DE2831781B2 - Biologische Abwasserreinigungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige biologische Abwasserreinigungsanlage mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 2210611 ist eine biologische Abwasserreinigungsanlage bekannt, bestehend aus einem zylindrischen Behälter, der mit koaxial angeordneten festen Ringwänden versehen ist, durch die in dem zylindrischen Behälter ringförmige, miteinander gekoppelte Kammern gebildet werden, die bei einer Ausführungsform in der Reihenfolge vom Zentrum nach außen eine Biosorptions-, Biostabilisierungs- und Absetzkammer bilden, wobei die zentrale Biosorptionskammer mit einem Rohr für den Rohwasserzulauf und die äußere Absetzkammer mit einer Ringsammeirinne auf dem Niveau des Flüssigkeitsspiegels versehen sind, und einer oberhalb des Behälters angeordneten drehbaren Konstruktion, in die Oberflächenbelüftungsmittel eingehängt sind. In dieser Anlage gelangt die zu klärende Flüssigkeit über durch Tauchwände geschützte Ablaufkanten an den Ringwänden von einer Kammer in die nächste, während der sich absetzende Schlamm durch besondere Räumschilder in entsprechende Sammeltrichter geschoben und von dort abgezogen bzw. zurückgeführt wird. In der Biostabilisierungskammer (Belüftungsbecken) wird die Flüssigkeit nur mäßig in horizontaler Richtung durch die Oberflächenbelüftungsmittel bewegt Die Durchmischung der Abwässer ist bei einer solchen Anlage nicht optimal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abwasserreinigungsanlage der oben angegebenen Art zu schaffen, in der eine ständige gleichmäßige Turbulenz zur Intensivierung des Reinigungsprozesses der Abwässer unabhängig von der Kammertiefe und der Konzentration des Belebtschlammes gewährleistet ist und der Transport der Abwässer und des Belebtschlammes gleichzeitig selbsttätig ohne Pumpen erfolgt
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt

Die durch die erfindungsgemäße Anlage erreichten Vorteile werden durch die folgende Funktionsbeschreibung deutlich. Die Rohabwässer werden zusammen mit rückgeführtem Belebtschlamm durch das Rohr in der Behälterachse in die innere Sektion der Biosorptionskammer eingeführt Der rotierende bewegliche Ringschirm bewirkt in dieser Sektion eine Flüssigkeitbewegung nach oben und um den Behältenimfang herum. Die Durchströmung der Flüssigkeit nach oben und deren Oberflächenturbulenz wird durch die Einwirkung der Oberflächenbelüftungsvorrichtungen verstärkt Die mit

Sauerstoff im oberen Teil der Biosorptionskammer angereicherte Flüssigkeit strömt über den oberen Rand des beweglichen Schirms in die äußere Sektion dieser Kammer hinein und wird dort durch die Schaufeln, die sich auf den äußeren Flächen des beweglichen Schirms befinden, in einer Spiralbewegung nach unten geleitet

Nach dem Eindringen in den unteren Teil der Biosorpitonskammer strömen die Flüssigkeitsströme unter dem beweglichen Schirm widder in die innere Sektion der Biosorptionskammer hinein, wöbe· die Richtung der Flüssigkeitsströme rund um den Behälter durch entsprechende Einstellung des Kammerbodens gesteuert wird. Das Gemisch der Abwässer mit dem Belebtschlamm wird nach einer entsprechenden Aufenthaltszeit in der Btosorptionskaminer, je nach der Strömung der Rohabwässer durch Gravitation durch die in der festen Wand über dem Behälterboden angeordneten Offnungen nach außen in die nächste Kammer einströmen. Die Flüssigkeitsdurchströmung, -running und -belüftung in den nächsten Kammern erfolgt analog wie in der ersten. In der letzten Kammer, der Absetzkammer, strömt die geklärte Flüssigkeit in die Sammelrinne und daraus aus dem Behälter. In den Brunnen zur Verdickung des Schlammes, der im Boden der Biostabilisierungskammer angeordnet ist, strömt die Flüssigkeit mit dem Schlamm hinein, wo der Schlamm durch Abscheidung von der Flüssigkeit verdichtet und periodisch zu den Rohabwässerm abgepumpt und wieder in die Biosorptionskammer eingeführt wird.

Der auf dem entsprechend gestalteten Behälterboden aus den oben strömenden Flüssigkeitsströmen fallende Schlammteil wird in die Biostabilisierungskammer eingeführt Die rotierenden beweglichen Ringschirme bewirken eine senkrechte und waagerechte Flüssigkeitsumfangsbewegung derart, daß die stets durch Belüftungsturbinen oder Belüftungsbürsten belüfteten Flüssigkeitspartikel sich aus der Biosorptionskammer über die Biostabilisierungskammern in die Absetzkammer verlagern, in welcher die dort befestigten Platten die Flüssigkei nach oben heben, wo sie als Klarflüssigkeit durch die Sammelrinne nach außen strömt

Die in den beweglichen Schinnen angeordneten Flügel geben der Flüssigkeit eine entsprechende Drallrichtung und beschleunigen die Durchströmung. Die beweglichen Ringschirme mit unterschiedlichen Durchmessern sind miteinander durch einen gemeinsamen Schenkel verbunden, der eine konstante Winkelgeschwindigkeit aufweist Die hinhaltung der konstanten Vertikaldurchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeitsströme in allen Kammern wird durch den Neigungswinkel so der Schraubenlinie der Flügel oder durch die Oberfläche der Flügel geregelt, wobei der Neigungswinkel der Schraubenlinie der Flügel zu der Drehachse des Schirms oder die Oberfläche dieser Flügel in jeder Kammer einen unterschiedlichen Wert aufweist und proportional zu dem Ringradius des beweglichen Schirms ist Die in den festen Schirmen angebrachten Rippen geben der Flüssigkeit in den Kammersektioneri eine entsprechende Drallrichtung.

Die in den beweglichen Schirmen angeordneten, die Wände dieser Schinne bildend«..> Schwimmer, bewirken die Belüftung der Flüssigkeit mit Gas und halten diese Schirme auf einer beliebigen Eintauchtiefe.

Durch regelmäßige Sauerstoff Sättigung und regelmäßiges Rühren des ganzen Flüssigkeiitsvolumens in den Kammern werden die hydraulischen Parameter optimal gemacht, die die Gewährleistung der während der Reinigung auftretenden Vorgange bedingen und die Kammermasse in einem Schwebezustand in der Flüssigkeit halten. Eine solche ArbeiLskinetik der Kammer erlaubt es, ihren ganzen Inhalt homogen zu machen und die Flüssigkeitsströme zusammen mit dem der Kammer zugeführten Schlamm mit dem Gemisch der Flüssigkeit mit dem in der Kammer befindlichem Schlamm, wie auch mit den durch die Belüftungsvorrichtungen in die Flüssigkeit eingeleiteten Sauerstoff an teilen durchzumischen.

Das ermöglicht eine optimale Absorption der in den Abwässern enthaltenen Verunreinigungen durch die Zellenmasse der den Belebtschlamm bildenden Mikroorganismen, wobei die Menge des durch die Belüftungsvorrichtungen aufgegebenen Sauerstoffes den die Entwicklung der Mikroorganismen stimulierenden Faktor bildet

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Axialaufriß der biologischen Abwässerreinigungsanlage,

F i g. 2 'einen Querschnitt eines Umfangsabschnittes der Absetzkammer, der auf F i g. 1 als A-A bezeichnet ist,

F i g. 3 einen Aufriß dieses Abschnittes, der auf F i g. 2 als D-D bezeichnet ist

Fig.4 einen Querschnitt eines Umfangsabschnittes der Biosorptions- und Biostabilisierungskammer samt den beweglichen Schirmen und sichtbaren Flügeln, der auf F i g. 1 als C-Cbezeichnet ist,

Fig.5 die beweglichen Schirme, der innere in der Ansicht und der andere im Axialschnitt

F i g. 6 einen Querschnitt des Umfangsabschnittes der auf F i g. 1 durch B-D bezeichneten festen Wände und beweglichen Schirme,

Fig.7, 8, 9 und 10 entsprechende Ansichten in der Richtung der jeweiligen auf F i g. 6 durch Ziffern I, II, II, IV bezeichneten Pfeile,

F i g. 11 eine Detail des Querschnittes des Schwimmers in Verbindung mit einem beweglichen Schirm.

Die Abwasserreinigungsanlage besteht aus einem zylindrischen Behälter, der durch zwei feste Ringwände 2 und 3 in eine Biosorptions- und Biostabilisierungskammer 4 und 5 und eine Absetzkammer 6 aufgeteilt ist. In der Behälterachse ist ein Rohr 7 eingesetzt, durch welches über eine Leitung 8 Rohabwässer zufließen, in die durch eine Leitung 9 rückgeführter Belebtschlamm eindosiert wird. Das Rohr 7 weist in seinem oberen Teil eine Überlauföffnung 10 auf. Im Boden der Biostabilisierungskammer 5 befindet sich ein Brunnen 11 zur Verdichtung des Schlammes, der mit einer Blende 12 abgedeckt ist Dieser Brunnen 11 ist mit einer Leitung 13 zur Entfernung des überschüssigen Belebtschlammes verbunden. Über dem Boden im unteren Teil der festen Wände 2,3 sind öffnungen 14 und 25 für den Durchfluß des Abwassergemisches angeordnet In der festen Wand 2 ist in der Biostabilisierungskammer ein mit dieser Wand durch Platten 24 verbundenes Leitwerk 15 angeordnet In der Absetzkammer 6 ist auf der Höhe des Flüssigkeitsspiegels an die feste Wand 3 eine Ringsammeirinne 16 befestigt, aus welcher durch eine Leitung 17 die Klarflüssigkeit abfließt Über dem Behälter ist eine drehbare Konstruktion 18 aufgehängt, an der in die Biosorptions- und Biostabilisierungskammern eintauchende bewegliche Ringschirme 19 und 20 aufgehängt sind.

Auf den äußeren und inneren Flächen der beweglichen Schirme 19 und 20 sind Schaufeln 21 angeordnet

die eine senkrechte Flüssigkeitsbewegung erzwingen. An der Flüssigkeitsoberfläche sind Belüftungsturbinen 22 und Belüftungsbürsten 23 angeordnet

In der Absetzkammer 6 sind Platten 26 angeordnet, die die zwischen der Biostabilisierungskammer und Absetzkammer befindliche feste Wand 3 mit dem Außenmantel des Behälters 1 verbinden. Diese Platten sind unter einem spitzen Winkel 27 zu der Tangente der festen Wand 3 und unter einem spitzen Winkel 28 zu der Behälterachse gestellt Die beweglichen Schirme (Schürzen) weisen nicht über den vollen Eintauchraum senkrecht befestigte, unter einem spitzen Winkel 31 zu der Tangente des Umfanges der beweglichen Schirme gestellte Flügel 29 und 30 auf, wobei die Flügel in dem Schirm 19 der Biosorptionskammer nach außen und in dem Schirm 20 der Biostabilisierungskammer umgekehrt abgelenkt sind

Innerhalb und außerhalb der beweglichen Schirme 19, 20 mit den Radien 37 und 38 sind die die Oberflächen 35 bzw. 36 aufweisenden Schaufeln 21 angeordnet, wobei diese Schaufeln in einer Schraubenlinie unter einem Winkel, entsprechend 33 und 34 zu der Drehachse der Schirme 19, 20 gestellt sind. Auf den äußeren und inneren Flächen der festen Wände sind unter einem spitzen Winkel 43 zu der Vertikalachse des Behälters gestellte Rippen 39 und 40,41 und 42 angeordnet. Die beweglichen Schirme besitzen Schwimmer von veränderlicher Eintauchtiefe, die aus Vertikalbehältern 44 mit einer oberen Druckgasleitung 45 und öffnungen 32 im unteren Teil der Behälter aufgebaut sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Biologische Abwasserreinigungsanlage, bestehend aus einem zylindrischen Behälter, der mit koaxial angeordneten festen Ringwäiiden versehen ist, durch die in dem zylindrischen Behälter ringförmige, miteinander gekoppelte Kammern gebildet werden, die in der Reihenfolge vom Zentrum nach außen eine Biosorptions-, Biostabilisierungs- und Absetzkammer bilden, wobei die zentrale Biosorptionskammer mit einem Rohr für den Rohwasserzulauf und die äußere Absetzkammer mit einer Ringsammeirinne auf dem Niveau des Flüssigkeitsspiegels versehen sind, und einer oberhalb des Behälters angeordneten drehbaren Konstruktion, in die Oberflächenbelüftungsmittel eingehängt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Biosorptionskammer (4) und die Biostabilisierungskammer (5) durch konzentrische bewegliche, an der drehbaren Konstruktion (18) befestigte Ringschirme (19,20) in innere und äußere Sektionen unterteilt sind, wobei auf den inneren und äußeren Flächen der Ringschirme (19,20) schräge Schaufeln (21) angeordnet sind, und die festen Ringwände (2,3) auf ihren inneren und äußeren Oberflächen schräge Rippen (39, 40, 41, 42) aufweisen, sowie daß in der Biostabilisierungskammer (5) ein im unteren Bereich der äußeren festen Wand (3) angeordnetes und mit dieser durch feste senkrechte Platten (24) verbundenes Ringleitwerk (15) angeordnet ist, und im Boden der Biostabilisierungskammer (5) ein von oben durch eine Blende (12) abgedeckter Brunnen (U) zur Verdichtung des Schlammes ausgeführt ist

2. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Teilen der festen Ringwände (2, 3) Durchgangsöffnungen (14,25) angeordnet sind.

3. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als in die drehbare Konstruktion (18) eingehängte Belüftungsmittel in die Biosorptionskammer (4) und Biostabilisierungskammer (5) schwimmende Belüftungsturbinen (22) und Belüftungsbürsten (23) vorgesehen sind.

4. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Absetzkammer (6) Platten (26) angeordnet sind, die die feste Ringwand (3) mit dem Außenmantel des Behälters (1) verbinden, wobei diese Platten unter einem spitzen Winkel (27) zu der Tangente der Ringwand (3) und unter einem spitzen Winkel (28) zu der Behälterachse geneigt sind.

5. Abwasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb oder unterhalb der beweglichen Ringschirme (19 und 20) unter einem spitzen Winkel (31) zu der Tangente des Umfangs der beweglichen Schirme (19, 20) eingestellte Flügel (29 und 30) angeordnet sind.

6. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (21) der beweglichen Ringschirme (19, 20) schraubenförmig angeordnet sind, wobei der Winkel der Schraubenlinie mit der Achse der Schirme (19) proportional zu dem Radius (37) des Ringes des jeweiligen beweglichen Schirmes (19,20) ist.

7. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (35) der Schaufeln (21) proportional zu dem Radius (37) des beweglichen Schirmes (19) ist

8. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den festen Ringwänden (2, 3) angeordneten schrägen Rippen

(39,40,41,42) unter einem spitzen Winkel (43) zu der Vertikalachse des Behälters gestellt sind.

9. Abwasserreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Ringschirme (19,20) Schwimmer mit veränderlicher

ίο Eintauchtiefe besitzen, die aus vertikalen Behältern

(44) aufgebaut und mit einer oberen Druckgasleitung

(45) verbunden sind und in ihrem unteren Teil Offnungen (32) aufweisen.