DE3033645A1

DE3033645A1 - Verfahren zur reinigung von abwasser in einem tropfkoerper und tropfkoerper zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3033645A1
Application number: DE19803033645
Authority: DE
Inventors: Karl-Ulrich Dipl.-Ing. Dr. 6100 Darmstadt Rudolph
Original assignee: Menzel & Co GmbH
Current assignee: Menzel & Co GmbH
Priority date: 1980-09-06
Filing date: 1980-09-06
Publication date: 1982-04-22

Description

Verfahren zur Reinigung von Abwasser in einem
Tropfkörper und Trop Rörper zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser in einem Tropfkörper, wobei das zu reinigende Abwasser und Luft durch einen mit einer Füllung versehenen Reaktionsraum des Tropfkörpers geleitet wird.
Bei bekannten Abwasserreinigungsverfahren dieser Art wird bemängelt, daß verhältnismäßig große Abluftmengen an die Außenluft abgegeben werden, so daß zum Teil erhebliche Geruchsbelästigungen auftreten können. Um dem zu begegnen, ist es vielfach erforderlich, die Abluft einer Behandlung zu unterwerfen und so möglichst weitgehend zu desodorieren. Dabei ist es nachteilig, daß aufgrund der großen Abluftmengen die Nachbehandlung zur Desodierung der Abluft aufwendig ist, so daß vielfach erhebliche Mehrkosten sowohl bei der Herstellung als auch während des Betriebs der Abwasserreinigung anfallen können und dennoch oftmals eine nicht zufriedenstellende Geruchsfreiheit der Abluft erzielt wird.
Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die an die Außenluft abzugebende Abluftmenge äußerst klein gehalten werden kann und mit einfachen Mitteln eine individuelle Anpassung des Sauerstoffanteils im Reaktionsraum zur Leistungssteigerung der Abwasserreinigung und Erzielung eines hohen Wirkungsgrades möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein nur geringer Teil der den Reaktionsraum verlassenden Luft nach außen abgeführt und dem anderen größeren Teil der Luft entsprechend dem Verbrauch im Reaktionsraum Sauerstoff zugeführt wird und daß eine Rückführung der mit dem Sauerstoff angereicherten Luft zum Eintritt in den Reaktionsraum erfolgt.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet, wobei zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere ein Tropfkörper geeignet ist, dessen Reaktionsraum eine Luftumleitung zugeordnet ist, die mit diesem einen im wesentlichen geschlossenen Kreis bildet und einen Luftförderer aufweist.
Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die an die Umgebung abzugebende Abluft mengenmäßig ausgesprochen klein ist, so daß schon allein aufgrund dessen die Umluft weitgehend abluftbelastungsfrei ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die an die Umgebung absuführende kleine Abluftmenge eine hohe Geruchsatofikonzentration besitzt. Aufgrund der höheren Konzentration ist die Desodorierung der kleinen Abluftmenge leicht durchzuführen, so daß auch hierdurch eine weitgehende Geruchsfreiheit erzielt wird. Zudem bietet die gezielte Sauerstoffzuführung in den Reaktionsraum die Möglich keit, eine höhere oder niedrige Sauerstoffkonzentration entsprechend den Erfordernissen im Reaktor zu fahren.
Damit ist es möglich, durch Erhöhen der Sauerstoffkonzentration eine Leistungssteigerung bei der Abwasser reinigung im Tropikörper zu erzielen, wobei es auch möglich ist, eine Leistungssteigerung bei vorhandenen Tropikörperanlagen durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erreichen. Im Falle einer vermiierten Abwasserzuführung zum Tropikörper kann der Sauerstoffanteil entsprechend reduziert werden, so daß auch hierdurch eine individuelle Anpassung an die praktischen Gegebenheiten möglich ist und Betriebskosten gesenkt werden. Durch die hohe Geruchsstoffkonzentration im erfindungsgemäßen Luftkreislauf wird zudem ein höherer Anteil an Geruchsstoffen im Reaktionsraum biologisch verstärkt abgebaut, wodurch eine weitere Einsparung erzielt wird, da damit eine intensivere Desodorierung vorliegt. Aufgrund des verstärkten biologischen Abbaus der Geruchsstoffe im Reaktionsraum wird des weiteren der Vorteil erreicht, daß gleichzeitig die im Abwasser ursprüngli ch enthaltenen Geruchsanteile weitgehend vernichtet werden, so daß der anfallende Abwasserschlamm äußerst geruchsarm ist. Das erfindngsgemäße Verfahren kann somit bei Tropikörpern nicht nur als Einzelstufe in Kläranlagen sinnvoll eingesetzt werden, sondern es ist auch hervorragend als erste Stufe in Kläranlagen geeignet, weil damit Geruchsprobleme in den weiteren Abwass erreini gungsstufen kaum auftreten.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung in einer einzigen Figur eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt.
Der in der Zeichnung dargestellte Tropfkörper 1 weist eine Bodenwandung 2, eine Außenwandung 3 sowie eine Abdeckung 4 auf. Im unteren Teil des Tropfkörpers 1 befindet sich eine mit Löchern versehene Körpersohle (5), unter der ein Auffangraum G angeordnet ist. An der Außenwandung 3 des Auffangraumes 6 ist ein Ablauf 7 angeordnet.
über der Körpersohle 5 weist der Tropfkörper 1 einen Reaktionsraum 8 auf, in dem sich eine Füllung 9 befindet, die aus Steinbrocken, Kunststoffteilen od. dgl. gebildet sein kann. Die Füllung 9 reicht bis zum oberen Bereich des Tropfkörpers 1. Über der Füllung 9 ist ein Abwasserverteiler 10 angeordnet, der als Drehsprenger ausgeführt sein kann und durch einen Zulauf 11 versorgt wird.
Die Abdeckung 4 ist nach oben konisch verjüngt ausgeführt.
Am First der Abdeckung 4 ist ein Oberendteil 12 einer Luftumleitung 13 angeschlossen, die mit einem Unterendteil 14 an der Körpersohle 5 angeschlossen ist.
Der Reaktionsraum 8 und die Luftumleitung 13 bilden somit einen geschlossen Kreis. In der Luftumleitung 13 ist ein als Pumpe ausgeführter Luftförderer 15 angeordnet, der Luft von der Abdeckung 4 zur Körpersohle 5 und damit zum Eintritt in den Reaktionsraum 8 fördert, so daß im wesentlichen ein kreisförmiger Luftumlauf gegeben ist, wobei die Druckseite des Luftförderers der Körpersole 5 zugewandt ist.
An der Luftumleitung 13 ist ein dosierendes Luftabführregelventil 16 angeschlossen, durch das ein verhältnismäßig kleiner Abluftteil 17 an die Umgebung abgegeben werden kann.Außerdem ist an der Luftumleitung 13 ein Sauerstoffzuführregelventil 18 angeschlossen, das ebenfalls fein einstellbar ist und durch das vorzugsweise reiner Sauerstoff 19, der z.B. aus entsprechenden Druckbehältern entnommen werden kann, in die Luftumleitung 13 eingeführt werden kann. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das SauerstoffzuführregeIventil 18 vor dem Luftförderer 15 in dessen Saugbereich an der Luftumleitung 13 angeschlossen. Das Luftabführregelventil 16 ist, in Richtung der Luftkreislaufführung gesehen, wiederum noch vor dem Sauerstoffzuführregelventil 18 an der Luftumleitung 13 angeschlossen. Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, die Regelventile16,18 auch an anderer Stelle des Luftkreislaufes anzuordnen und so beispielsweise das Sauerstoffzuführregelventil 18 hinter dem Luftförderer an der Luftumleitung 13 anzuschließen, doch erscheint es zweckmäßi ger, das Sauerstoffzuführventil 18 saugseitig anzuordnen, da dadurch eine leichtere Einführung des Sauerstoffs 19 in die Luftumleitung 13 möglich ist. Zudem liegt es im Rahmen der Erfindung, entsprechende Vorkehrungen zu treffen, daß der zugeführte Sauerstoff 19 ausschließlich in Richtung des Luftkreislaufes zur Körpersohle 5 geführt wird und daß der am Luftabführregelventil 16 austretende Äbluftteil 17 auch tatsächlich nur von der vom Reaktionsraum 8 oben austretenden Luft kommt und der extra zugeführte Sauerstoff 19 nicht zum Luftabführregelventil 16 gelangt.
Das Luftabführregelventil 16 und das Sauerstoffzuführregelventil 18 sind vorteilhaft über eine Steuereinrichtung 20 mittels Verbindungen 21,22 verknüpft, so daß eine individuelle und automatische Feinregelung zur Abführung des Abluftteils 17 und Zuführung des Sauerstoffs 19 möglich ist. Dazu ist in der Luftumleitung 13 eine Meßsonde 23 angeordnet, die über eine Leitung 24 mit der Steuereinrichtung 20 in Verbindung steht und im vorliegenden Fall der Messung des Sauerstoffgehalts der dem Reaktionsraum 8 zugeführten Luft dient. Die Meßsonde 23 befindet sich in der Luftumleitung 13 hinter dem Sauerstoffzuführregelventil 18 und hinter dem Luftförderer 15 am Unterendteil 14 unmittelbar vor dem Eintritt der Luft in den Reaktionsraum 8. Es ist auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, die Meßsonde 23 an einer anderen Stelle des Luftkreislaufes beispielsweise im Bereich des Oberendteils 12 der Luftumleitung 13 anzuordnen.
Bei der Abwasserreinigung wird das Abwasser über den Zulauf 11 in den Tropfkörper 1 eingeleitet und durch den Abwasserverteiler 10 auf die Füllung 9 gebracht, passiert den Reaktionsraum 8 und tritt durch die Löcher der Körpersohleunten aus und gelangt in den Auffangraum 6, von dem das gereinigte Abwasser durch den Ablauf 7 abgeleitet wird.
Im Gegenstrom zum Abwasserfluß wird Luft durch die Körpersohle 5 in den Reaktionsraum 8 geleitet, wobei ein Teil des Luftsauerstoffs im Reaktionsraum 8 verbraucht wird. Die Luft tritt oben am Reaktionsraum 8 aus und gelangt in den Bereich der dicht aufgesetzten Abdeckung 4, von deren First sie über den Oberendteil 12 in die Luftumleitung 13 gelangt. Ein geringer Teil mit Geruchsstoffen angereicherter Luft wird über das Luftabführregelventil 16 als Abluftteil 17 nach außen abgeführt. Die Menge des Abluftteils 17 entspricht im wesentlichen dem Sauerstoffverbrauch im Reaktionsraum 8.
Eine entsprechend gleiche Menge Sauerstoff 19 wird durch das Sauerstoffzuführregelventil 18 in die Luftumleitung 13 eingeführt und vermischt sich mit dem größeren Luftteil in der Luftumleitung 13. Die mit dem Sauerstoff 19 angereicherte Luft wird durch den Luftförderer 15 zur Körpersohle 5 geleitet und tritt zur biologischen Wasseraufbereitung erneut in den Reaktionsraum 8 ein, so daß im wesentlichen ein Luftkreislaufsystem gegeben ist.
Das Abführen des Abluftteils 17 und das Zuführen des Sauerstoffs 19 ist durch die Regelventile 16,18 im genauen Verhältnis einstellbar, wobei auch Veränderungen zur Leistungssteigerung im Reaktionsraum 8 oder zur Anpassung an veränderte Abwassergegebenheiten möglich sind.
Die Regelung kann mittels der Meßsonde 23 und der Steuereinrichtung 20 vollautomatisch durchgeführt werden, so daß eine weitgehend personalunabhängige, kostensparende biologische Abwasserreinigung im Tropfkörper 1 mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zur Reinigung von Abwasser in einem Tropfkörper, wobei das zu reinigende Abwasser und Luft durch einen mit einer Füllung versehenen Reaktionsraum des Tropfkörpers geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein nur geringer Teil der den Reaktionsraum (8) verlassenden luft nach außen abgeführt und dem anderen größeren Teil der luft entsprechend dem Verbrauch im Reaktionsraum (8) Sauerstoff (19) zugeführt wird und daß eine Rückführung der mit dem Sauerstoff (19) angereicherten Luft zum itritt in den Reaktionsraum (8) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Abführen des geringen ibluftteils (17) und des Zuführen des Sauerstoffs (19) regelbar ist.
3. Verfahren nach einem der Vorstehenden Ansprüche, dad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, laß das Regeln der Teilluftabführung und der Sauerstoffzuführung meßsteuerabhängig erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, @@@ die mit dem Sauerstoff (19; angereicherte Luft im @egenstrom zum Abwasser von unten nach oben aurcil den Reaktionsraum (8) strömt.
5. Tropfkörper zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ankstrüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsraum (8) eine Suftumleitung (13) zugeordnet ist, die mit diesem einen im wesentlichen geschlossenen Kreis bildet und einen Buftförderer (15) aufweist.
6. Tropfkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberendteil (12) der Ijuftumleitung (13) an einer Abdeckung (4) des Reaktionsraumes (8) und ein Unterendteil (14) der Luftumleitung (13) an einer Körpersohle(5) des Reaktionsraumes (8) angeordnet ist.
7. Tropfkörper nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der luftumleitung (13) ein Luftabführregelventil (16) und ein Sauerstoffzuführregelventil (18) angeschlossen ist.
8. Tropfkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffzuführregelventil (18) vor dem Luftförderer (15) im Saugbereich an der Buftumleitung (13) angeordnet ist und daß das Ijuftabluhrregelventil (16) an der Buftumleitung (13) dem Sauerstoffzuführregelventil (18) vorgeordnet ist.
9. Tropfkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Iuftabführregelventil (16) und dem Sauerstoffzuführregelventil (18) eine Steuereinrichtung (20) zugeordnet ist.
10. Tropfkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (20) eine Meßsonde (23) aufweist.
11. ropfkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde (23) in der Luftumleitung (13) hinter dem Sauerstofzufuhrregelventil (18) angeordnet ist.
12. Tropfkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberendteil (12) der Luftumleitung (13) am First der Abdeckung (4) über einem Abwasserverteiler (10) des Resktionsraumes (8) angeordnet ist.