hochleistungsbecken 7 angeordnet, welches im Ausführungsbeispiel eine Belüftungseinrichtung 3 aufweist. Die Schlammrückführung 6 aus dem Nachklärbecken 5 geschieht in das Hochleistungsbecken 7 hinein. Dazu sind im Hochleistungsbecken 7 im Bereich der Belüftungseinrichtung 3 eine Feinverteilungseinrichtung 8 für den Rückführschlamm sowie eine Feinverteilungseinrichtung 9 für den Ablauf aus dem Pufferbecken 1 angeordnet. Es kann sich dabei um über die Breite des Beckens erstreckte Verteilerrohre oder Verteilerrinnen handeln. - Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind in allen Becken 1, 2 und 7 die Belüftungseinrichtungen 3 Walzenrotoren. Grundsätzlich kann jedoch auch mit anderen Belüftungseinrichtungen 3 gearbeitet werden. Das als separates Becken gezeichnete Hochleistungsbecken 7 könnte in zwei Zellen aufgeteilt und in dem Oxydationsgraben 2 untergebracht sein, wobei jedoch die Anordnung so zu treffen ist, daß die Suspension des Oxydationsgrabens 2 unabhängig von der Suspension im Hochleistungsbecken 7 gesteuert werden kann und folglich das Hochleistungsbecken 7 umfließen kann. -- Im einzelnen gilt für die Funktion der einzelnen Aggregate und deren Zusammenwirkung folgendes:

Das in einer mechanischen Kläranlage von unlöslichen und absetzbaren Stoffen befreite, vorgeklärte Wasser wird auf einen pH-Wert von 7 bis 8 eingestellt und in das Pufferbecker. 1 eingeführt. Der Inhalt des Pufferbeckens 1 soll etwa der fünffachen stündlichen, mittleren Zulaufmenge entsprechen. Das Pufferbekken 1 ist durch ein mechanisch regelbares Ablaufwehr 10 als Rückhaltebecken ausgebildet, um Volumenschwankungen im Zulauf aufzufangen und den Ablauf möglichst gleichmäßig auf einen mittleren Wert der Zulaufmenge einzuregulieren. Das Pufferbecken 1 ist, wie bereits erwähnt, mit einer mechanischen Belüftungseinrichtung 3 versehen. Diese dient zur Umwälzung und Durchmischung sowie zum Eintrag von Sauerstoff. Anaerobe Vorgänge werden vermieden, ein biochemischer Reaktionskomplex wird schon im Pufferbecken 1 eingeleitet. Das Ergebnis ist die Bereitstellung eines Substrats und spezifischer Enzyme. Das geschieht durch Teilabbau des BSB₅-Wertes um 10 bis 15% mit Bildung von I bis 4 ml pro 1 Schlamm-Volumen, Schlammgehalt von 0,03 bis 0,05 g TS/1.

Aus dem Pufferbecken 1 fließt die Suspension in das Hochleistungsbecken 7. In das Hochleistungsbekken 7 fließt aber auch der Rückführschlamm aus dem Nachklärbecken S. Das geschieht über die schon beschriebenen Feinverteilungseinrichtungen 8, 9. Als Bemessungsgröße für den Inhalt ist sine mittlere Verweilzeit von 1 bis 3 Stunden für die zulaufende Abwasserund Rücklaufschlammenge vorzusehen. Die Belüftung und Durchmischung erfolgt durch mechanische Belüftungseinrichtungen 3. Es können außerdem zur zusätzlichen Sauerstoffzuführung Druckluftverteileraggregate vorgesehen sein, denn der Sauerstoffgehalt im Hochleistungsbecken 7 soll ständig zwischen 1 und 4 mg/1 gehalten werden. Dann läßt sich im Hochleistungsbecken 7 die Hauptmenge der BSB₅-LaSt abbauen, nämlich ein Abbau dieser Last um 65 bis 70% erreichen. Dabei wird zusätzliche neue Bioschlammsubstanz gebildet, und zwar in Korrelation zur abgebauten BSB₅-LaSt des Abwassers. Diese Suspension wird in die Oxydationsgräben 2 ausgeschwemmt.

Die Oxydationsgräben 2 sind Umlaufbecken mit mechanischen Belüftungseinrichtungen 3. Diese sind so ausgelegt, daß sie neben dem Lufteintrag und der Durchmischung auch die erforderliche kinetische Energie an die Suspension erteilen, und zwar für deren Rundlauf mit 0,15 bis 0,35 m pro Sekunde. Das stellt sicher, daß die Schlammflocken in gleichmäßiger Verteilung in der Schwebe gehalten werden. Die Größe der Oxydationsgräben ist in besonderer Weise bemessen, und zwar so, daß die mittlere Verweilzeit in den Oxydationsgräben 10 bis 20 Stunden für die umlaufende Wassermenge beträgt. Die Oxydationsgräben arbeiten also als schwachbelastete Belebungsbecken mit Langzeitbelüftung. Die Sauerstoffzufuhr ist regelbar und steuerbar, und zwar so, daß beliebige O₂-Werte zwischen 0,1 bis 0,3 mg/1 eingestellt werden können. Der Ablauf aus den Oxydationsgräben 2 zum Nachklärbecken 5 erfolgt über je ein motorisch regelbares Überlaufwehr 11 und Dükerlei tung 12.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zur Reinigung von Abwasser nach dem Belebtschlammverfahren, mit einem hinter einem Vorklärbecken angeordneten Pufferbekken, zumindest einem Oxydationsgraben, in dem die Strömung die Schlammflocken in der Schwebe hält und der zumindest eine Belüftungseinrichtung und Feinverteilungseinrichtung für den Zulauf im Bereich der Belüftungseinrichtung aufweist, einem Nachklärbecken und einer Schlammrückführung aus dem Nachklärbecken, wobei auch das Pufferbecken eine Belüftungseinrichtung aufweist, und das zu reinigende Abwasser im Pufferbecken einen Teilabbau des BsB₅-Wertes erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferbekken (1) zur Aufnahme etwa der fünffachen stündlichen mittleren Zulaufmenge mit einem Teilabbau des BSBj-Wertes um 10 bis 15% und für eine Einstellbarkeit eines Schlammvolumens auf 1 bis 4 ml/1 und eines Schlammgehaltes auf etwa 0,03 bis 0,05 TS/1 eingerichtet ist, daß zwischen Pufferbecken (1) und Oxydationsgraben (2) ein eine Belüftungseinrichtung (3) aufweisendes Hochleistungsbecken (7) angeordnet ist, in welches über eine Feinverteiiungseinrichtung (8) die Schlammrückführung (6) aus dem Nachklärbecken (5) und über eine Feinverteiiungseinrichtung (9) der Ablauf aus dem Pufferbecken (1) eingeführt sind und welches für eine mittlere Verweilzeit von 1 bis 3 Stunden mit Abbau von 65 bis 70% der BSB₅-LaSt und eine Einstellbarkeit eines Sauerstoffgehalts auf 1 bis 4 mg/1 eingerichtet ist, und zwar bei einer Strömung, die die Schlammflocken in der Schwebe hält, und daß der Oxydationsgraben (2) für eine mittlere Verweilzeit von 10 bis 20 Stunden und eine Einstellbarkeit eines Sauerstoffgehaltes auf 0,1 bis 0,3 mg'l und einer Schlammbelastung auf 0,017 bis 0,034 kg BSB₅ je kg TS.d eingerichtet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtungen (3) mit Walzenrotoren ausgerüstet sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinverteilungseinrichtungen (8, 9) als sich über die Breite des Hochleistungsbeckens (7) erstreckende Verteilerrohre oder Verteilerrinnen ausgeführt sind.