DE29705686U1 - Biologische Vertikal-Horizontal-Filteranlage zur Reinigung von Abwässern - Google Patents

Biologische Vertikal-Horizontal-Filteranlage zur Reinigung von Abwässern

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine biologische Vertikal-Horizontal-Filteranlage zu Reinigung von Abwässern. Zum Stand der Technik ist festzuhalten, daß sich bei den Pflanzenkläranlagen schon seit längerem im wesentlichen zwei unterschiedlich Verfahrenstypen herausgebildet haben.
Man kennt 1. eine intermittierend-vertikal von dem zu reinigenden Abwasser durchflossene Anlage} die im sauerstoffreichen Milieu arbeitet, für die sowohl gute BSB 5- und CSB-Abbauleistungen als auch hohe Ammoniumabbauraten charakteristisch sind.
(BSB 5 = Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen
CSB = Chemischer Sauerstoffbedarf)
2. kennt man die kontinuierlich horizontal durchflossene Bauart von Pflanzenkläranlagen, die im sauerstoffärmeren Milieu arbeiten, wobei das durch Stickstoffeliminierang auftretende Nitrat denitrifiziert wird.
Allgemein ist zur gegenwärtigen Situation der Abwasserreinigungen in den Bereichen der städtischen Ballungsräume und den bezüglich der Ballungsräume naheliegenden Wohngebieten festzustellen, daß diese weitgehend an zentrale Kanalisationsnetze und große, technisch aufwendige Kläranlagen angeschlossen sind.
Im ländlichen Raum hingegen sind der Anschlußgrad und der technische Standard der Abwasserreinigungsanlagen bis jetzt weitaus geringer. War es bis vor kurzem ohne lange Disskussion selbstverständlich, den Weg des Baus immer größerer Abwassernetze mit Zentralkläranlagen zu gehen, so zeichnet sich heute ab, daß dezentrale Lösungen unter den Gesichtspunkten ökonomischer■.■ und
ökologischer Optimierung sinnvoller sein können. Die Gründe hierfür sind neben den günstigeren Bau- und Betriebskosten auch die gute Einbindung als Feuchtbiotop in das Landschaftsbild sowie die höhere Umweltsensibilität der Bevölkerung, die nunmehr einen besonders hohen Aufmerksamkeitsgrad zugunsten naturnaher Abwasserreinigungsverfahren besitzt.
Pflanzenkläranlagen sind heute nach umfangreichen wissenschaftlichen und technischen Erprobungsprogrammen für Einzelanwesen und Siedlungen bis etwa 1000 Einwohnergleichwerte/Ksogenannter EW) geeignet und erfüllen aufgrund ihrer guten Reinigungsleistungen ohne weiteres die geforderten Ablaufwerte nach WHG (WHG = Wasserhaushaltsgesetz).
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ^ die bisher bekannten Pflanzenkläranlagen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit sprunghaft zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Pflanzenkläranlage bzw„ eine biologische Filteranlage zur Reinigung von Abwässern vorgeschlagen wird, die als sogenannte vertikal-horizontal Filteranlage aus einer oberen Filterzone aus einem mit Pflanzen bewachsenen Bodenfilter mit Zuführungen für das Abwasser und darunter angeordneter Sandschicht und einer unteren Filterzone aus Kies und mindestens einer Entnahmestelle für das gereinigte Wasser, wobei zwischen der oberen und der unteren Filterzone eine Sperrschicht, vorzugsweise eine Foliensperrschicht mit Durchbrechungen, die vorzugsweise am Rand der Sperrschicht vorhanden sind, angeordnet ist und die Filteranlage an ihren Seiten und am Boden gegen das Erdreich abgedichtet ist, besteht.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Figur 1, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellt, der Bau und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen biologischen Filteranlage weiterhin erläutert:
Das mechanisch vorgereinigte Abwasser wird mittels einer Tauchpumpe oder eines mechanischen Hebers intervallweise mehrmals täglich auf der Filterbeetoberfläche über ein Verteilersystem aus Kunststoff-Rohren ausgebracht.
Die Rohre sind mit Bohrungen versehen und zu mehreren, nebeneinander liegenden Strängen oder Ringen zusammengefaßt, die sich gleichmäßig auf der Beetoberfläche des Bodenfilters verteilen. Das Pflanzenbeet wird ganz oder teilweise in den Boden eingelassen und besteht aus einem mehrschichtigem rechteckigen oder runden Bodenkörper, der mit einer umweltverträglichen Folie gegen das Erdreich abgedichtet ist. Die obere Schicht bildet hierbei den sogenannten Vertikalteil der erfindungsgemäßen biologischen Filteranlage, die mit Schilfpflanzen (Phragmites communis) oder anderen Sumpfpflanzen bepflanzt ist. Die Oberfläche des Filterkörpers ist zum mechanischen Schutz und zur besseren Wasserverteilung mit einer Split-Gesteinsschicht bedeckt. Danach folgt ein Freibord, der ebenso wie die Beetrandzone mit Splitt abgedeckt ist. Darunter ist gesiebter und gewaschener Sand eingebaut, dem in der oberen Zone Tonmineralien und/oder Eisenspäne beigemischt sind.
In der unteren Filterzone befindet sich eine horizontale Foliensperrschicht, die die Grenze zwischen den Vertikalfilter und dem Horizontalfilter darstellt. Die Folie reicht jedoch nicht vollständig an die Beetrandzone heran und gewährleistet somit einen Übergang vom Vertikalteil zum darunterliegenden Horizontalteil des
Filters. Hier ist als Filterkörper eine Schicht aus Fein-/Mittelkies eingebaut, dem im unteren Bereich kohlenstoffhaltige Zusätze beigemischt sind. In der Mitte des Filterkörpers befindet sich an dessen Boden ein Entnahmesystem. Dieses ist in einer Schotterpackung montiert und besteht aus einem geschlitzten Kundststoffschacht oder aus Drainagerohren, die mit senkrechten angebrachten Lüftungs- und Spülrohren verbunden sind.
Beim Betrieb der erfindungsgemäßen biologischen vertikal-horizontal Filteranlage sickert nun das Abwasser zunächst senkrecht durch den Bodenkörper, wird an der Foliensperrschicht zu den Randbereichen geleitet und durchströmt anschließend horizontal die untere Filterzone zum Mittelbereich der erfindungsgemäßen Filteranlage.
Von hier aus wird das gereinigte Wasser in einen angeschlossenen Kontroll- und Regulierschacht geleitet in dem Wasserproben entnommen und auch der Wasserstand in der Filteranlage reguliert werden kann.
Schließlich wird das gereinigte Wasser entweder direkt in einen Vorfluter oder einen Brauchwasserteich geleitet oder im Untergrund versickert oder verrieselt.
1
In der beiliegenden Figur ist mit der Bezugszahl 1 eine Tauchpumpe oder ein mechanischer Heber, mit 2 das Verteilersystem, mit 3 die Spezialfolie, mit
4 Schilfpflanzen, mit 5 der Vertikalteil der Anlage, mit 6 die Splitschicht, mit 7 die Sandschicht, mit 8 die Foliensperrschicht, mit 9 der Horizontalteil, mit
10 der Feinkies-Filterkörper des Horizontalteils, mit 11 das Entnahmesystem und mit 12 der Kontroll-Regulierschacht bezeichnet. Mit der Bezugszahl 13 sind Durchbrechungen der Foliensperrschicht 8 bezeichnet.

Claims (15)

1. Biologische vertikal-horizontal Filteranlage zur Reinigung von Abwässern, bestehend aus einer oberen Filterzone (5) aus einem mit Pflanzen bewachsenen Erdreich-Beet mit Zuführungen (2) für das Abwasser und darunter angeordneter Sandschicht (7) und einer unteren Filterzone (9) aus Kies und mindestens einer Entnahmestelle (11) für das gereinigte Wasser, wobei zwischen der oberen und unteren Filterzone eine Sperrschicht (8) mit Durchbrechungen (13) angeordnet ist und die Filteranlage an ihren Seiten und am Boden gegen das Erdreich abgedichtet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kiesschicht der oberen Filterzone 5 aus Feinkies besteht.
3. Anlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht zwischen der oberen und unteren Filterzone aus einer Folie besteht.
4. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung an der Seite und am Boden der Anlage eine Folienabdichtung ist.
5. Anlage nach mindestens einem Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport des zu reinigenden Abwassers eine Tauchpumpe und/oder ein mechanischer Heber (1) angeordnet ist.
6. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung (2) für das zu reinigende Abwasser aus einem Rohr-Verteilersystem besteht wobei die Rohre mit Bohrungen an der
Unterseite versehen und zu mehreren nebeneinander liegenden Strängen und/oder Ringen zusammengefaßt sind, die gleichmäßig auf der Oberfläche der oberen Filterzone verteilt sind.
7. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese zumindest teilweise in das umgebende Erdreich eingelassen ist.
8. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese rechteckig ausgebildet ist.
9. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß diese in der Draufsicht ausgebildet ist.
10. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der oberen Filterzone mit einer Gesteinssplitschicht bedeckt ist.
11. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Filterzone einen Freibord aufweist der mit Gesteinssplit abgedeckt ist.
12. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der aus gesiebten und gewaschenen Sand bestehenden oberen Filterzone (5) Tonmineralien und/oder Eisenspäne enthalten sind.
13. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil der aus Feinkies und/oder Mittelkies bestehenden unteren Filterzone (10) kohlenstoffhaltige Zusatzstoffe beigemischt sind.
14. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmesystem (11) für das gereinigte Wasser aus Drainagerohrungen in einer Schotterpackung, wobei die Rohre mit senkrecht angebrachten Lüftungs- und Spülrohren verbunden sind und/oder aus einem geschlitzten Kunststoffschacht in einer Schotterpackung, besteht.
15. Anlage nach mindestens einem der vorangegegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Entnahmesystem (11) ein Kontroll-Regulierschacht (12) angeordnet ist.
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