DE2731887C3

DE2731887C3 - Device for clarifying and purifying waste water

Info

Publication number: DE2731887C3
Application number: DE2731887A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Kokubunji Tokio Arimizu; Masanori Tokio Niimi; Tadashi Sagamihara Kanagawa Niimi
Original assignee: NIIMI MASAAKI
Current assignee: NIIMI MASAAKI
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1979-10-18
Also published as: FR2358361B1; JPS5331355A; MY8500803A; DE2731887B2; JPS5623672B2; FR2358361A1; GB1586685A; DE2731887A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klären und Reinigen von Abwasser, welches dem Bodenbereich eines oben offenen, mit Kies, Sand und Erdreich gefüllten Abwasser-Behandlungsbecken zugeführt und über im Becken vorgesehene Wände abgeführt wind, wobei im Behandlungsbecken mindestens ein Netz vorgesehen ist das die Kies- und Sandschicht in der dsis Abwasser zunächst eingeleitet wird, auf der der Einleitungsseite gegenüberliegenden Seite abdecktThe invention relates to a device for clarifying and cleaning wastewater, which is the soil area an open-top wastewater treatment basin filled with gravel, sand and soil Wind dissipated via walls provided in the pool, with at least one net in the treatment pool it is intended that the gravel and sand layer in the dsis Wastewater is first introduced, covering on the side opposite the discharge side

Diese bekannte Vorrichtung (JP-PS 5 90 927) besteht aus einem oben offenen Behälter, dessen Boden im mittleren Bereich des Behälters topfartig nach unten verlängert ist Der topfartige Ansatz weist unten eine Abflußöffnung auf. Im Randbereich des Bodens des Behälters und im Bodenbereich des topfartigen Ansatzes ist je durch ein Netz abgedeckt Kies und Sand vorgesehen und die über diesen Netzen verbleibenden Räume sind mit Erdreich gefüllt Zu klärendes und zu reinigendes Abwasser wird dem Kies und Sand des Bodenbereichs des Behälters zugeführt tritt durch das diesen Kies und Sand abdeckende Netz hindurch in das den Behälter ausfüllende Erdreich ein und fließt dann über im Bodenbereich des Behälters vorgesehene Wände in den topfartigen Ansatz hinein, von dessein Boden es in das das Abwasserbecken umgebende Erdreich eintritt Diese bekannte Lösung hat den Nachteil, daß sich Schlammteile in den Bodenbereichen absetzen, und, weil Wasser verhältnismäßig schnell abgeführt wird, abgesetzte Schlammteile trocknen und in Schlacke umgewandelt werden. Befinden sich, beispielsweise durch ein Unwetter oder durch andere Einflüsse, Mikroorganismen im Abwasserbecken, dann können diese ihre Zersetzungsarbeit nicht fortführen, to Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten A-t zu schaffen, welche nicht nur eine bessere Klärung und Reinigung sondern auch den wirksamen Einsatz von Mikroorganismen ermöglicht Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß gelöst durch die Hinzufügung der im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale zu denen des Oberbegriffs.This known device (JP-PS 5 90 927) consists of an open-topped container, the bottom of which in middle area of the container is extended down like a pot. The pot-like approach has a bottom Drain opening on. In the edge area of the bottom of the container and in the bottom area of the pot-like Approach is provided each covered by a net gravel and sand and the remaining above these nets Rooms are filled with soil. Wastewater to be clarified and cleaned is added to the gravel and sand of the Supplied to the bottom area of the container, it passes through the net covering this gravel and sand into the soil filling the container and then flows over the soil provided in the bottom area of the container Walls into the pot-like approach, from the bottom of which it extends into the sewage basin surrounding it Soil occurs This known solution has the disadvantage that pieces of sludge are in the soil areas settle, and, because water is drained off relatively quickly, dry and settle sludge parts converted into slag. Are, for example due to a storm or others Influences, microorganisms in the wastewater basin, then they cannot continue their work of decomposition, The invention is therefore based on the object of a To create the device of the A-t mentioned at the outset, which not only provides better clarification and purification but also enables the effective use of microorganisms. This object is achieved according to the invention solved by adding the features specified in the characterizing part of claim 1 to those of the Generic term.

Erreicht wird dadurch, daß auch bei schwankendem Flüssigkeitsspiegel im Abwasserbecken durch Kapillarwirkung immer eine Mindest-Flüssigkeitsmenge vorhanden ist welch. das Absterben eingesetzter Mikroorganismen verhindert Ein Fluktuieren des Abwasserspiegels zwischen dem höchsten Wasserstand (HWL) und dem niedrigsten Wasserstand (LWL) findet nicht nur durch den eingedrungenen Zufluß und die Erscheinungen der Kapillarrohr-Saugheberwirkung statt durch welche behandeltes Wasser bewegt wird, sondern auch durch Ausdampfen, Verdunsten, Ausschwitzen und die Kapillarinfiltration, die ständig erfolgen.What is achieved is that even with fluctuating liquid level in the sewage basin by capillary action there is always a minimum amount of fluid available. the death of inserted microorganisms prevents the wastewater level from fluctuating between the highest water level (HWL) and the lowest water level (LWL) takes place not only through the inflow and the Phenomena of capillary tube siphon action instead of through which treated water is moved, but also by evaporation, evaporation, exudation and the capillary infiltration, which constantly take place.

Diese Fluktation kann erheblich verbessert werden, wenn dafür gesorgt wird, daß unter dem aus Leisten gebildeten Rost mindestens eine Austrittsöffnungen aufweisende Rohrleitung vorgesehen ist, über die Druckluft durch den Rost hindurch zuführbar ist Diese Rohrleitung sollte aus Kunststoff bestehen.This fluctuation can be greatly improved if care is taken to keep the ledge under formed grate is provided having at least one outlet openings pipe through the Compressed air can be fed through the grate. This pipeline should be made of plastic.

Wenngleich das Abführen geklärten und gereinigten Wassers auch über die Seitenwände des das Abwasserbecken bildenden Kastens erfolgen kann, empfiehlt es sich, am einen Ende des Kastens einen Einlaßschacht, der mit einer unter dem Rost liegenden Bodenleitung in Verbindung steht und am anderen Ende des Kastens einen Auslaßschacht vorzusehen, in den Abwasser nur aber eine dem Rostraum gegenüber dem Auslaßschacht abgrenzende Querwand gelangen kann.Although the discharge of clarified and purified water also over the side walls of the sewage basin forming box, it is advisable to have an inlet duct at one end of the box, which is in communication with a floor pipe located under the grate and at the other end of the box to provide an outlet shaft, but only one in the wastewater to the grate space opposite the outlet shaft delimiting transverse wall can reach.

Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutertThe invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown schematically in the drawings explained in more detail

Es zeigtIt shows

F i g. 1 einen Schnitt durch das Schema einer Abwasserbehandlung mittels des Kapillarrohrklärverfahrens, F i g. 1 a section through the scheme of a wastewater treatment by means of the capillary tube clarification process,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Filtrationsgeschwindigkeit beim Kapillarrohrverfahren in verschiedenen Filterbettmaterialien,F i g. Figure 2 is a graph of the rate of filtration in the capillary tube process in various filter bed materials,

Fig.3 Darstellungen des Prinzips der schnellen Zersetzung und Aufbereitung von Abwasser und Schlammablagerungen od. dgl. durch das Kapillarrohr-Klärverfahren, wobei A eine Gesamtansicht und B, C und D vergrößerte Ansichten sind,Fig. 3 representations of the principle of rapid decomposition and treatment of wastewater and Sludge deposits or the like due to the capillary tube clarification process, where A is an overall view and B, C and D are enlarged views,

F i g. 4 einen Horizontalschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes, noch nicht mit Kies und Erdreich gefülltes Abwasserbehandlungsbecken ohne Netz,F i g. 4 shows a horizontal section through an inventively designed, not yet with gravel and soil filled wastewater treatment basin without a network,

Fig.5 einen senkrechten Längsschnitt durch das Abwasserbehandlungsbecken nach F i g. 4, mit Kies und Humus gefüllt5 shows a vertical longitudinal section through the Wastewater treatment basin according to F i g. 4, filled with gravel and humus

Fig.6 einen Querschnitt nach der Linie X-X der F i g. 4, mit Kies und Erdreich gefüllt6 shows a cross section along the line XX in FIG. 4, filled with gravel and soil

F i g. 7 einen Querschnitt nach der Linie Y- Y der F i g. 4, mit Kies und Humus gefällt, undF i g. 7 shows a cross section along the line Y-Y in FIG . 4, felled with gravel and humus, and

Fig.8 einen Querschnitt nach der Linie Z-Z der Fig. 4.8 shows a cross section along the line ZZ in FIG. 4.

Um zu erreichen, daß der größte (stutzen aus den Kapillarrohr-Erscheinungen im Erdboden und aus den im Erdboden vorhandenen mikrobiellen Aktivitäten gezogen werden kann, so daß insbesondere die Grundwasserverschmutzung beseitigt, die Zersetzung von Schlammablagerungen im Erdboden gefördert und auch üble Gerüche verhindert werden, wird zunächst dafür gesorgt, daß in ein Abwasserbecken eingeführtes Abwasser nicht mehr wie bisher über den Bodenbereich des Beckens abgeführt wird, sondern über mit Abstand über diesem Boden angeordnete Stellen.In order to achieve that the largest (pruning from the Capillary tube phenomena in the soil and from the microbial activities present in the soil can be drawn, so that in particular the groundwater pollution eliminated, the decomposition promoted by sludge deposits in the ground and also prevented bad smells, will first ensured that wastewater introduced into a wastewater basin is no longer as before via the floor area of the basin is discharged, but via points arranged at a distance above this floor.

Um zunächst darzutun, wie die Kapillarrohrsaugheberwirkung ausgenutzt werden kann, wird «uf Fig. 1 verwiesen. Unterhalb der Erdoberfläche a ist ein Behälter angeordnet der Querwände c und c⁴ aufweist. Die Querwand c ist mit einer öffnung c' versehen und zwischen der Oberkante dieser öffnung c' und einer tief erliegenden Stelle der Querwand c\ ist ein Netz η und in Höhe des Bodens des Einfüllschachtes ein Netz e vorgesehen, so daß die über den beiden Netzen π und e liegenden Räume bis zur Erdoberfläche a mit Erdreich gefüllt werden können. Das eintretende Abwasser bewegt sich in Richtung der dargestellten Pfeile und gelangt dann in einen tieferliegenden, hier mit einer Ablauföffnung versehenen Raum, wo sich ein'Wassei spiegel /bildet Der Abstand zwischen der Oberfläche b des Abwassers und dem niedrigsten Abwasserstand b' bildet eine »Wasserstands-Fluktuationsschicht« die mit Ha bezeichnet ist In diesem schematisch angedeuteten Bereich bewegt sich der Abwasserspiegel nach oben und nach unten. Der Zwischenraum zwischen der Erdoberfläche a und der Oberseite b der Seitenwand c⁴ bildet die Tiefe Hi der echten Erdschicht, die eine bestimmte Höhe hatIn order to first show how the capillary tube siphon effect can be used, reference is made to FIG. Below the earth's surface is arranged a transverse walls c and c, a container ⁴ has. The transverse wall c is provided with an opening c ' and between the upper edge of this opening c' and a deeply lying point of the transverse wall c \ is a network η and at the level of the bottom of the feed chute a network e is provided so that the above the two networks π and e lying spaces up to the surface of the earth a can be filled with soil. The incoming wastewater moves in the direction of the arrows shown and then reaches a deeper room, here provided with a drain opening, where a'Wassei mirror / forms The distance between the surface b of the wastewater and the lowest wastewater level b ' forms a »water level - Fluctuation layer «which is designated by Ha In this schematically indicated area, the sewage level moves up and down. The space between the earth's surface a and the upper side b of the side wall c ⁴ forms the depth Hi of the real earth layer, which has a certain height

Durch die mit H₃ und Wi bezeichnete Erdschicht sickert Abwasser bei Kapillarrohrbedingungen und negativem Druck hindurch. Hi. der Unterschied zwischen b und d, veranschaulicht die Mindesthöhe, auf die Kapillarwasser ansteigen kann. Hj der Unterschied zwischen b und e, stellt die Schwerkraft Diskrepanz dar. Obwohl die Strecke bis e unendlich sein kann, beträgt sie jedoch bei einem Test der Filtrations- bzw. Durchsickergeschwindigkeit unter Anwendung des Kapillarrohrhebersaugverfahrens im allgemeinen mehr als 20 cm, was aus dem Unterschied zwischen b und e resultiert.Wastewater seeps through the _{layer of earth labeled H 3} and Wi under capillary tube conditions and negative pressure. Hi. the difference between b and d illustrates the minimum height to which capillary water can rise. Hj is the difference between b and e, represents the gravity discrepancy. Although the distance to e can be infinite, it is generally more than 20 cm when tested for filtration or percolation speed using the capillary tube lifter suction method, which shows the difference between b and e results.

Hi ist ein wichtiger Wert für die Ausbildung der Vorrichtung, die durch eine Funktion bestimmt wird, wobei Variable derselben die Menge des eingedrungenen Zuflusses in einer gewissen Zeitspanne und der Fiitrationsgeschwindigkeit der Kapillarrohrsaugheberwirkung entsprechend des jeweiligen besonderen Erdbodens sind. In normalen Erdboden kann die Filtrationsgeschwindigkeit bei der Kapillarsaugheberwirkung durch in Fig.2 veranschaulichte Kurven beschrieben werden, wenn Ht 20 cm überschreitetHi is an important value for the design of the device, which is determined by a function, the variables of which are the amount of inflow in a certain period of time and the filtration rate of the capillary tube siphon effect according to the particular particular soil. In normal soil, the filtration speed in the case of the capillary suction lifter action can be described by curves illustrated in FIG. 2 when Ht exceeds 20 cm

Durch eine mit Erdboden abgedeckte Kiesschicht, mit der die Oberfläche des Abwassers auf »Berührung« angehoben werden soll, wird dafür gesorgt daß sich keine Schlacken bzw. feste Teile bilden. Fig.3 veranschaulicht dies. In dieser Figur ist die Erdoberfläehe mit L bezeichnet F ist eine der Seitenwände eines Behandlungsbeckens, welches aus Beton, aus Kunststoff, wie einem Vinylfilm od. dgl., bestehen kann. Λ/ist ein dauerhaftes, chemisches Netz, durch welches der Erdboden von der Kiesschicht getrennt wird. S stellt Kies mit einem Durchmesser von ungefähr 10 cm dar. der eüi Verschlammen bzw. Festsetzen sogar in äußerst dichten Schlammablagerungen verhindert mit O sind Schlammablagerungen und mit O' schwimmende Schlammteile bezeichnet die an den Kiesschichten festgelegt sind, s bezeichnet den darüberliegenden lufthaltigen Erdboden.A layer of gravel covered with the ground, with which the surface of the waste water is to be raised to "touch", ensures that no slag or solid parts form. Figure 3 illustrates this. In this figure, the earth's surface is denoted by L. F is one of the side walls of a treatment basin, which can be made of concrete, plastic, such as a vinyl film or the like. Λ / is a permanent chemical network that separates the soil from the gravel layer. S represents gravel with a diameter of about 10 cm. Which prevents silting up or sticking even in extremely dense sludge deposits, with O denotes sludge deposits and O ' denotes floating sludge parts that are attached to the gravel layers, s denotes the aerated soil above.

Ein Fluktuieren des Abwasserspiegels zwischen dem höchsten Wasserstand (HWL) und dem niedrigsten Wasserstand (LWL) findet nicht nur durch den eingedrungenen Zufluß und die Erscheinungen der KapiUarrohr-Saugheberwirkung statt durch welche behandeltes Wasser aus dem Becken in die durch Pfeile angedeuteten Richtungen befördert wird, sondern auch durch Ausdampfen, Verdunsten, Ausschwitzen und die Kapillarinfiltration, die ständig erfolgen.A fluctuation in the wastewater level between the highest water level (HWL) and the lowest Water level (LWL) does not only take place through the inflow and the phenomena of the KapiUarrohr-Siphon effect instead of by which treated water from the basin into the by arrows indicated directions is conveyed, but also by evaporation, evaporation, exudation and the Capillary infiltration that occurs constantly.

Schlammablagerungen, die durch Gase an die Oberfläche des Abwassers gelangen, werden nicht sofort abgelagert wenn die Gase abgeleitet worden sind, sondern bleiben entweder an der Oberfläche des Kieses oder in den kleinen Porenräumen der Kiesschicht haften. Im Becken Findet andererseits eine Fluktation des» Abwasserstandes automatisch mehrere Male pro Tag zwischen HWL und LWL statt Diese intermittierende Wiederholung des Zuführens von Wasser und Luft zur Kiesoberfläche zwischen HWL und LWL führt auch zur Zersetzung der Holzfasern von Toilettenpapier, welches einen Hauptbestandteil bei städtischen Oberschußschlammablagerungen des Abwassers bildet und nur schwer zersetzbar ist. Dies wird verständlich, wenn man daran denkt daß Holztelefonmasten über der Erde nur selten verrotten, mehrere Zentimeter tief in feuchtem Grund jedoch leicht zur Verrottung neigen.Sludge deposits that reach the surface of the wastewater through gases are not deposited immediately when the gases have been discharged, but either remain on the surface of the Gravel or in the small pore spaces of the gravel layer. In the basin, on the other hand, finds one Fluctuation of the »wastewater level automatically several times a day between HWL and LWL instead of these intermittent repetition of the supply of water and air to the gravel surface between HWL and LWL also leads to the decomposition of the wood fibers of toilet paper, which is a major component urban excess sludge deposits of the sewage and is difficult to decompose. this will Understandable if you think about the fact that wooden telephone poles rarely rot above the ground, several However, they tend to rot a few centimeters deep in damp ground.

Wie aus den Fig.3C und D ersichtlich, gelangt Abwasser durch die Kapillarrohrbewegung nach oben in die darüberliegenden Erdschichten, und zwar entlang der durch den in F i g. 3D ausgezogenen Pfeil angedeuteten Richtung. Wie aus Fig.3C ersichtlich, werden Gase g, z. B. von Ammoniak, Methan, Hydrogensulfid od. dgl, die durch die Verrottung und Fermentierung entstehen, im Abwasser nach oben steigen, oder auch Luft oder andere Gase, die Sauerstoff enthalten. Durch den gestrichelt dargestellten Pfeil wird die Diffusion von Blasen der schwebenden Gase im Erdboden veranschaulicht F i g. 3D ist eine vergrößerte Darstellung, um die Beziehung zwischen der Dreiphasen-Verteilung und dem Vorkommen von Mikroorganismen zu zeigen.As can be seen from FIGS. 3C and D, the capillary tube movement causes wastewater to flow upwards into the overlying layers of earth, along the path through the area shown in FIG. 3D solid arrow indicated direction. As can be seen from Fig.3C, gases g, z. B. of ammonia, methane, hydrogen sulfide. The arrow shown in dashed lines illustrates the diffusion of bubbles of the suspended gases in the ground. FIG. 3D is an enlarged view to show the relationship between the three-phase distribution and the occurrence of microorganisms.

Mit So sind Erdpartikeln bezeichnet die im allgemeinen in der Erde eine krümelige Struktur aufweisen. Kleine Zwischenräume zwischen diesen Erdpartikeln werden mit Wasser gefüllt es bildet sich ein Kapillarwasserfilm m, der die Oberfläche der Erdpartikeln bedeckt Wenn die die Abdeckung bildende Erde zur normalen Erdschicht gehört wird Wasser kontinuierlich bis auf ungefähr 200 cm, sowohl in horizontaler, als auch in vertikaler Richtung in sich verbunden, und zwar von der Oberfläche des Abwassers, welches zwischen HWL und LWL fluktuiert Auf diese Weise wird die durch Evapotranspiration und Diffusion aufgrund der Kapillarheberwirkung verbrauchte Wassermenge von der Abwasseroberfläche zugeführt Der leere Raum ν zwischen den Erdpartikeln wird mit Luft gefüllt So are earth particles that generally have a crumbly structure in the earth. Small gaps between these soil particles are filled with water it forms a Kapillarwasserfilm m, the When the earth forming the cover is part of the normal layer of soil water continuously cm the surface of the soil particles covered up to about 200 both in the horizontal as well as in the vertical direction connected, namely from the surface of the wastewater, which fluctuates between the HWL and LWL.In this way, the amount of water consumed by evapotranspiration and diffusion due to the capillary lifting effect is supplied from the wastewater surface.The empty space ν between the earth particles is filled with air

Gase g, die gezwungenermaßen in den unteren Bereichen des Beckens erzeugt oder freigesetzt werden,Gases g that are forcibly generated or released in the lower areas of the pool,

diffundieren durch die Zwischenräume ν zwischen den Kapillarwasserfilmen m auf sehr komplizierte Weise zum atmosphärischen Druck, wie dies durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist. Gase, die wasserlöslich sind oder ieichi durch die Erdpartikeln absorbiert werden können, wie z. B. Oxygen, Ammoniak, Methan, Hydrogensulfid od. dgl., werden durch die Kapillarwasserfilme oder die Oberfläche der Erdpartikeln bis zum Sättigungsgrad absorbiert oder absorpiert. Absorbierte und absorpierte Gase werden durch aerobische Mikroorganismen / oder anaerobische Mikroorganismen K, die auf den Kapillarwasserfilmen leben, zersetzt und in geruchlose Materialien, wie z. B. Nitrat, Schwefel od. dgl. umgewandelt Diese Materialien sind natürlich wasserlöslich, sie gelangen durch Regen od. dgl. zum Abwasser. Auf diese Weise werden die Erdpartikeln nicht so lange mit diesen Materialien gesättigt und Gerüche werden nacheinander beseitigt.diffuse through the spaces ν between the capillary water films m in a very complicated way to atmospheric pressure, as indicated by the dashed arrow. Gases that are soluble in water or that can be absorbed by the earth particles, such as B. Oxygen, ammonia, methane, hydrogen sulfide or the like. Are absorbed or absorbed by the capillary water films or the surface of the earth particles up to the degree of saturation. Absorbed and absorbed gases are decomposed by aerobic microorganisms / or anaerobic microorganisms K, which live on the capillary water films, and are converted into odorless materials, such as, for. B. Nitrate, sulfur or the like. Converted These materials are of course water-soluble, they get through rain or the like. To the sewage. This way, the earth particles will not become saturated with these materials for as long and odors will be eliminated one by one.

Es ist bekannt, daß, wenn schwebende Gase Luftblasen in einem Lüftungsbehälter wären, etwa eine Million Wassertröpfchen auf der Ab asserfläche aus einem Liter Wasser gebildet werden würden. Derartige Wassertröpfchen, mit einem Durchmesser von mehr als 30 Mikron, fallen sofort auf die Oberfläche des Abwassers nieder, andere Tröpfchen, nämlich kleinere, schweben mehrere hundert Meter nach oben und führen eine große Zahl von Krankheitserregern mit sich, die im Abwasser leben. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kollidieren zur Außenseite hin gerichtete Wassertröpfchen im Laufe ihres Schwebens entlang der ausgezogenen Linie a' aufgrund der Trägheit mit den Kapiüarwasserfilmen und werden durch die darüberliegende Erde auf wirksame Weise beseitigtIt is known that if suspended gases were air bubbles in a vent box, such as one Million water droplets would be formed on the drainage surface from one liter of water. Such Water droplets, larger than 30 microns in diameter, immediately fall on the surface of the Sewage down, other droplets, namely smaller ones, float several hundred meters up and lead a large number of pathogens living in wastewater. In the device according to the invention water droplets directed towards the outside collide in the course of their floating along the solid line a 'due to the inertia with the capillary water films and are through the overlying Effectively eliminated earth

Andererseits absorbieren auf dem Erdboden wachsende Pflanzen T bzw. P (Fig.3) anorganische Substanzen aus dem organischen Abwasser in der Erde, und zwar durch ihre Wurzeln, wodurch die Evapotranspiration gefördert wird.On the other hand, plants T or P (Fig. 3) growing on the soil absorb inorganic substances from the organic waste water in the soil, through their roots, which promotes evapotranspiration.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der F i g. 4 bis einschließlich F i g. 8 erläutertAn exemplary embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 4 up to and including F i g. 8 explained

Über ein Rohr od. dgl. 1 gelangt städtisches Abwasser in einen durch einen Deckel 2' abschließbaren Einlaßschacht 2 eines Abwasserbehandlungsbeckens, das mit Seitenwänden 4 und einem Boden 4' versehen im Erdboden eingegraben ist An beiden Seiten des Bodens sind Stützen 5 angeordnet, die eine Anzahl von einen Rost bildenden Leisten 6 halten. Ober den Leisten 6 ist eine Sand-Kies-Schicht 5 vorgesehen, die von einer lufthaltigen Erdschicht s bedeckt ist An der Grenze der beiden Schichten ist ein durch die Oberfläche der Erde unter ihm konvex liegendes Netz N vorgesehen, durch welches der Abwasserspiegel zwischen HWL und LWL nach oben und nach unten fluktuieren kann und somit die Wasserstand-Fluktuationsschicht bildetVia a pipe or the like 1, municipal wastewater enters an inlet shaft 2 of a wastewater treatment basin, which can be closed by a cover 2 'and which is provided with side walls 4 and a floor 4', is buried in the ground Hold the number of strips 6 forming a rust. Upper the strips 6 a sand-gravel layer 5 is provided, which s is covered by an air-containing layer of soil on the border of the two layers, a convex lying through the surface of the earth below it network N is provided, through which the sewage level between HWL and LWL can fluctuate up and down and thus forms the water level fluctuation layer

Das Abwasser gelangt durch eine Bodenleitung 9 und durch Schlitze od. dgl. 6' zwischen die Leisten od. dgl. 6 oder direkt durch Seitenöffnungen 2" des Einlaßschachtes 2 in die Fluktuationsschicht, zunächst nach oben in die Sand-Kiesschicht S und dann in die Bereiche des konvexen Netzes N. Daraufhin wird die Abwasseroberfläche zur Oberseite (HWL) des konvex liegenden Netzes hin gehoben, und zwar mit zunehmender Zuflußmenge. Dies wird möglich, indem Maßnahmen, wie z. B. die Wahl einer geeigneten Höhe and eines geeigneten Durchmessers eine Abwasserabflußleitung Il getroffen werden, die mittelbar mit der Bodenleitung 9 in Verbindung steht Unterhalb der Unterseite des konvex liegenden Netzes erfolgt keine Kapillarrohrsaugheberwirkung, was durch LWL bestimmt wird. Zwischen der Unterseite und der Oberseite dieses konvex liegenden Netzes N wird eine Wasserstands-Fluktuationsschicht gebildet. Abwasser, das über LWL hinaus ansteigt, dringt als Kapillarwasser in die obere lufthallige Erdschicht ein, ebenso wie in die weitergehenden Erdschichten s' außerhalb der Seitenwände 4, wie dies durch Pfeile (F i g. 6 und 7) angedeutet ist. Auf diese Weise nimmt der Wasserstand bei Unterbrechung des Zustromes ab. Im allgemeinen erfolgt der Zufluß nicht kontinuierlich. So fällt beispielsweise während der Nacht kaum Abwasser an.The waste water passes through a bottom pipe 9 and through slots or the like 6 'between the strips or the like 6 or directly through side openings 2 "of the inlet shaft 2 into the fluctuation layer, first up into the sand-gravel layer S and then into the Areas of the convex network N. Thereupon the sewage surface is raised to the upper side (HWL) of the convex lying network, namely with increasing inflow amount Sewage drainage line II is taken, which is indirectly connected to the bottom line 9. There is no capillary tube siphon effect underneath the underside of the convex network, which is determined by fiber optics. A water level fluctuation layer is formed between the underside and the top of this convex network N. Wastewater , which rises above LWL, penetrates as capillary water into the upper air-filled earth layer e in, as well as in the further layers of earth s' outside the side walls 4, as indicated by arrows (F i g. 6 and 7) is indicated. In this way, the water level decreases when the inflow is interrupted. In general, the inflow is not continuous. For example, there is hardly any waste water during the night.

Abwasser, das sich in der Fluktuationsschicht befindet verläßt dieselbe aufgrund der Kapillarrohr-Sewage that is in the fluctuation layer located leaves the same due to the capillary tube

is Saughebererscheinungen zu jeder Zeit auch wenn kein Zufluß erfolgt, wodurch sich ein Verdunsten, Ausschwitzen od. dgl. und Kapillarrohrbewegen des behandelten Abwassers ergibt Auf diese Weise senkt sich der Abwasserspiegel von HWL auf LWL Wenn in die Fluktuationsschicht ein Zufluß erfolgt der stärker ist als das aus derselben ausfließende, behandelte Abwasser, dann steigt der Wasserstand von LWL auf HWL Auf diese Weise bewegt sich das Abwasser in der Wasserstands-Fluktuations-Schicht mit der Bewegung des Zustromes nach oben und nach unten.is suction siphon phenomena at any time, even if none Inflow takes place, whereby evaporation, exudation or the like. And capillary tube movement of the treated In this way, the wastewater level drops from HWL to LWL when in the Fluctuation layer an inflow occurs that is stronger than the treated wastewater flowing out of the same, then the water level rises from LWL to HWL In this way, the wastewater moves in the Water level fluctuation layer with the movement of the inflow up and down.

Falls sich eine Verringerung der Zuflußmenge in der Bodenleitung 9 oder eine überschüssige Menge behandelten Abwassers in den oberen lufthaltigen Erdschichten $ ergeben sollte, so sinkt das Abwasser in den lufthaltigen Erdschichten s durch die Schwerkraft mit Mikroorganismen durch die Kies-Sand-Schicht 5 nach unten zur Bodenleitung 9 durch die Schlitze od. dgl. 6' zwischen den Leisten od. dgL 6. Sobald die Menge des Abwassers in der Bodenleitung zu groß wird, steigt das Abwasser wieder nach oben durch die Kies-Sandschicht 5zum Netz N, und verdunstet in die Atmosphäre gemäß der in F i g. 3 veranschaulichten Linie, je nach den Gegebenheiten, nachdem es das Netz als Kapillarwasser zur oberen Erdschicht verlassen hat Dieses Verfahren wiederholt sich immer und immer wieder, wobei verbleibendes, behandeltes Abwasser des Zustromes, das sich infolge der Kapillarrohrbewegung des behandelten Abwassers verringert, weiter gereinigt wird und in geringeren Mengen nach unten auf die Bodenleitung absinkt Schließlich tritt aus der Abwasserabflußleitung 11 (Fig.8) am anderen Ende des Beckens vollkommen behandeltes Wasser nach außen in einen nahegelegenen Fluß, das Meer oder in weitergehende Erdschichten s'. If there should be a reduction in the inflow in the bottom line 9 or an excess amount of treated wastewater in the upper aerated layers of the earth, the wastewater in the aerated layers of earth s sinks through gravity with microorganisms through the gravel-sand layer 5 to the bottom Bottom line 9 through the slots or the like 6 'between the strips or the like 6. As soon as the amount of sewage in the bottom line is too large, the sewage rises again up through the gravel-sand layer 5 to the network N, and evaporates into the Atmosphere according to the in F i g. 3, depending on the circumstances, after it has left the network as capillary water to the upper layer of the earth.This process is repeated over and over again, with the remaining, treated wastewater of the inflow, which is reduced as a result of the capillary tube movement of the treated wastewater, being further purified and in smaller quantities it sinks down to the bottom pipe. Finally, completely treated water flows out of the sewage discharge pipe 11 (FIG. 8) at the other end of the basin to the outside into a nearby river, the sea or into further layers of earth s'.

Die Abmessungen der erfsRduRgsgeinäßen Vorrichtung sind beispielsweise folgende:The dimensions of the required device are for example the following:

Die Entfernung vom Boden 4' zur Oberseite der Seitenwände 4 beträgt normalerweise 100 cm, die Weite zwischen den Seitenwänden beträgt etwa 60 cm, die Entfernung zwischen der Oberseite der Seitenwände und der Unterseite der Leisten 6, die über der Bodenleitung 9 angeordnet sind, beträgt 70 cm, die Tiefe der Bodenleitung 9 beträgt 30 cm und die Weite der Bodenleitung 40 cm. Der Abstand zwischen der Oberseite des konvexen Netzes N oberhalb der Kies-Sandschicht 5 auf den Leisten 6 und dessen Unterseite, die die Wasserstands-Fluktuationsschicht bildet beträgt im allgemeinen 10 cm. Die Länge der Seitenwände 4 hängt von der erforderlichen Kapazität der Abwasser-Behandlung ab, die Behandlungskapazität steigt mit der Länge eines Beckens.The distance from the floor 4 'to the top of the side walls 4 is normally 100 cm, the width between the side walls is about 60 cm, the distance between the top of the side walls and the underside of the strips 6, which are arranged above the floor duct 9, is 70 cm, the depth of the floor pipe 9 is 30 cm and the width of the floor pipe is 40 cm. The distance between the upper side of the convex network N above the gravel-sand layer 5 on the strips 6 and its lower side, which forms the water level fluctuation layer, is generally 10 cm. The length of the side walls 4 depends on the required capacity of the wastewater treatment, the treatment capacity increases with the length of a basin.

Bekannte Abwasserbehandlungsbehälter, insbesondere Ablagerungsbehälter, reichen von einem bis zu vierKnown sewage treatment tanks, particularly disposal tanks, range from one to four

Metern Tiefe, und weisen eine runde oder rechteckige · Form auf, um bei der Wartung Schlacken od. dgl. Ablagerungen auf einfache Weise entfernen zu können. Im Falle einer langen und flachen Bodenleitung gemäß vorliegender Erfindung gibt es kein totes Wasser, es s erfolgt ein größerer Auftrieb und eine leistungsfähigere Abgabe von Abwasser, wodurch die Nebenerscheinungen der Umweltverschmutzung, wie übler Geruch, Krankheitserreger od. dgl. verringert werden, was im folgenden erläutert wird:Meters deep, and have a round or rectangular shape in order to remove slag or the like during maintenance. To be able to remove deposits in a simple way. In the case of a long and flat floor pipe according to According to the present invention there is no dead water, there is greater buoyancy and more efficient Discharge of waste water, which reduces the side effects of environmental pollution, such as bad smell, Pathogens or the like are reduced, which is explained below:

a) Das Einsickern behandelten Abwassers kann durch die Kapillarrohrsaugheberwirkung erheblich erhöht werden,a) The infiltration of treated wastewater can be significantly increased by the capillary tube siphon effect will,

b) aufwärtsstrebende Materialien, wie Öle und Fette, Blasen enthaltende Schlammablagerungen und der is gleichen, werden im Porenraum der Kies-Sandschicht 5 über die Bodenleitung 9 festgehalten. Daraus ist verständlich, daß durch eine längere Leitung die Absonderungsleistung, wie im Falle der Sedimentierung, gesteigert wird,b) upwardly moving materials such as oils and fats, blistered sludge deposits and the is same, are held in the pore space of the gravel-sand layer 5 via the soil line 9. From this it is understandable that, as in the case of the Sedimentation, is increased,

c) wie im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben, wird die Zersetzung von Schlamm bei Ht zwischen HWL und LWL durchgeführt, so daß die Zersetzungskapazität in einem weniger tiefen Becken mit größerer Fläche größer ist, wenn das Volumen gegeben ist Wie im folgenden im Einzelnen beschrieben, wird eine Kies-Sandschicht S, in der die meisten Erdraupen und Mikroorganismen leben können, für die Zersetzung der Schlammablagerungen gemäß der Erfindung am besten ausgenutztc) as in connection with FIG. 3, the decomposition of sludge is carried out at Ht between HWL and LWL, so that the decomposition capacity in a shallower basin with a larger area is greater, if the volume is given As described in detail below, a gravel-sand layer S, in which most of the earthworms and microorganisms can live, best exploited for the decomposition of the sludge deposits according to the invention

d) folglich wird eine vollständige Behandlung an Ort und Stelle von hochverdichtetem Abwasser aus z. B. Toiletten innerhalb der Seitenwände 4 und der Erdschichten über dem und um das Becken herum durchgeführt. Es werden daher Kanäle, wie sie bei der herkömmlichen Abwasserbehandlung erforderlich sind, überflüssig, die Wartungskosten und die Kosten für das Anlegen der Vorrichtung sindd) consequently, a complete on-site treatment of highly compressed wastewater is made z. B. Toilets within the side walls 4 and the layers of earth above and around the basin carried out. There are therefore channels as they are required in conventional wastewater treatment are, unnecessary, the maintenance cost and the cost of donning the device

. verhältnismäßig niedrig, so daß die Behandlung von Abwasser in einem Bereich von 10 Liter/Tag bis 40 Liter/Tag durch diese sehr leistungsfähige Vorrichtung in normalem Erdboden erfolgen kann.
In diesem Ausführungsbeispiel ist mindestens eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Rohrleitung 10 aus Kunststoff in der Bodenleitung angeordnet, um mittels eines Gebläses Pmvl Motor M durch kleine Durchtrittsöffnungen 10' in der Umfangsfläche der Rohrleitungen <0 eine stärkere »Zugwirkung« zur Verfügung zu stellen. Zwischen dem Obergang der Kies-Sandschicht S über den Leisten 6 und der oberen lufthaltigen Erdschicht s ist das konvex liegende Netz N vorgesehen. Dem Bereich Ht, der zwischen der Oberseite 7 und der Unterseite 8 des Netzes N liegt und die Wasserstands-Fluktuationsschicht bildet, werden eine Anzahl Erdorganismen, wie z. B. Erdwürmer und/oder zellulose-zersetzende Mikroorganismen zugeführt, um eine schnelle Zersetzung des Abwassers und der Schlammablagerungen zu erreichen.. relatively low, so that the treatment of waste water in a range of 10 liters / day to 40 liters / day can be carried out by this very powerful device in normal soil.
In this exemplary embodiment, at least one plastic pipe 10 provided with passage openings is arranged in the floor pipe in order to provide a stronger "pulling effect" by means of a fan Pmvl Motor M through small passage openings 10 'in the circumferential surface of the pipes <0. The convex network N is provided between the transition of the gravel-sand layer S over the strips 6 and the upper air- containing soil layer s. The area Ht, which lies between the upper side 7 and the lower side 8 of the network N and forms the water level fluctuation layer, a number of earth organisms, such. B. earth worms and / or cellulose-decomposing microorganisms supplied to achieve rapid decomposition of the waste water and the sludge deposits.

Die mit Durchtrittsöffnungen versehene Rohrleitung 10, welche in der Bodenleitung 9 vorgesehen ist, besteht beispielsweise aus Polyäthylen und weist einen Durchmesser von 65 mm auf. Durch das motorbetriebene Gebläse P kann eine erhebliche Luftmenge zugeführt werden.The pipe 10, which is provided with passage openings and which is provided in the bottom pipe 9, consists for example of polyethylene and has a diameter of 65 mm. A considerable amount of air can be supplied by the motor-driven fan P.

An dem dem Einlaßschacht 2, gegenüberliegenden Ende des Beckens ist ein vom Beckeninnenraum durch eine Querwand 12 getrennter Schacht 3 angeordnet, dessen Innenraum über die Abflußrohrleitung 11 mit einer Stelle außerhalb des Beckens verbunden ist. Sie ist hier etwa in Höhe des Netzes N vorgesehen. Abwasser kann nur über die Oberseite der Querwand 12 in den durch einen Deckel 3' abgeschlossenen und mit öffnungen 3" versehenen Schacht 3 gelangen.At the end of the basin opposite the inlet duct 2, a duct 3 separated from the basin interior by a transverse wall 12 is arranged, the interior of which is connected via the drainage pipe 11 to a point outside the basin. It is provided here approximately at the level of the network N. Wastewater can only reach the shaft 3, which is closed off by a cover 3 ′ and provided with openings 3 ″, via the upper side of the transverse wall 12.

Dadurch wird zusätzlich zu den vorbeschriebenen ausgezeichneten Ergebnissen durch Anordnen der mit Löchern versehenen Rohrleitungen 10 in der Bodenleitung 9, durch welche mittels des Gebläses P Luft eingeblasen wild, eine aktivere Zersetzung von Abwasser und Schlamm durch Mikroorganismen in der Bodenleitung 9 und Leben von Erdorganismen, die sich in der durch das konvexe Netz N bedeckten Wasserstands-Fluktuationsschicht aufhalten, erreicht Auf diese Weise wird die Rolle der Bodenleitung 9 die gleiche wie die bekannter Lüftungsbehälter, die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch wesentlich besser, was die Beseitigung übler Gerüche und das Steuern jeden Verhältnisses zwischen der Menge der aeroben und anaeroben Mikroorganismen betrifft die dazu beitragen, die Leistungsfähigkeit der Behandlung voti Wasser und Schlamm zu steigern.This, in addition to the excellent results described above, by arranging the perforated pipes 10 in the ground pipe 9 through which air is blown by means of the blower P , a more active decomposition of sewage and sludge by microorganisms in the ground pipe 9 and life of terrestrial organisms, which stay in the water level fluctuation layer covered by the convex network N. In this way, the role of the bottom conduit 9 becomes the same as that of known ventilation tanks, but the performance of the device according to the invention is much better, which eliminates bad smells and controls everyone Relation between the amount of aerobic and anaerobic microorganisms that contribute to increasing the efficiency of the treatment of water and mud.

Zusammengefaßt ist zu sagen, daß die Erfindung Abwasser zu reinigen und Schlammteile zu digerieren vermag, wobei Nebenerscheinungen der Umweltverschmutzung, wie üble Gerüche und Krankheitserreger, völlig beseitigt werden, indem Flüssigkeit wiederholt in einem Flüssigkeits-Gas Fluß in einem Becken kontinuierlich fluktuiert und zusätzlich dazu die Aktivitäten nützlicher Erdorganismen maximal ausgenutzt werden.In summary, it can be said that the invention can purify wastewater and digest sludge parts capable of, whereby side effects of environmental pollution, such as bad smells and pathogens, can be completely eliminated by repeating liquid in a liquid-gas flow in a basin continuously fluctuates and, in addition, the activities of beneficial earth organisms are exploited to the maximum.

Was die Anwendbarkeit der Erfindung betrifft so ist die Behandlung von schwere Metalle enthaltendem Abwasser ausgeschlossen. Abfälle und Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie können durch die Erfindung mit erheblich weniger Kapital-, Betriebs- und Instandhaltungskosten behandelt werden.As for the applicability of the invention so is the treatment of heavy metals Wastewater excluded. Waste and wastewater from the food industry can be eliminated by the invention treated with significantly less capital, operational and maintenance costs.

Hierzu S Blatt Zeichnungen 909 642/363For this see page drawings 909 642/363

Claims

Patent claims:

1. Device for clarifying and cleaning wastewater, which is fed to the bottom area of an open-topped wastewater treatment basin filled with gravel, sand and soil and discharged via walls provided in the basin, with at least one network in the treatment basin that contains the gravel and gravel Sand layer, in which the waste water is initially introduced, covers on the side opposite the introduction side, characterized in that the treatment basin is designed as an elongated box in which a grate formed from strips (6) is arranged at a distance above the bottom (4 ') of the same is on the immediately a sand-gravel layer (S) and on this earth are provided, which the latter has a convex surface covered by at least one net (N) and that the outlet of the sewer drainage line (U) is at a height that is insignificant is less than the height of all vertically standing walls (4; 12) of the box.

2. Device according to claim 1, characterized in that that under the grate formed from strips (6) at least one outlet opening (10 ') having pipeline (10) is provided via which compressed air can be fed through the grate

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pipeline (10) made of plastic consists

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that oes at one end Box has an inlet duct (2) which is connected to a floor duct (9) located under the grate stands and at the other end of the box an outlet shaft (3) is provided into the sewage only via a transverse wall (1 * 2) that delimits the grate area from the outlet shaft (3) can get.