DE2800034A1

DE2800034A1 - Abwasserreinigungsverfahren mittels sauerstoff sowie einrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE2800034A1
Application number: DE19782800034
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Rer Nat Muskat
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG; Passavant Werke Michelbacher Hutte
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1978-01-02
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2800034C2; ATA738278A; AT361866B; IT1109016B; FR2413328A1; IT7809693A0

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER

PAS S A. V JU. a¹ - WKiUwJi·
riicüelbacher mitte

6209 Aarbergen 7

Abwasserreini%un£sverfahren mittels Sauerstoff sowie Einricb.tuiv zu seiner Durchführung

PATENTANWA

O 0034

DR.-ING. RICHARD GLAWE, MÖNCHEN DIPL.-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURG

8000 MÖNCHEN 26 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48 TELEX 52 25 05

2000 HAMBURG POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE TEL. (040)41020 TELEX 21 29

MÜNCHEN p/g Bye / a

Beschreiburl

Jie jj'rfindunf betrifft ein Abvasserreiniciun^sverf ahren mittels Sauerstoff, bei dem mindestens zeitweise Sauerstoff in höherer ii.cnzentration als in Luft der Wasseroberfläche zugeführt und an dieser durch Erzeugung einer Bewegung der Wasseroberfläche vom Abwasser auf-5 genommen wird.

Durch den Einsatz von reinem Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft anstelle der konventionellen Belüftung kann bei der Abwasserreinigung nach dem Belebungsverfahren eine beträchtliche Steigerung· der Leistungsfähigkeit erzielt werden, die allerdings mit erheb-10 liehen Kosten für die Bereitstellung des Sauerstoffes verbunden ist.

909827/0526

BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG. 4 030 448 (BLZ 200 800 00) · POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 ■ TELEGRAMM: SPECHTZIES

iüs sind zahlreiche verschiedene Verfahren und Anlagen zur Sauerstoff begasung bekannt (vl'1. hierzu "Korrespondenz Abwasser", 1975, Seite 278 bis 287). -^ei diesen wird der Sauerstoff entweder feinblaBifr im Üodenbereich von gasdicht abgedeckten oder auch offenen Becken eingeführt, oder der Sauerstoff wird in einen mittels einer Abdeckung über dem Abwasser gebildeten Gasraum eingeführt und durch Hührwerke, Oberflächenbelüfter od.dgl. in das Abwasser eingetragen.

.Bei dem Verfahren mit Sauerstoffzufuhr in den Gasraum unter einer Abdeckung; wird in der Regel ein überdruck von 30 bis 50 mm WS eingehalten und das überschüssige Gas aus dem Gasraum wieder abgezogen. Abhängig von Menge und Beschaffenheit des zu behandelnden Abwassers und damit vom Sauerstoffbedarf kann dieses Abgas noch erhebliche Anteile an ungenutztem Sauerstoff enthalten. Andererseits können sich im Abwasser die optimalen biologischen Äeinig-ungsbedingungen nicht einstellen, da die dabei auftretenden gasförmigen StoffWechselprodukte, insbesondere C0_?, nicht entweichen können. Es ist bekannt, dieses COp in einer nachgeschalteten Stripperstufe aus dem Abwasser auszutreiben, was aber zusätzlichen Aufwand bedeutet und ebenfalls keine optimalen Bedingungen schafft, da hierbei auch Sauerstoff mit verloren geht und außerdem das bis zur Austreibung im Abwasser verbleibende C0_? die Einstellung eines optimalen biologischen Gleichgewichtes beeinträchtigt. Diese Nachteile, insbesondere der nur schwer kontrollierbare Verlust von Sauerstoff im Abgas, zeigen sich besonders bei starken Abweichungen von den Normalwerten der Abwassermenge und -verschmutzung, auf die die Anlage ausgelegt ist.

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Es kann bei größeren Abweichungen von diesen Mormalwerten nach unten zu unnötig hohen Sauerstoffkonzentrationen im Abwasser selbst sowie im Abgas bei Abweichungen nach oben aber zu einem ungenügenden Abbau der Schmutzstoffe kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abwasserreinigungsverfahren zu schaffen, welches bei besonders sparsamer Ausnutzung des Sauerstoffes eine optimale lieinigungswirkung und eine Anpassungsfähigkeit an wechselnde Betriebsbedingungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heinigung bei mindestens einem l'eil des Abwasservolumens im Wechsel zwischen mindestens zwei der drei folgenden Betriebsarten durchgeführt wird:

a.) Oberflächenbelüftung des Abwassers mit Umgebungsluft$

b.) Sauerstoffbegasung unter Einhaltung von Atmosphärendruck über dem Abwasser;

c.) Sauerstoffbegasung unter Einhaltung eines Überdruckes über dem Abwasser;

wobei die Umschaltung zwischen diesen Betriebsarten in Abhängigkeit von der Abwassermenge und / oder -beschaffenheit vorgenommen wird.

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Hierdurch ist es möglich, das Verfahren ie nach dem Sauerstoffbedarf des zu "behandelnden Abwassers so durchzuführen, daß entweder bei hohem Sauerstoffbedarf mittels der Überdruckbegasung große Sauerstoffmengen in das Abwasser eingebracht werden, die dann auch für die biologischen Torgänge verbraucht werden und nicht ungenutzt bleiben, oder bei geringerem Sauerstoffbedarf durch Begasung bei Atmosphärendruck ein besonders sparsamer Sauerstoffverbrauch erzielt wird, oder bei besonders geringer Verschmutzung des Abwassers die Sauerstoffzufuhr ganz abgeschaltet und die .Reinigung durch Oberflächenbelüftung mit Umgebungsluft durchgeführt werden kann.

Innerhalb jeder der genannten Betriebsarten kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Regelung des Sauerstoffeintrages bzw. der Belüftung so erfolgen, daß der Sauerstoffgehalt im Abwasser zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert gehalten wird, z.B. zwischen 1,8 und 2,2 mgO„/l, die einem Bereich optimaler Ausnutzung des eingetragenen Sauerstoffes entsprechen} eine umschaltung auf die jeweils andere Betriebsart erfolgt nur dann, wenn die Einhaltung dieser Grenzwerte bei der jeweiligen Betriebsart nicht mehr oder nicht in ökonomischer Weise möglich ist, wobei als weiteres Umschaltkriterium außer dem Sauerstoffgehalt im Abwasser auch der Sauerstoffanteil im Gasraum über dem Abwasser herangezogen werden kann.

Ganz besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren mit seinen verschiedenen Betriebsarten dann, wenn das Ver-

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fahren iveraäß einer bevorzugten Ausführun^sform der iiirf indung so durchgeführt wird., daß man das 'wasser im horizontalen Kreislauf mehrfach umwälzt, es dabei durch einen von einer Abdeckung gebildeten ü-asraum mit Sauerstoff zufuhr hindurchführt und es auf dem übrigen l'eil seines Kreislaufes der freien Atmosphäre aussetzt, äs ergibt sich dann der Vorteil, daß das Abwasser ^worunter in der Kegel stets ein juwasser-ijelebtschlammgemisch zu verstehen ist) mehrfach eine iteaktionsstrecke durchläuft, die aus einem Be^-asungsteil mit Sauerstoffeintrag und einem offenen i'eil, auf dem das Kohlendioxid aus dem Vasser entweichen kann, besteht, ins kann sich dann ein lieaktionsgleichg-ewicht mit optimalen ileinigunßsbedingun^en bei Aufrecht erhaltung einer relativ niedrigen Sauerstoffkonzentration im Abwasser einstellen.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung für die Durchführung: des angegebenen Verfahrens mit einem Becken, einer die Wasseroberfläche im Becken mindestens teilweise gasdicht überdeckenden Abdeckung, einer SinricLtung zur steuerbaren Zuführung· von reinem oder angereichertem Sauerstoff in den xiaum unter der Abdeckung, einem Gasabzug von der Abdeckung, und mindestens einem Oberflächenbelüfter, wobei die JiJinrichtunc erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß je ein Meßfühler für den Sauerstoffgehalt im Abwasser und für den Sauerstoffanteil im Gasraum unter der Abdeckungvorgesehen ist und daß eine die Signale von den Meßfühlern empfangende Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen ist, die die Sauerstoffzufuhr und den Gasabzug in Abhängigkeit von diesen Signalen steuert.

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Vorzugsweise umfai3t die Steuer- und iie^eleinrichtun,· eine Umscbalteinrichtun;:, mit zwei jäetriebsstellun^en, wobei in der einen Jietriebsstelluni;,· ein Ventil in der GaBab&u-'.sleitun-; st^ndi^· und ein Ventil in der Sauerstoffzufuhrleitun»;; regelbar gehalten wird und in der anderen Letriebsstellun_£: das ventil in der bauerstoff^uiuhrleitun^ ständig· offen und das Ventil in der AbCiU^sleitun^· regelbar gehalten wird.

Weitere vorteilhafte iuerlonale der Erfindung¹ ergeben sich aus den Unteranspru.cb.en.

Sin Ausführungrsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Mg·. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

i'igo 2 zeigt die Einrichtung nach i'ig. 1 im Schnitt gemäß der Linie II-II mit einem zusätzlichen Schema der Hegel- und Steuereinrichtung.

. 3 zeigt Zeitdiagramme für einen möglichen Ablauf des erfindun^sgemäßen Verfahrens.

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^fAL

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Hingbecken 1 mit Mittelwand 5 nach Art der üblichen Belebung- oder Oxydationsgräben. In dem Becken sind zwei horizontalachsige Belüftungsrotoren 5» 7 angeordnet, die in dem Becken eine horizontale Zirkulation entsprechend den Pfeilen 9 erzeugen. Der Zulauf des zu behandelnden Abwassers ist nicht dargestellt, der Ablauf befindet sich bei 11 und ist mit einem höhenverstellbaren Wehr 13 ausgerüstet, so daß die Höhe des Wasserspiegels im Becken und damit die .eintauchtiefe der Belüftungsrotoren 5> 7 geregelt wer-αen kann.

Auf einem Teil der Strecke, die das Wasser bei seiner Zirkulation durch das Becken 1 zurücklegt, ist die Wasseroberfläche gasdicht durch eine Abdeckung 15 abgedeckt, die mit ihren Längsrändern auf der Beckenwand bzw. der mittleren Trennwand 3 aufsitzt und an ihren Querrändern bewegliche Klappen 17 aufweist, die in das Wasser eintauchen. Diese Klappen 17 können an ihren Enden Dichtungslippen od.dgl. für eine gasdichte Anlage an den Beckenwänden aufweisen. Die Klappen 17 können entweder von Hand oder durch einen (nicht dargestellten) Antrieb in eine Stellung angehoben werden, in der sie nicht in das Wasser eintauchten und somit den Luftzutritt unter die Abdeckung 15 freigeben. In diesem Fall wird der unter der Abdeckung 15 befindliche Oberflächenbelüfter 5 eine Oberflächenbelüftung mit TJmgebungsluft durchführen, ebenso wie der außerhalb der Abdeckung befindliche Oberflächenbe-

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lüfter 7· Anstelle von Klappen, die sich über die ganze Breite der Abdeckung erstrecken, könren auch starre, in das Abwasser tauchende Querwände vorgesehen sein, die aufklappbare Abschnitte oder durch Luken od.dgl. verschließbare Zutrittsöffnungen für Umgebungsluft aufweisen.

Von einem Behälter 1S für reinen Sauerstoff führt eine Leitung 20 mit Durchflußmengenmesser 22 und Ventilen 24, 26, 28 in den Kaum unter der Abdeckung 15» um dieser reinen Sauerstoff zuzuführen, der durch den Oberflächenbelüfter 5 in das Wasser eingetragen werden kann. Dieser in Form von Gasblasen eingetragene Sauerstoff wird sich zum Teil auflösen, zum Teil werden die Gasblasen nach einer gewissen Verweilstrecke wieder an die Oberfläche gelangen. Die Abdeckung 15 erstreckt sich vom Oberflächenbelüfter 5 aus in Richtung der von diesem erzeugten Strömung (Pfeil 3O) vorzugsweise mindestens so weit, als die Verweilstrecke der Gasblasen im Wasser beträgt. Eine Abzugsleitung 32 mit Absperrventil 34 geht von der Abdeckung 15 aus, um überschüssiges Gas in die Atmosphäre entweichen zu lassen.

Eine im Wasser angeordnete Meßsonde 36 für den Sauerstoffgehalt ist über einen MeßSignalverstärker 38 mit einer nach Art eines Zweipunktreglers arbeitenden Schwellenwertstufe 40 verbunden, die den von der Meßsonde gelieferten Meßwert mit einstellbaren oberen und unteren Grenzwerten vergleicht und an eine zentrale Regel- und Steuereinheit 42 unterschiedliche Signale abgibt, je nachdem, ob der Sauerstoffgehalt im Wasser den oberen Grenzwert über- oder den unteren Grenzwert unterschreitet. Ebenso ist eine

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im G-asraum unter der Abdeckung 15 angeordnete ^eßsonde 44 für den Sauerstoffanteil oder -partialdruck über einen Heßsignalversti^;ricer 46 an eine nach Art eines Zweipunktreglers arbeitende Üchwellenwertsturce 4'· angeschlossen, die der zentralen oteuer- und xie^releinheit unterschiedliche oi-.nale zuführt, je nachdem, ob der sauerstoffanteil im Gasraum um ex der Abdeckung 15 einen unteren Grenzwert unter- oder einen oberen Grenzwert überschreitet. Im uasraum unter der Abdeckun_, 15 ist ferner eine Druckmeßsonde angeordnet, die das Ventil 26 derart steuert, daß der Sauerstoff über die Leitun ν 20 bei reöffneten Ventilen 24, 28 nii; konstantem Druck zugeführt wird.

Von der zentralen Steuer- und xlegeleinheit 42 ^ehen Steuerleitungen zu den Ventilen 24, 28, 54» zu einer Anzeigeeinheit 50, die die Stellung der beweglichen klappen 17 vorschreibt, sowie zu einem Verstellmotor 52 für das Wehr 13.

Beispiel

Me Betriebsweise dieser Einrichtung wird anhand des folgenden Verfahrensbeispiels beschrieben, wobei auf ϊϊ£·. 3 Bezug· genommen wird, die einen typischen zeitlichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. In Pig« 3 ist unten ein typischer Verlauf einer sich zeitlich ändernden Belastung der Heinigungsanlage aufgezeichnet, also die zeitliche Änderung der der Anlage pro Zeiteinheit zufließenden Gesamtmenge an abzubauenden Schmutzstoffen.

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BAD ORIQSHAL

Darüber ist angegeben, in welcher Betriebsart die Anlage jeweils betrieben wird. Darüber sind Kurven für den zeitlichen Yerlauf der Sauerstoffkonzentration im Abwasser und des Sauerstoffgehalues im Gaßraum über dem Abwasser dargestellt.

1. Oberfl"chenbelüftung mit üin.fjebunr^sluft.

Es sei zunächst angenommen, daß das zu behandelnde Abwasser relativ wenig verschmutzt ist, d.h. einen niedrigen chemischen und / oder biologischen Sauerstoffbedarf (CSBt- bzw. SSiJ₁-) aufweist. In diesem i'all siud die Klappen 17 der Abdeckung 15 geöffnet (was z.B. durch Aufleuchten einer ersten, z,ß. grünen Lampe an der Anzeigeeinheit 50 der Bedienungsperson angezeigt werden kann), und das Ventil 24 in der Sauersioffleitung ist geschlossen. Die Abwasserreinigung erfolgt durch Oberflächenbelüftung mit limgebungsluft, wobei die Meßsonde J6 über den Zweipunktregler 40» die zentrale Steuereinheit 42 und den Motor 5² die btellung des Wehrs 15 und damit die Eintauchtiefe der Oberflächenbelüfter 5» 7 derart steuert, daß durch die Belüftung· der Sauerstoffgehalt im Abwasser z.B. zwischen 1,8 mg/l und 2,2 mg/l eingehalten wird.

2. Sauerstoffbegasung ohne Überdruck.

Wenn bei der Oberflächenbelüftung mit Umgebungsluft auch bei höchster Eintauchtiefe der Belüftungsrotoren der 0_p-Gehalt im Abwasser langer als eine Zeit t. von z„B. 15 Minuten kleiner als

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z.B. 1,8 mg/l bleibt, wird über die Sonde 36, den Zweipunktregler 40 und die Steuereinheit 42 die Anzeigeeinheit 50 so gesteuert, daß eine zweite, z.B. rote Lampe aufleuchtet, die dem Klärwärter anzeigt, daß die Klappen 17 geschlossen werden sollen. Selbstverständlich kann statt dessen durch die Steuereinheit 42 auch ein automatisches Schließen der Klappen 17 "bewirkt werden. Außerdem werden durch die Steuereinheit 42 in diesem i'all die folgenden Vorgänge eingeleitet}

a.) Einstellen des Wehrs 13 mittels des Motors 52 auf eine für Sauerstoffbegasung optimale Höhe;

b.) Öffnen des Sauerstoffabsperrventil 24} c.) Öffnen des Abgasventils 34?

d.) Hegeln, d.h. Öffnen und Schließen des Sauerstoffventiles 28 in Abhängigkeit von dem von der Sonde 36 gemessenen Sauerstoffgehalt im Abwasser derart, daß dieser Sauerstoffgehalt z.B. zwischen 1,8 und 2,2 mg/l gehalten wird.

TIm diese Sauerstoffkonzentrationen im Abwasser einzuhalten, sind je nach dem Verschmutzungsgrad im Abwasser größere oder klei nere Werte der Sauerstoffkonzentration im Gasraum unter der Abdeckung 15 erforderliche Zeigt die Sonde 44 an, daß der notwendige Sauerstoffeintrag bereits bei einem normaler Luft entsprechenden Sauerstoffanteil von 21 5^ oder weniger erfolgt, dann kann unter

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Absperren der öauerstoffzufuhr und öffnen der Klappen 17 auf Oberflächenbelüftung mit Umge bun rs luft zurückgeschaltet werden.

3. Sauerstoffbegasung mit Überdruck.

Zeigt dagegen die Sonde 44 an, daß zum Aufrechterhalten der gewünschten Sauerstoffkonzentration im ¥asser ein Sauerstoffanteil oder -partialdruck im Gasraum unter der Abdeckhaube 15 notwendig ist, der höher ist als ein Höchstwert von z.B. 55 Vol.-fo, dann würde durch die Abgasleitung 52 so viel Sauerstoff entweichen, daß dies unwirtschaftlich wäre. Deshalb wird, wenn der Sauerstoffanteil im Gasraum unter der Abdeckung 15 langer als eine Zeit t„ von z.B. 15 Minuten über 35 f> liegt, über die Sonde 44 uncl den Zweipunktregler 48 ein derartiges Signal an die Steuereinheit £2 gegeben, daß diese das Abgasventil 34 schließt und das Sauerstoffventil 28 dauernd öffnet (das Ventil 24 ist ebenfalls geöffnet).

Nun strömt Sauerstoff so lange unter die Abdeckung 15, bis der am Druckregelventil 26 eingestellte, von der Druckmeßsonde 45 gemessene Druck erreicht ist, und der Sauerstoffnachschub dann aufhört. Der gesamte zugeführte Sauerstoff wird dann vom Abwasser aufgenommen. Auch bei dieser Betriebsart erfolgt aber eine Regelung des Sauerstoffgehaltes im Wasser über die Sonde 36 derart, daß der Zweipunktregler 40 über die Steuereinheit 4I das Abgasventil 34 derart steuert, daß es geöffne^wird, wenn der O_?-Gehalt im Wasser z.B. unter 1,8 mg/l sinkt, und geschlossen wird, wenn er z.B. über 2,2 mg/l ansteigt. Der dabei eingehaltene, am Druckregelventil 26 eingestellte Überdruck kann z.B. 50 mm WS betragen, evt. aber auch nach Bedarf

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anders eingestellt werden, wobei man ggfs. die sich entsprechend

dein überdruck ändernde -Jintauchtiefe des Ooerflächenbelüfters Jj nachstellen wird.

4. liückhehr zur LiFiuerfitcif Qe,:asun·;; ohne ucerdrucl:.

aer Verßc-hEtutziin.sjixad des Abwassers wieder derart ab, daß bei der SauerstoffbeQ-asun; rait überdruck die Sauerstoffkonzentration im Abwasser länger als eine Zeit t-, von z.U. 50 hinuten über 2,2 mp'/l lie ■;, so bewirkt die Steuereinheit 42 eine Rückkehr zur Bauerstoffbegasun,-; ohne überdruck, indem das Abgasventil nun ständig geöffnet und das Sauerstoffzufuhrventil 26 im oinne einer Zweipunktregelung; geöffnet ode?" geschlossen wird, um den Sauerstoffgehalt im Abwasser wieder zwischen den beidaiGrenzwerten (z.2. 1,8 und 2,2 ΐη§·/ΐ) zu halten.

5ο Bückkehr zur Oberflächenbelüftung mit Umgebungsluft.

Bei noch weiter abnehmender Verschmutzung des Abwassers kann, wie bereits ober erwähnt, durch Abstellen der Sauerstoffzufuhr und Öffnen der Klappen 17 wieder auf Überflächenbelüftung mit Umgebungsluft umgeschaltet werden, die dann durch Heben und Senken des ¥ehrs geregelt wird.

Bei dem beschriebenen Ausführunfesbeispiel ist eine typische einmalige Stoßbelastung der Anlage entsprechend der unteren Kurve in i?ig. 3 angenommen worden. Selbstverständlich wird sich bei einem

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BAD ORIGINAL

anderen zeitlichen Verlauf der Belastung ein anderer Verfahrensablauf ergeben, wobei insbesondere auch die Umschaltung zwischen den !Betriebsarten nicht in der angegebenen .Reihenfolge zu erfolgen braucht, sondern z.B. mehrfach zwischen nur zwei Betriebsarten hin- und hergeschaltet wird.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten des Ausführun.^sbeispiels beschränkt. Insbesondere können die für die Regelung und umschaltung maßgeblichen Grenzwerte im Abwasser bzw. im Gasraum je nach den Verhältnissen auch geändert werden, und / oder e3 körnen auch andere Kriterien, wie z.B. die Zuflußmenge des Abwassers, das RücklaufSchlammverhältnis, oder
z.B. auch Außenbedingungen wie Jahres- und Tageszeit, Temperatur usw. in die Umschaltung und Regelung einbezogen werden.

Die beschriebene Einrichtung mit dem .Ringbecken 1 kann Teil einer Gesamtanlage sein, wobei an den Ablauf 11 des Ringbeckens 1 ein öedimentationsbecken eingeschlossen sein kann, von dem aus eine Rückführung von Belebtschlamm zum Ringbecken 1 erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch unabhängig davon anwendbar, ob es sich um eine Anlage mit Schlammrückführung handelt oder nicht.

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, -23".

Leersette

Claims

1. AbwEsserreini··; im».sverf ahren mittels Sauerstoff, bei dem ".-.inuestens zeitweise oauerstoff in höherer konzentration als i'. Luft der Wasseroberfläche zugeführt und an dieser durch !iir-Keu, un einer liewegTin.-:·; der V/asseroberf lache vom Abwasser aufg'e-5 nomnien wird , dadurch gekennzeichnet, da.3 die fieini? an; bei mindestens einem i'eil des Abwasservolumens im Wechsel zwischen mindestens zwei der drei folgenden Betriebsarten durchgeführt wird t

?.) Oberflächenbelüftung· des Abwassers mit Umgebungsluft;

10 b.) Sauerstoffbeg-asung- unter Einhaltung von Atmosphärendruck über dem Abwasser}

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SAD ORIGINAL

c. J Sauerstoff begasung- unter üinhaltun.■■ eines uberdnicres über dem Abwasser;

wobei die umschaltung zwischen diesen Betriebsarten ir· AbL-'nrlgkeit von der Abwasserrinne und / oder -beschaffenheit vor-.enommen wird.

?.. Verfahren nach Ansprach 1 , dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß man bei der jeweils eingeschalteten iietriebsart eine ite;jelun*- des Sauerstoff- oder Lufteintrages in das Hasse!' derart durchführt, daß der Sauerstoffgehalt im V/asser zwischen xwei vor-';e~;ebenen Grenzwerten gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Sauerstoffbegasung· mit Atmosphä rendruck nur soviel Sauerstoffgas oder mit Sauerstoff angereicherte Luft zuführt und soviel überschüssiges bzw. aus dem Abwasser entweichendes Gas abführt, daß der Druck über dem Abwasser nicht über Atmoßphärendruck steigt.

4ο Verfahren nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß man bei Sauerstoffbegasung mit überdruck die Zufuhr des Sauerstoffes ständig mit auf einen konstanten Wert geregeltem Druck durchführt und die Regelung des C^-Gehaltes im Abwasser durch Steuern des Gasabzuges aus dem Saum über dem Abwasser durchführt.

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'j. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 4 > dadurch gekennzeichnet, daß man die umschaltung von einer Betriebsart auf die andere in Abhängigkeit von dem üauerstoffgehalt des Abwassers und / oder von dem Sauerstoffanteil ^ in dem Gssraurn über dem Abwasser vornimmt.

b. Verfahren nach Anspruch D » dadurch ge Ic e η η zeichnet, daß man die Umschaltung nur dann vornimmt, wenn vorgegebene Grenzwerte des oauerstoffgehaltes im Wasser und / oder des oauerstoffanteils im Gasraum über dem Abwasser jeweils länger als eine vorgegebene Zeitspanne über- oder unterschritten werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, daß man von der Oberflächenbelüftung mit limgebungsluft, wenn hierbei der Sauerstoff gehalt im Abwasser länger als eine vorgegebene Zeit, insbesondere 15 Hinuten, unter dem unteren Grenzwert liegt, auf die Sauerstoffbegasung bei Atmosphärendruck umschaltet, und daß man, wenn bei dieser Sauerstoffbegasung· der für die Aufrechterhaltung eines über dem unteren Grenzwert liegenden Sauerstoffgehaltes im Wasser erforderliehe Sauerstoffanteil im Gasraum unter einen unteren Grenzwert sinkt, auf die Oberflächenbelüftung mit Umgebuni-sluft zurückschaltet.

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δ. Verfahren nach Anspruch (: , dadurch gekennzeichnet, daß man von der !Sauerstoffbegasung- mit Atmosph'-'rendruck, wenn hierbei der Sauerstoffanteil im Gasraum über dem Abwasser länger als eine vorgegebene Zeit, insbesondere 15 iiinuten, über einem oberen G-renzwert liegt, auf die Öauerstoffbegasung mit Überdruck umschaltet, und venn bei dieser der .Sauerstoffgehalt im Abwasser langer als eine vorgegebene Zeit, insbesondere 50 Minuten, über einem oberen Grenzwert liegt, auf die Sauerstoffbegs sung mit Atmosphärendruck zurückschaltet.

^. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß der für die Regelung und / oder die Umschaltung maßgebliche untere Grenzwert des Sauerstoffgehaltes im Abwasser 1,8 mg/l und der obere Grenzwert 2,2 mg/l beträgt,

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8 , dadurch g e kennzeichnet, daß der für die Umschaltung maßgebliche untere Grenzwert des Sauerstoffanteils im Gasraum über dem Abwasser 21 $ und der obere Grenzwert 55 °/° beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , daß man das Abwasser im horizontalen Kreislauf mehrfach umwälzt, es dabei durch einen von einer Abdeckung gebildeten Gasraum mit Sauerstoffzufuhr hindurchführt und es auf dem übrigen Teil seines Kreislaufes der freien Atmosphäre aussetzt.

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• D'

12. Verfahren nach Anspruch 1 und 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbelüftung mit ümgebungsluft auf dem mit der Abdeckung- versehenen Abschnitt des Kreislaufes durchgeführt und die Abdeckung hierbei zur ümgebungsluft hin geöffnet oder entfernt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbelüftung mit derselben Einrichtung durchgeführt wird, die bei geschlossener Abdeckung den Eintraf? des zugeführten Sauerstoffes in das Abwasser bewirkt.

14· Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 , dadurch gekennzeichnet , daß außerhalb der Abdeckung eine weitere Oberflächenbelüftung erfolgt.

15· Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis I4 , mit einem Becken, einer die Wasseroberfläche im Becken mindestens teilweise überdeckenden Abdeckung, einer Einrichtung zur steuerbaren Zuführung von Sauerstoff in höherer Konzentration als in Luft in den Gasraum unter der Abdeckung, einem steuerbaren Gasabzug von der Abdeckung, und mindestens einem Oberflächenbelüfter, dadurch gekennzeichnet , daß je ein Heßfühler (36, 44) für den Sauerstoffgehalt im Abwasser bzw. für den Sauerstoffanteil im Gasraum unter der Abdeckung (15) vorgesehen ist und daß eine die Signale von den Meßfühlern empfangende .Regel- und Steuereinrichtung (40, 48, 42) vorgesehen ist, die die Sauerstoffzufuhr in den Gasraum oder den Gasabzug aus diesem Gasraum steuert»

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/ ΟΙ 6. Einrichtung nach Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine Meßsonde (45) f^fir clen G-asdruck im Gasraum unter der Abdeckung (15) und ein von dieser i-ieBsonde gesteuerter Druckregler (26) für die Sauerstoffzufuhr vorgesehen ist.

17· Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16 , dadurch gekennzeichnet , daß die Regeleinrichtung (42) Umschaltmittel zur Einstellung von zwei Betriebsstellungen aufweist, wobei in der einen Betriebsstellung ein Ventil (34) in öLer Gasab-•|0 zugsleitung (32) ständig offen und ein Ventil (28) in der Bauerstoffzufuhrleitung (20) regelbar ist und in der anderen Betriebsstellung das Ventil (28) in der Sauerstoffzuführleitung (2θ) ständig offen und das Ventil (34) in der Abzugsleitung (32) regelbar ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbelüfter (5) unter der Abdeckung (15) angeordnet ist und daß die Abdeckung (15) bewegliche Teile (17) zur Freigabe oder Abschließung des Luftzutritts unter die Abdeckung (15) aufweist, wobei die beweglichen Teile (17) in Abhängigkeit von von der Steuer- und Hegeleinrichtung (42) gegebenen Signalen betätigbar sind.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18 , dadurch gekennzeichnet , daß das Becken (1) ein Ringbecken

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• 1 ·

ist und ümwälzmittel (5» 7) zur Erzeugung eines horizontalen Kreislaufes des Abwassers aufweist, und daß mindestens ein Teilabschnitt des Kingbeckens (i) von der Abdeckung (15) überdeckt ist, während der restliche Teil des Beckens (i) zur freien Atmo-Sphäre offen ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 19 » dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzmittel als Oberflächenbelüfter (5, 7) ausgebildet sind.

21. Einrichtung nach Anspruch 20 , dadurch g e k e η η zeichnet, daß mindestens ein Oberflächenbelüfter als horizontalachsiger Belüftungsrotor ausgebildet und unter der Abdeckung angeordnet ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19 , dadurch gekennzeichnet , daß sich die Abdeckung (15) vom Ober- flächenbelüfter (5) aus in dessen Abströmrichtung über eine Strecke erstreckt, die mindestens so groß ist wie die Verweilstrecke der vom Oberflächenbelüfter in das Abwasser eingetragenen Gasblasen.

23. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 21 , dadurch gekennzeichnet , daß außerhalb der Abdeckung (15) minde- stens eine weitere Umwälzeinrichtung, insbesondere ein weiterer Oberflächenbelüfter (7) angeordnet ist,.

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24. Einrichtung· nach einem der Ansprüche 15 ^>is 22 , dadurch gekennzeichnet , daß von der Steuer- und Regeleinrichtung (42) steuerbare Einrichtungen (13) zum. Verändern der Eintauchtiefe der Oberflächenbelüfter, insbesondere zum Heben und benken des Wasserspiegels im Becken (1) vorgesehen sind.

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