DE3043090A1

DE3043090A1 - Abwasserbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3043090A1
Application number: DE19803043090
Authority: DE
Inventors: Cary A. New Iberia La. Crosby; Walter W. Rapp
Original assignee: Red Fox Industries Inc
Current assignee: Red Fox Industries Inc
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1981-05-27
Also published as: DK453480A; GR71934B; US4317723A; NO803438L; PT71994B; GB2063236A; IT8050170A0; AU6400980A; FR2480737A1; PT71994A; FR2469383A1; IT1147069B; CA1144666A; NL8005294A; LU82897A1; GB2079264A; GB2079264B; AR222914A1

Description

Patentanwälte Dipl.-'ng. Curt Wallach

Dipl.-!ng. Günther Koch

- <5~ Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

3043090 Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 ■ Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum. ₁i_l< November 1930

Unser Zeichen. 17 053 - Fk/Vi

R2D FOX INDUSTRIES, INC.,
New Iberia, Louisiana,
P.O. Box 640,

"J. 3 . A

Abwasserbehandlungsvorrichtung

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abwasserbehandlungsvorrichtung mit einer 3elüftun^skammer, einer Klärkammer und einer Desinfektionskammer, und insbesondere auf eine Abwasserbehandlungsvorrichtung an Bord von Schiffen unter Verwendung des verlängerten Belüftungsprinzips.

Es ist eine Vielzahl von Abwasserbehandlungsvorrichtungen dieser Art bekannt, die unterschiedliche Konstruktionen verwenden. Beispielsweise ist in der US-Patentschrift 2 901 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung bekannt, deren Größe soweit wie möglich verringert ist. Die verschiedenen Kammern weisen jedoch alle unterschiedliche Durchmesser auf, so daß ein großer Bestand an unterschiedlichen Teilen auf der Fabrikationsseite vorhanden sein muß. Diese Abwasserbehandlungsvorrichtung weist einen Luftdiffusor auf, der eine Rollbewegung des Abwassers in der Belüftungskammer hervorrufen soll und den Inhalt eines Stabilisierers in Drehung versetzen soll, bevor der darin enthaltene Schlamm zur Belüftungskammer zurückgeführt wird. Die dem Abwasser bei dieser bekannten Abwasserbehandlungsvorrichtung erteilte Bewegung dient dazu, den Luft-Feststoff-Kontakt zu vergrößern.

Bei einer weiteren bekannten Abwasserbehandlungsvorrichtung (3 552 725) ist ein Rotor vorgesehen, der zur Verstärkung der Luftzirkulation oberhalb eines Abwasserbeckens dient.

Eine weitere Abwasserbehandlungsvorrichtung (US-PS 3 497 064) verwendet eine Belüftungskammer, die mit Abstand von ineinander eingesetzten Klär- und Chlorierkammern angeordnet ist, wobei alle drei Einheiten unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Schließlich ist eine Abwasserbehandlungsvorrichtung bekannt, (US-PS 2 709 680) bei der eine kraftgetriebene mechanische rotierende Rühreinrichtung mit Schaufeln zum Durchrühren des

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Abwassers vorgesehen ist. Hierbei ist jedoch keine Belüftungseinrichtung vorgesehen, sondern es werden lediglich nachfolgende chemische Behandlungsstufen verwendet.

Allen bekannten Abwasserbehandlungsvorrichtungen ist gemeinsam , daß sie relativ groß und kostspielig sind, weil eine Vielzahl von unterschiedlichen Teilen zu ihrer Herstellung verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Abwasserbehandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei vereinfachtem Aufbau aus weitgehend gleichen Teilen einen hohen Wirkungsgrad aufweist und für die Verwendung an Bord von Schiffen geeignet ist, wo die Abwasserbehandlungsvorrichtung wiederholten Neigungsänderungen ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Abwasserbehandlungsvorrichtung weist zwei schalenförmige zylindrische Gefäße oder Moduln auf, die mit ihren Randlippen aneinander angeordnet sind,wobei eine ebene Scheibe mit ihrem Außenumfang oder ihrer Lippe zwischen den Randlippen der Gefäße angeordnet ist und diese Gefäße trennt, so daß eine Klärkammer in dem unteren aufrechtstehenden Gefäß und eine Belüftungskammer in dem oberen umgekehrten Gefäß gebildet wird. Eine kegeistumpfförmige Schale ist in das untere Gefäß eingesetzt, um eine Chlorkammer zwischen dem Gefäß und der Schale zu bilden, wobei eine Randlippe der Schale ebenfalls zwischen den Randlippen der Gefäße festgehalten wird und alle vier Randlippen miteinander verschraubt sind. Tangentiale Düsen am Boden der Belüftungskammer rufen eine Zentrifugaltrennung sowie eine Mazerierung und eine verstärkte bakterielle Zerlegung des Abwassers hervor. Suspensionen von eine geringe Dichte auf-

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weisenden Feststoffen treten aus der Belüftungskammer über eine Mittelöffnung aus, die von einer zylindrischen Prallplatte umgeben ist, die sich bis über die Höhenlage der Luftdüsen erhebt, um zur Führung der in der Belüftungskammer befindlichen Flüssigkeit auf einer kreisförmigen Bewegungsbahn beizutragen. Die eine Suspension von feinen Feststoffen bildende Flüssigkeit, die durch die Mittelöffnung am Boden der Belüftungskammer in die Kl" 'kammer gelangt, wird mit Hilfe einer schürzenförmigen Prallplatte, die sich von dem Umfang der Mittelöffnung aus nach unten erstreckt, zum Boden der Klärkammer geleitet, so daß der obere Bereich der Flüssigkeit in der Klärkammer im Ruhezustand bleibt. Die Flüssigkeit strömt von der Klärkammer zur Chlorier- oder Desinfektionskammer über ein Standrohr in der Belüftungskammer, ein Querrohr in der Belüftungskammer (das eine Anti-Syphon-Entlüftung zur Belüftungskammer hin aufweist) und ein äußeres Fallrohr, das diametral entgegengesetzt zum Standrohr bezüglich der Zylinderachse der Behandlungsvorrichtung angeordnet ist. Eine Schlammrückführungsleitung erstreckt sich konzentrisch von einem Bereich in der Nähe des Bodens der Klärkammer zum oberen Teil der Belüftungskammer und gibt ihren Inhalt in der Nähe des Abwassereinlasses am oberen Bereich der Belüftungskammer ab. Ein Druckluft-Heberohr erstreckt sich konzentrisch durch die Schlammrückführungsleitung. Ein Natriumhypochlorid -Tank außerhalb der Belüftungseinrichtung gibt seinen Inhalt unter Schwerkraftwirkung über ein einstellbares Nadelventil in das Fallrohr oder direkt in die Seite der Chlorier-Kammer ab. Chloriertes gereinigtes Abwasser tritt aus der Abwasserbehandlungsvorrichtung dadurch aus, daß es über eine öffnung in dem unteren Gefäß in der Nähe des oberen Bereiches der Chlorierkammer überläuft. Geeignete öffnungen sind zur anfänglichen Belüftung der Chlorierkammer, zur kontinuierlichen Belüftung der Belüftungskammer und zur Reinigung der Abwasserbehandlungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Führungs-Prallplatte in der Belüftungskammer geschlitzt ist, um eine vollständige Entleerung zu ermöglichen.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform der Abwasserbehandlungsvorrichtung;

Figur 2 eine Draufsicht auf die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Figur 1;

Figur 3 eine Ansicht von links auf die Abwasserbehandlungsvorrichtung (wobei angenommen ist, daß die rechte Seite der Abwasserbehandlungsvorrichtung gemäß Figur 1 die Vorderseite ist) ;

Figur 4 horizontale Schnittansichten entlang der in Figur 3 mit und 5 IV-IV und V-V bezeichneten Ebenen; Figur 6 eine Rückansicht der Abwasserbehandlungsvorrichtung; Figur 7 eine Vorderansicht der Abwasserbehandlungsvorrichtung;

Figur 8 eine Materialliste für die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach den Figuren 1 bis 7;

Figur 9 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Abwasserbehandlungsvorrichtung;

FigurlO eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Figur 9;

Figurll eine vertikale Schnittansicht durch die Ausführungsform nach Figur 9;

Figurl2 eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie XII-XII nach Figur 11;

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Pigurl3 eine horizontale Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII nach Figur 11;

Figurl4 eine schematische Ansicht der Ausführungsform nach den Figuren 9 bis 13.

In den Figuren 1 bis 7 ist eine erste Ausführungsform der Abwasserbehandlungsvorrichtung 31 gezeigt. Diese Abwasserbehandlungsvorrichtung weist eine allgemein zylindrische Form auf und besteht aus zwei ähnlichen zylindrischen schalenförmigen Gefäßen oder Moduln 33, 35· Die umgekehrt bzw. aufrecht angeordneten Gefäße 33 bzw. 35 sind Randlippe an Randlippe zueinander angeordnet. Öffnungen 34, 36 in den Gefäßen 33, 35 bilden einen Einlaß bzw. einen Auslaß der Abwasserbehandlungsvorrichtung. Die Öffnungen 3¹I und 36 sind jeweils mit nichtjfgezeigten Zufunrund Abfuhrrohren verbunden.

Die Gefäße weisen nach außenjgerichtete radiale Flansche 37, 39 an den jeweiligen Randlippen auf. Eine ebene kreisförmige Platte oder Scheibe ¹Jl ist zwischen den beiden Gefäßen angeordnet, wobei der Außenumfang dieser Scheibe zwischen den Randflanschen der Gefäße angeordnet ist. Eine kegelstupVförmige Schale 43 ist in dem unteren oder aufrechtstehenden Gefäß 35 angeordnet, wobei der ebene Boden 45 der Schale auf dem ebenen Boden 47 des aufrechtstehenden Gefäßes ruht. Die Schale weist ebenfalls einen nach außen gerichteten Radialflansch 49 an ihrer Oberkante oder Lippe auf, und dieser Radialflansch 49 ruht auf dem Randflansch 39 des aufrechtstehenden Gefäßes. Der Außenumfang 51 der Scheibe 41 weist die gleiche Größe und Form wie die Flansche 37, 39 auf, und aie Scheibe 41 kann am Umfang der Scheibe als Flansch betrachtet werden. Dieser Flansch 51 der Scheibe ruht auf der Oberseite des Randflansches 49 der Schale 43 auf, während der Randflansch 37 des umgekehrten Gefäßes 33 auf der Oberseite des Rand-

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flansehes 51 aufliegt. Die vier Flansche sind aneinander mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen befestigt, die durch eine Anzahl von Schrauben 53 und Muttern 55 gebildet sind, wobei sich die Schrauben durch am Umfang mit Abstand angeordnete Bohrungen 57 (Figur 2) im Flansch 37 und damit ausgerichtete Bohrungen in den Flanschen 39, ^9 und 51 erstrecken.

Das Gefäß 33 und die Scheibe Hl bilden eine Belüftungskammer 59· In der ebenen Platte 6l auf der Oberseite der Belüftungskammer (Figur 2) ist eine rechteckige Zugangsöffnung 63 angeordnet, die dur η eine rechteckige Deckplatte 65 verschlossen ist, die lösbar an der oberen Platte 61 mit Hilfe einer Anzahl von Kopfschrauben 67 befestigt ist. Die Deckplatte 65 weist einen angeschweißten Handgriff 69 auf. Überschüssige Luft und andere Gase, wie z.B. Kolendioxyd, werden kontinuierlich aus der Belüftungskammer über eine Öffnung 71 in der oberen Platte 6l abgegeben. Normalerweise ist die Öffnung 71 mit einem (nichtgezeigten) Belüftungsrohr verbunden, das die austretenden Gase an einen entfernt angeordneten Platz leitet.

Die Schale *)3 und die Scheibe 4l bilden eine Klärkammer 73. Die Mittelöffnung 75 in der Scheibe 41 verbindet die Belüftungskammer 59 mit der Klärkammer 73. Eine kreisförmige Führung 77, die sich von der Scheibe 4l um die Öffnung 75 herum nach oben erstreckt, und eine kreiförmige Schürze 79, die sich von der Scheibe Il um die Öffnung 75 herum nach unten erstreckt, ergeben eine Prallplatteneinrichtung, die die Verbindung zwischen der Belüftungskammer und der Klärkammer auf deren axiale oder mittlere Teile beschränkt. Vorzugsweise ist die Führung 77 unterbrochen und es sind beispielsweise drei vertikale Schlitze oder Öffnungen 8l in dieser Führung vorgesehen, die unter gleichen Umfangsabständen angeordnet sind,so daß die Belüftungskammer vollständig entleert werden kann, wenn dies erwünscht ist.

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Das Gefäß 35 und die Schale 4 3 bilden eine Chlorierkammer 83. Eine überprüfungs- und Spülöffnung in dem oberen Teil der Chlorierkammer ist durch einen Schraubstopfen 84 (Figur 3) verschlossen. Ein Ablaßanschluß in der Seite der Chlorierkammer in der Nähe der Bodenplatte 47 ist durch einen Schraubstopfen 86 verschlossen.

Die Chlorier- Kontaktkammer 83 ist mit der Klärkammer 73 über eine Leitung 85 verbunden, die sich teilweise durch die Belüftungskammer 59 erstreckt. Die Leitung 85 schließt ein Standrohr 89 ein, das an seinem unteren Ende mit einer öffnung 90 in der Scheibe 41 verbunden ist, die radial außerhalb der öffnung 75 und der Schürze 79 angeordnet ist. Die Leitung 85 schließt weiterhin ein horizontales Querrohr 91 ein, daß das obere Ende des Standrohres 89 mit dem oberen Ende eines Fallrohres 93 außerhalb der Gefäße 33 und 35 verbindet. Das Fallrohr 93 ist mit einer öffnung 95 in der Seite des Gefäßes 35 verbunden. Die Öffnung 95 ist diametral entgegengesetzt zur öffnung 90 angeordnet.

Es ist zu erkennen, daß die Höhe des Standrohres 89 oder, genauer gesagt, die Höhe des Bodens des Inneren des Querrohres 91, den maximalen Flüssigkeitsspiegel 97 in der Belüftungskammer 59 bestimmt.

Wenn der Flüssigkeitsspiegel die Höhe des Bodens dt 3 Innenraumes des Rohres 91 erreicht, strömt Flüssigkeit von der Klärkammer über das Standrohr 89 und das Querrohr 91 in das Fallrohr 93, worauf sie in die Chlorierkontaktkammer 83 strömt. Auf diese Weise von der Klärkammer abgeleitete Flüssig¹. ?it wird durch Flüssigkeit aus der Belüftungskammer über die öffnung 75 in der Scheibe 4l ersetzt.

Ein Tank 94 ist mit einer Seitenfläche des Fallrohres 93 in deren unteren Teil über ein manuell einstellbares Nadelventil

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und ein Rohr 88 verbunden, iiatriumhypochloried oder ein anderes Desinfektionsmittel in dem Tank 84 wird durch Schwerkraft aus dem Tank 9^ in das Fallrohr 93 und in die Chlorierkammer mit einer Rate gefördert, die durch die Einstellung des Nadelventils bestimmt ist. Alternativ kann das Rohr 88 direkt mit der Chloriereinrichtung über ein Einlaßrohr 96 verbunden sein, das über ein Ventil 92 gesteuert ist. Die Chlorierkontaktkammer 83 ergibt die Kontaktzeit zur Desinfektion.

Die Klärkammer 43 ist mit der Belüftungskammer 59 über eine Schlammrückführungsleitung 101 verbunden. Die Leitung 101 schließt ein Heberohr 103 ein, das axial durch die öffnung 75 verläuft und sich koaxial zum Gefäß 35, zur Schale 43 und zur Schürze 79 nach unten in eine Höhenlage unterhalb der Schürze 79 erstreck¹" wobei bei einem Ausführungsbeispiel ein Abstand von 10 cm von dem Boden der Schale 43 verblieb. Das Rohr 103 erstreckt sich bis zu einem T-Stück 105 nach oben, das mit einem Seitenauslaß 107 verbunden ist, der seinen Inhalt oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 97 abgibt. Hebe-Druckluft wird in der Nähe des unteren Endes des Heberohrs 103 mit Hilfe eines Rohrs 109 eingeführt. Das Rohr 109 ist konzentrisch zum Rohr 103 angeordnet und weist einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Rohres 103 auf, so daß ein kreisringförmiger Strömungskanal 111 verbleibt. Das Rohr 109 erstreckt sich durch das T-Stück 105 hindurch nach oben und verläuft dann durch eine Öffnung 113 in der oberen Platte 6l der Abwasserbehandlungsvorrichtung, wobei dieses Rohr mit Hilfe einer Packung 115 abgedichtet ist. Außerhalb der Abwasserbehandlungsvorrichtung steht das Rohr 111 mit einer Kupplung 117 in Verbindung, die mit einer (nichtgezeigten)Druckluftquelle verbindbar ist.

Es ist zu erkennen, daß über das Rohr 109 in den kreisringförmigen Kanal 111 eingeführte Luft die Dichte der Flüssigkeit

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(Luft-Flüssigkeits-Feststoff-Mischung) in diesem Kanal 111 verglichen mit der Dichte der Flüssigkeit außerhalb des Rohres 103 verringert, was bewirkt, daß die Flüssigkeit in diesem Kanal ansteigt und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in der 3elüftungskammer austritt. Auf diese Weise wird sich am Boden der Klärkammer sammelnder schwerer Schlamm in das Rohr 103 eingesaugt und zur Belüftungskammer zurückgeführt, wo sich der Schlamm mit dem über die öffnung 34 eintretenden Abwasser mischt. Es ist aus Figur ¹J zu erkennen, daß das Querrohr 91 am oberen Ende des Belüftungskammer gekrümmt oder gebogen ist, damit dieses Querrohr um die Schlamm akführungsleitung 101 ausgehend vom Standrohr 90 zum Fallrohr 93 verlaufen kann, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.

Druckluft mit einem geringen Druck von beispielsweise 0,2 bis 0,35 bar, der ausreicht, um die Flüssigkeitssäule der Behandlungsvorrichtung zu überwinden und um das Anheben des Schlammes in der Schlammrückführleitung mit Hilfe der Luft zu erzielen, wird der Belüftungskammer über zwei Düsen 121 (Figuj* H) zugeführt, die in der Nähe des Bodens der Belüftungskammer und in der Nähe des Außenumfanges dieser Kammer angeordnet sind. Die Düsen sind mit Lufteinlaßrohren 123 verbunden, die durch öffnungen in der Seitenwand des Gefäßes 33 verlaufen und gegenüber dem Gefäß mit Hilfe von Dichtungspackungen 125 abgedichtet sind. Wie dies in den Figuren 2, 4 und 6 zu erkennen ist; sind die beiden Düsen 121 um l80° versetzt um die Zylinderachse der Belüftungskammer herum angeordnet. Es kann jedoch eine geringere oder größere Anzahl von Düsen verwendet werden. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Düsen verwendet, die unter gleichen Abständen um die Achse der Belüftungskammer herum angeordnet sind.

Die Düsen sind so angeordnet, daß ihre Austrittsachsen tangential gerichtet sind, d.h. senkrecht zu Radien, die von der Achse der Belüftungskammer zu den Düsen verlaufen. Bei dieser Anordnung

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tritt die die Düsen verlassende Luft in Form von tangentialen Strahlen aus, die eine Bewegung des Materials in der Belüftungskammer auf einer kreisförmigen Bahn um die Belüftungskammer-Achse hervorrufen. Weil die Düsen unterhalb der Höhenlage des oberen Endes der Führung 77 angeordnet sind, trägt diese Führung dazu bei, daß die Düsen die kreisförmige Bewegung der Flüssigkeit in der Belüftungskammer hervorrufen.

Die kreisförmige Bewegung der Flüssigkeit (Suspension von Feststoffen in einer Luft-Wassermischung) in der Belüftungskammer bewirkt, daß sich das dichtere Material zum äußeren Teil der Belüftungskammer bewegt, während das weniger dichte Material sich zum axialen Mittelpunkt der Belüftungskammer hin bewegt. Dies heißt mit anderen Worten, daß sich eine Zentrifugaltrennung ergibt. Wenn Flüssigkeit von der Belüftungskammer zur Klärkammer strömt.so ist dies die weniger dichte, gründlicher mazerierte zersetzte Flüssigkeit, die als erste die Belüftungskammer verläßt. Das dichtere, weniger gründlich mazerierte und zersetzte Material verbleibt in der Belüftungskammer an deren äußeren Bereich, und eine Reibung mit der Wand des Gefäßes 33 kann eine gewisse Turbulenz hervorrufen, die die Mazerierung, Belüftung und Zersetzung des Materials unterstützt.

Zum Betrieb der Abwasserbehandlungsvorrichtung werden die Belüftungskammer und die Klärkammer zunächst über den Einlaß 3** bis zu einem Spiegel oberhalb des Bodens des Querrohres 91 in der Belüftungskammer gefüllt. Der durch den Stopfen 131 verschlossene Anschluß ist über ein Rohr 133 mit einer öffnung 135 η der Scheibe Hl verbunden. Im oberen Bereich der Klär-

kamrn^r während des Füllens der Abwasserbehandlungs vorrichtung eingeschlossene Luft

mit Wasser/wird durch das Rohr 133 abgelassen, und wenn dann der Wasserspiegel die Oberkante der Führung 77 erreicht, so tritt Wasser über das Rohr 133 aus, was anzeigt, daß der Wasserspiegel in der Abwasserbehandlungsvorrichtung den minimalen Pegel für den Betriebsbeginn erreicht hat. Vorzugsweise wird

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weiteres Wasser ein ^leitet, bis Wasser aus dem Auslaßanschluß 36 der DesinfektionsKammer austritt.

Nachfolgend kann Abwasser über die Einlaßöffnung 3^ in die Abwasserbehandlungsvorrichtung eingeleitet werden. Das Einströmen des Abwassers an der Öffnung J>h ist normalerweise intermittierend. Das Abwasser mischt sich mit dem Wasser im unteren Bereich der Belüftungskammer. Behandlungsluft wird dann dem Material in der Belüftungskammer über die Düsen 121 mit einer Rate zugeführt, die mit der erwarteten mittleren Rate der eintretenden Abwasserströmung vereinbar ist, und zwar in einer Menge, die ausreicht, um die Feststoffe zu mazerieren und eine bakterielle aerobe Zersetzung des Materials zu erreichen, um das Abwasser in eine feine Suspension zu zerkleinern.

Wenn der Pegel des Abwassers in der 3eluftungskammer den höchsten Pegel des Bodens des Querrohres 9I erreicht, strömt zunächst Wasser und später nach dem Betrieb der Abwasserbehandlungsvorrichtung über einen gewissen Zeitraum, geklärtes Wasser über das Steigrohr 89 von der Klärkammer und durch das Querrohr 91 und das Fallrohr 93 in die Chlorierkammer.

Inzwischen wurde das Nadelventil 86 geöffnet^um Desinfektionsmittel (Natriumhypochloried) von dem Tank 9^ in die Chlorierkammer mit einer Rate zu leiten, die ausreicht, um die Bakterienzahl in der ausströmenden Flüssigkeit auf einen gewünschten Wert zu verringern.

In den Figuren 9 bis 14 ist eine weitere Ausführungsform der Abwasserbehandlungsvorrichtung I31 gezeigt. Diese Abwasserbehandlungsvorrichtung weist eine allgemein zylindrische Form auf und schließt geometrisch ähnliche zylindrische schalenförmige Gefäße oder Moduln 133 und 135 ein, die umgekehrt bzw. aufrechtstehend angeordnet sind und zwischen denen zwei zylindrische Abschnitte 226 und 227 angeordnet sind, öffnungen 13¹I und

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in den Gefäßen 133 bzw. 135 ergeben einen Einlaß bzw. Auslaß für die Abwasserbehandlungsvorrichtung. Die Öffnungen 134, 136 sind jeweils mit Zufuhr- und Auslaßrohren (die für den Einlaß nicht[gezeigt sind) verbunden.

Die Gefäße weisen nach außen gerichtete radiale Flansche 137 an ihren jeweiligen Randlippen auf. Eine ebene kreisförmige Platte oder Scheibe 120 ist zwischen den beiden Gefäßen angeordnet, wobei der Außenumfang dieser Scheibe zwischen den Planschen der Gefäße angeordnet ist. Eine kegelstumpfförmige Schale 143 ist in dem unteren oder aufrechtstehenden Gefäß 135 angeordnet, wobei der ebene Boden 145 der Schale auf dem ebenen Boden 147 des aufrechtstehenden Gefäßes aufliegt. Die Schale weist einen nach außen gerichteten radialen Flansch 149 an der Oberkante auf₃ der auf dem Flansch 139 des aufrechtstehenden Gefäßes ruht. Der Außenumfang der Scheibe 120 weist die gleiche Größe und Form wie die Flansche 137 und 139 auf, und kann am Umfang der Scheibe als Flansch betrachtet werden. Der Flansch 151 der Scheibe liegt auf der Oberseite des Flansches 139 des oberen zylindrischen Abschnittes der Klärkammer auf, und der Flansch 137 des unteren zylindrischen Abschnittes der Belüftungskammer ruht auf dem Flansch 151. Alle Flansche sind miteinander über Befestigungseinrichtungen in Form einer Anzahl von Schrauben und Muttern verbunden, wobei sich die Schrauben durch am Umfang mit Abstand angeordnete Bohrungen 157 (Figur 10) erstrecken.

Das Gefäß 133 und die Scheibe 120 bilden eine Belüftungskammer 159. In der ebenen Platte l6l am oberen Ende der Belüftungskammer (Figur 10) ist eine rechteckige Zugangsöffnung 163 ausgebildet, die durch eine rechteckige Deckplatte I65 verschlossen ist, die lösbar an der oberen Platte I61 mit Hilfe einer Anzahl von Stehbolzen und Flügelmuttern 167 befestigt ist. Überschüssige Luft und andere Gase, wie z.B. Kaiendioxyd, werden dauernd über

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eine öffnung 171 in der Platte l6l abgeleitet. Normalerweise ist die öffnung 171 mit einem (nichtgezeigten) Entlüftungsrohr verbunden/ das das Abgas zu einer entfernt angeordneten Stelle leitet.

Die Schale 1^3, die Scheibe 120 und der obere zylindrische Abschnitt 227 der Klärkammer bilden die Klärkammer 173. Eine Mittelöffnung 175 in der Scheibe 120 verbindet die Belüftungskammer 159 mit der Klärkammer 173. Eine zylindrische Führung 177j die sich von der Scheibe 120 aus um die öffnung 175 herum nach oben erstreckt, ergibt eine Prallplatteneinrichtung, die die Verbindung zwischen der Belüftungskammer und der Klärkammer auf die axialen oder in der Mitte gelegenen Teile beschränkt. Vorzugsweise ist die Führung 177 unterbrochen und es sind beispielsweise zwei vertikale Seitenöffnungen l8l in dieser Führung ausgebildet, die unter gleichem Umfangsabstand angeordnet sind, so daß die Beluftungskammer vollständig entleert werden kann, wenn dies erwünscht ist.

Das Gefäß 135 und die Schale 143 bilden eine Klärkammer-Abgabekammer 183. Eine überprüfungs- und Spülöffnung in dem unteren Teil der Abgabekammer ist durch einen Schraubstopfen I85 (Figur 9) verschlossen. Eine Entleerungsöffnung in der Seite der Abgabekammer in der Nähe der Bodenplatte 1*»7 ist durch einen Schraubstopfen 186 verschlossen.

Die Klärkammer-Abgabekammer 183 ist mit der Klärkammer 173 über eine Leitung 110 verbunden, die sich teilweise durch die Belüftungskammer 159 erstreckt. Die Leitung 110 schließt ein Standrohr II8 ein, das an seinem unteren Ende mit einer öffnung in der Scheibe 120 verbunden ist, die in Radialrichtung außerhalb der öffnung 175 und der Schürze 177 angeordnet ist. Die Leitung 110 schließt weiterhin ein horizontales Querrohr 191 ein, das das obere Ende des Standrohres II8 mit dem oberen Ende eines Fallrohres 193 außerhalb der Gefäße 133 und 135 ver-

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bindet. Das Fallrohr 193 ist mit einer öffnung 195 in der Seitenfläche des Gefäßes 135 verbunden.

Es ist zu erkennen, daß die Höhe des Standrohres 118, oder genauer gesagt, die Höhe des Bodens des Innenraumes des Querrohres 191, den maximalen Flüssigkeitsspiegel 197 in der Belüftungskammer 159 bestimmt.

Wenn der Flüssigkeitsspiegel die Höhe des Bodens des Innenraumes des Querrohres 191 übersteigt, strömt Flüssigkeit von der Klärkammer über das Standrohr II8 und das Querrohr 191 in das Fallrohr 193, worauf diese Flüssigkeit in die Klärkammer-Abgabekammer 183 strömt. Auf diese Weise aus der Klärkammer abgeleitete Flüssigkeit wird durch Flüssigkeit von der Belüftungskammer ersetzt, die durch die öffnung 175 in der Scheibe 120 hindurchströmt.

Die Klärkammer 173 ist mit der Belüftungskammer 159 über eine Schlammruckführungsleitung 112 verbunden. Die Leitung 112 läuft in Axialrichtung durch d„e öffnung 175 hindurch und erstreckt sich koaxial zum Gefäß 135 und zur Schale 143 sowie zur Schürze 177 bis zu einer Höhenlage unterhalb dieser Schürze 177 nach unten, wobei bei einer Ausführungsform ein Abstand von 25 nun vom Boden der Schale 143 verblieb. Das Rohr 121 erstreckt sich bis zu einem T-Stück nach oben, das einen Auslaß oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 197 aufweist. Hebe-Druckluft wird mit Hilfe eines Rohres 109 in einen Bereich in der Nähe des unteren Endee des Heberohres 112 eingeleitet. Das Rohr 109 erstreckt sich durch die Scheibe 120 nach oben und dann durch eine öffnung 113 in dem unteren zylindrischen Abschnitt 226 der Belüftungskammer, wobei eine Dichtungspackung 115 zwischen diesem Rohr und der öffnung 113 angeordnet ist. Außerhalb der Abwasserbehandlungsvorrichtung steht das Rohr 109 mit einer Druckluftquelle

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von einem Gebläse 8 gemäß Figur I¹I in Verbindung.

Es ist zu erkennen, daß die von dem Rohr 109 der Leitung 112 zugeführte Luft die Dichte der Flüssigkeit (Luft-Flüssigkeits-Feststoff-Mischung) in der Leitung 112 verglichen mit der Dichte der Flüssigkeit außerhalb des Rohres 112 verringert, so daß die Flüssigkeit in dem Rohr 112 ansteigt und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in der Belüftungskammer austritt. Auf diese Weise wird sich am Boden der Klärkammer ansammelnder schwerer Schlamm in das Rohr 112 eingesogen und zur Belüftungskammer zurückgeführt, wo sich der Schlamm mit dem einströmenden Abwasser mischt, das über die öffnung 13^ eintritt. Wie dies am besten aus Figur 14 zu erkennen ist, wird eine periodische Betriebsweise der Schlammrückführungsleitung durch einen einstellbaren Zeitgeber T gesteuert, der ein Magnetspulenventil S ansteuert. Wenn das Magnetspulenventil angesteuert wird, öffnet es sich und leitet die Luft in das Rohr 109. Ein (nichtgezeigtes) Nadelventil ist in der Luftzufuhrleitung in dem Rohr 109 eingebaut, um eine Einstellung der Schlammrückführungs-Strömungsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Die peiiodische Betätigung der Schlammrückführungsleitung verringert ein hydraulisches Aufrühren der Flüssigkeit in der Klärkammer, die bewirken würde, daß der Schlamm in Suspension verbleibt und sich nicht absetzen würde. Die normale programmierte Betriebsweise des Magnetspulenventils würde ungefähr für eine Minute pro Stunde erfolgen. Die Betriebsfrequenz kann jedoch in Abhängigkeit von der täglichen mittleren Abwasserströmurig für die jeweilige Anwendung der Abwasserbehandlungsvorrichtung abgeändert werden. Es ist aus den Figuren 11 und 12 zu erkennen, daß das Querrohr 191 am oberen Bereich der Belüftungskammer gekrümmt oder gebogen ist, damit dieses Querrohr von dem Standrohr 118 zum Fallrohr 193,die diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, an der Schiammrückfuhrleitung 112 vorbeigeführt werden kann.

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Druckluft, die einen geringen Druck aufweist, der ausreicht, um den Flüssigkeitsdruck in der Abwasserbehandlungsvorrichtung zu überwinden, und um das Anheben des Schlamms in der Schlammrückführleitung mit Hilfe der Luft zu erreichen, wird der Belüftungskaminer über vier Düsen 121 (Figur 13) zugeführt, die in der Nähe des Bodens der Belüftungskammer und in der Nähe des Außenumfanges dieser Belüftungskammer angeordnet sind. Die Düsen sind mit Lufteinlaßrohren 123 verbunden, die durch Öffnungen in der Seitenwand des Gefäßes 226 verlaufen und gegenüber diesem Gefäß mit Hilfe von Dichtungspackungen abgedichtet sind. Wie dies in Figur 12 gezeigt ist, weisen die Düsen 121 einen Winkelabstand von 45 ° um Zylinderachse der Belüftungskammer herum auf. Es kann jedoch eine geringere oder größere Anzahl von Düsen verwendet werden. Vorzugsweise wird eine Anzahl von Düsen verwendet, die unter gleichen Abständen um die Achse der Belüftungskammer herum angeordnet sind.

Die Düsen sind so angeordnet, daß ihre Austrittsachsen tangential gerichtet sind, d.h. senkrecht zu Radien, die von der Achse der Belüftungskammer zu den Düsen verlaufen. Bei dieser Anordnung tritt die Luft aus den Düsen in Form von horizontalen tangentialen Strahlen aus, die bewirken, daß sich das Material in der Belüftungskammer auf einer kreisförmigen Bahn um die Achse der Belüftungskammer herum bewegt.

Die anfängliche horizontale tangentiale Strömung der Luft von den Düsen ermöglicht eine größere Kontaktzeit für eine Sauerstoffübertragung zwischen ier Luft und der Flüssigkeit in der Belüftungskammer, wobei gleichzeitig Feststoffe, die sich sonst absetzen könnten, in Suspension gehalten werden.

Ein Chloriermittelkontakt-Austrittssumpf 169 ist mit der Klärkammer-Abgabekammer über ein Rohr 136 verbunden. Die von der Abgabekammer durch das Verbindungsrohr 136 strömende Flüssigkeit

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wird mit Hilfe von Natriumhypochlorid oder einem anderen Desinfektionsmittel von einem Tank 19*1 desinfiziert. Das Desinfektionsmittel strömt auf Grund von Schwerkraft durch Kunststoffrohre 117 in das Verbindungsrohr 136. Die Schwerkraftströmung des Desinfektionsmittels wird durch ein einstellbares Nadelventil 155 gesteuert.

Die Entleerungsleitung für die Kläreinrichtung steht mit dem Chlorierkontakt-Auslaßsumpf über das Verbindungsrohr 36 zwischen der Klärkammer-Auslaßkammer und dem Chlorierkontakt-Auslaßsumpf in Verbindung. Getrennte Absperrventile für die Kläreinrichtungs-Entleerungsöffnung und die Abgabekammer sind in diese Auslaßverbindung eingeschaltet. Der Chlorierkontakt-Auslaßsumpf ergibt eine ausreichende Kontaktzeit für die Desinfektion.

Wenn der Flüssigkeitsspiegel in der Chloriereinrichtung 183 bis zu dem Pegel der Auslaßöffnung 185 ansteigt,strömt Flüssigkeit in einen (nichtgezeigten ) Aufnahmetank oder zu irgendeiner anderen Beseitigungsstelle aus. Der Haltetank (oder die Chloriereinrichtung I83 selbst) kann kontinuierlich oder periodisch ausgepumpt werden.

Während der Zeit, während der die flüssige Suspension von der Belüftungskammer sich in der Klärkammer im Ruhezustand befindet,, können sich Feststoffe am Boden der Kläreinrichtung als Schlamm absetzen. Die Feststoffe werden durch die geneigten konischen Seiten der Klärkammer zum Mittelpunkt des Bodens der Klärkammer geführt. Der Schlamm wird kontinuierlich oder intermittierend vom Boden der Klärkammer mit Hilfe der Schlammrückführleitung 112 entfernt. Der Schlamm wird in den oberen Bereich der Belüftungseinrichtung 159 in der Nähe des Punktes abgegebe , an dem frisches Abwasser eintritt. Durch diese Anordnung wird

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eintretendes Abwasser mit bakterienreichem Schlamm gemischt, um einen unmittelbaren Beginn eines Zersetzungsvorganges sicher zustellen, wenn Luft dem Abwasser in der Belüftungseinrichtung zugeführt wird.

Wie dies am besten aus Figur 12 zu erkennen ist, ist das Querrohr 191 mit einer Anti-Syphon-Entlüftung 211 versehen, die die hochliegende Seite des Rohres 121 über ein Belüftungsrohr 19IA außerhalb der Beluftungskammer 159 zur Atmosphäre hin belüftet. Eine ausführliche Beschreibung dieser Punktion ist in der DE-OS 30 37 86I enthalten.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung ist insbesondere zur Verwendung an Bord von Schiffen bestimmt. Wenn das Schiff Rolloder Längsneigungsbewegungen ausführt und die Zylinderachse der Abwasserbehandlungsvorrichtung gegenüber der Vertikalen geneigt wird, so steigt die Flüssigkeit in der Belüftungskammer auf der einen Seite der Belüftungskammer relativ zur anderen an. Wenn die Richtung der Neigung oder eine Komponente dieser Neigung in Richtung auf das Standrohr II8 erfolgt, so steigt die Flüssigkeit in dem Standrohr II8 an. Dieser Anstieg des Flüssigkeitsspiegels ruft jedoch als solcher keine zusätzliche Flüssigkeitsströmung von der Belüftungskammer zur Klärkammer hervor, weil zur gleichen Zeit das obere Ende des Fallrohres 193 angehoben wird. Weil das Fallrohr 193 diametral entgegengesetzt zum Standrohr 112 angeordnet ist, wird das Fallrohr 193 immer angehoben, wenn das Standrohr II8 absinkt. Daher ruft eine Neigung der Achse der Abwasserbehandlungsvorrichtung gegenüber der Vertikalen keine vorzeitige Entleerung der Belüftungskammer hervor, d.h. keine Entleerung, bevor der Flüssig keitsspiegel bei fehlender Neigung der Abwasserbehandlungsvorrichtung unterhalb der unten liegenden Seite des Querrohres 191 liegt.

Wenn Flüssigkeit aus der Klärkammer über das Standrohr II8 ausströmt, tritt zusätzliche Flüssigkeit über die öffnung in die Klärkammer ein. Die Führung 177 dient weiterhin als

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Prallplatte und verhindert, daß dichte Peststoffe am Boden der Belüftungskammer diese verlassen. Diese Feststoffe werden schließlich durch die Mazerierwirkung der Luftstrahlen in dem Kreisring zerkleinert, der zwischen der Führung 177 und dem Gefäß 133 gebildet ist, und sie werden dann zersetzt, während sie in der Belüftungskammer in einer Höhenlage oberhalb dieses Mazerierungs-Kreisringes in dem oberen oder Zersetzungsbereich der Belüftungskammer herumjwirbeln, so daß sie schließlich als feine suspendierte Feststoffe über den Kernteil der Belüftungskammer um dessen Achse herum oberhalb der öffnung 175 austreten. Diese Suspension-, die aus dem Kern der Belüftungseinrichtung über die öffnung 175 ausfällt, tritt in die Klärkammer über die Schürze 177 ein, die ebenfalls eine Leitung bildet. Diese Suspension strömt dann im Inneren dieser Leitung oder Schürze nach unten zum unteren Teil der Kläreinrichtung in einen Bereich, der in der Nähe jedoch etwas oberhalb des unteren Endes der Schlammrückführleitung 112 liegt. Die Schürze oder Leitung 177 hält damit die aus der Belüftungskammer eintretende Suspension außer Berührung mit dem relativ in Ruhe befindlichen Inhalt der Klärkammer außerhalb der Schürze 177 und oberhalb des unteren Endes dieser Schürze. Dies ermöglicht das kontinuierliche Ausfallen von Feststoffen aus dem oberen Teil der Klärkammer in den unteren Teil dieser Klärkammer hinein, wobei die Geschwindigkeit der Flüssigkeit in diesem oberen Teil der Klärkammer wesentlich niedriger ist,als im Inneren der Schürze 177. Zusätzlich schwimmt Material in der Flüssigkeit, das ein spezifisches Gewicht von weniger als 1 aufweist, durch die Lei tung oder Schürze 177 wieder nach oben zurück und wird gegebenenfalls bis in die Belüftungseinrichtung 159 zurückbewegt.

Es ist zu erkennen, daß die Zentrifugaltrennung in der Belüftungseinrichtung durch die Schwerkrafttrennung in der Klärkammer ergänzt wird.

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Anhand der Figur 1*4 wird der Strömungsweg der Flüssigkeit bei ihrer Behandlung gezeigt und die verschiedenen Bauteile der Abwasserbehandlungsvorrichtung werden weiter erläutert.

Das Abwasser strömt unter der Wirkung der Schwerkraft in die Belüftungskammer 159 der Abwasserbehandlungsvorrichtung über eine Einlaßöffnung 13*J mit einem Durchmesser von 7,5 cm. Das in die Belüftungskammer abgegebene Abwasser mischt sich mit dem Wasser und dem bakteriellen oder Belebtschlamm in der Belüftungskammer.

Der normale Flüssigkeitsspiegel 197 in der Belüftungskammer 159 bleibt konstant. Flüssigkeit strömt durch die Abwasserbehandlungsvorrichtung auf Grund einer Schwerkraftbewegung. Dies bedeutet, daß wenn das Abwasser in die Belüftungskammer strömt j ein gleiches Volumen von behandelter Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft in den Chlorierkontakt-Auslaßsumpf 169 strömt.

Die Luftstrahldiffusoren 121 blasen Luftblasen durch die Flüssigkeit in der Belüftungskammer, um den Sauerstoff an die Bakterien zu liefern, den diese benötigen, damit die richtige Art von Bakterien aktiv gehalten werden und weiterhin der Schlamm und das Abwasser so weit wie möglich gemischt werden, damit das Abwasser von den Bakterien schneller zersetzt wird. Das durch die Luftblasen hervorgerufene Mischen trägt weiterhin dazu bei, in die Belüftungskammer eintretende feste Abwasserbestandteile aufzubrechen, und es verhindert, daß sich Schlamm und Feststoffe am Boden der Belüftungskammer absetzen. Die Luftströmung in die Diffusordüsen wird durch Nadelventile 10 gesteuert.

In die Belüftungskammer eintretendes Abwasser verdrängt ein gleiches Flüssigkeitsvolumen aus der Klärkammer 173· Wenn die Flüssigkeit aus der Belüftungskammer durchs die.. Klär'kammer .strömt, trennen sich der Bakterienschlamm und andere Feststoffe von dem Wasser

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und fallen zum Boden des Pegels 143 der Klärkammer. Der angesammelte Schlamm wird mit Hilfe der Schlammrückfuhrleitung 112 in die Belüftungskammer 159 zurückgeführt.

Ein Teil der Luft von dem Gebläse 8 der Abwasserbehandlungsvorrichtung wird an das untere Ende der Schlammrückfuhrleitung abgegeben. Die in die Schlammrückfuhrleitung abgegebene Luft steigt nach oben. Wenn dies erfolgt, wird ein Teil der Flüssigkeit in der Schlammrückfuhrleitung ebenfalls zum oberen Ende des Rohres und aus der Auslaßöffnung in der Schlammrückfuhrleitung herausbewegt. Die Schlammrückfuhrleitung ist eine Druckluft-Hebepumpe, die abgesetzten Schlamm und Wasser vom Boden des Kegels der Klärkammer zurück zur Belüftungskammer fördert. Die Strömungsrate in der Schlammrückfuhrleitung wird durch ein Nadelventil 9 und ein Magnetspulenventil S für einen intermittierenden Betrieb gesteuert. Diese Anordnung läßt eine längere Absetzzeit für den Schlamm zu.

Die aus der Belüftungskammer austretende Flüssigkeit strömt in die Klärkammer durch das kreisförmige Klärkammer-Prallplattenrohr 177, das beispielsweise einen Durchmesser von 15 cm aufweisen kann. Dieses Prall- oder Staurohr hält den Schlamm in der in die Klärkammer fließenden Flüssigkeit von dem klaren Wasser getrennt, das von der Klärkammer abgegeben wird. Zusätzlich trennen sich schwimmende Materialien von der in die Klärkammer fließenden Flüssigkeit und schwimmen nach oben zurück in die Belüftungskammer 159, weil dieses Material leichter ist, als die Flüssigkeit, die langsam durch das kreisförmige Klärkammer-Prallplattenrohr fließt.

Die klare Flüssigkeit im oberen Bereich der Klärkammer wird aus dieser über den Querkrümmer 118 entfernt. Die klare Flüssigkeit strömt in den Querkrümmer durch öffnungen in dem oberen Bereich dieses Rohres. Die Flüssigkeit strömt dann durch das Steigrohr in der Belüftungskammer nach oben und dann über das äußere Fallrohr 193 nach unten in die Klärkammer-Abgabekammer 183.

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Die in eine höhere Höhenlage verlegte Biegung in dem Querkrümmer ergibt eine statische Plüssigkeitsabdichtung, die den Flüssigkeitsspiegel in der 3eluftungskammer 159 hoch genug hält, damit sich kein Luftraum im oberen Bereich der Klärkammer 173 ergibt, der es der Flüssigkeit in der Klärkammer ermöglichen würde, mit der Roll- und Längsneigungsbewegung des Schiffes "herumzuschwappen".

Diese "Schwappbewegung" würde den Schlamm in der Klärkammer im gemischten Zustand halten, so daß er nicht ausfallen würde.

Die Klärkammer-Abgäbekammer ergibt eine zusätzliche Haltezeit zur Oxydation von Schlammteüchen, die aus der Klärkammer ausgetreten sein können.

Das aus der Klärkammer-Abgabekammer verdrängte Wasser strömt auf Grund der Schwerkraft durch ein PVC-Ventil mit einem Durchmesser von 50 mm und über die Austrittsleitung 136 in den Chlorierkontakt-Abgabesumpf I69. Ein flüssiges Chlorier-Desinfektionsmittel strömt unter Schwerkraft in die Flüssigkeit, während diese aus der Abgabekammer ausströmt.

Das Desinfektionsmittel wird in einem Tank 19²J für die chemische Chlorierlösung gespeichert, der auf der Seite der Abwasserbehandlungsvorrichtung befestigt ist. Die Desinfektionsmittel-Strömungsgeschwindigkeit wird durch ein PVC-Nadelventil 155 gesteuert. Das Desinfektionsmittel wird unter der Wirkung der Schwerkraft über ein Kunststoffrohr in die Auslaßleitung abgegeben.

Der ChlorierkontaktrAbgabesumpf erfüllt zwei Forderungen. Erstens ist das Volumen des Sumpfes groß genug, damit die Verweilzeit der Flüssigkeit vor der Abgabe lang genug ist, damit die Chlorier-Chemikalien die Bakterien berühren und abtöten. Zweitens ergibt, wei¹ die meisten Installationen eine Entleerungspumpe benötigen,

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der Sumpf ein Arbeitsvolumen für die Steuerung des Pumpenbetriebs

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Claims

Patertarwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach

Dipl.--Ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

3043090 Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum.

Unser Zeichen: 17 053 ~ Pk/Vi

PATENTANSPRÜCHE:

l.\ Abwasserbehandlungs vorrichtung mit einer Belüftungskammer, einer Klärkammer und einer Desinfektionskammer, mit ersten Verbindungskanaleinrichtungen zur Überführung von Flüssigkeit von der Belüftungskammer zur Klärkammer, und mit zweiten Verbindungskanaleinrichtungen zur Überführung von Flüssigkeit von der Klärkammer zur Desinfektionskanuner, wobei

die

die Belüftungskammer einen Abwassereinlaß und/Desinfektionskammer einen Abwasserausla3 aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daS die Belüftungskammer (59; 159) ein Gefäß (33; 133) und Einrichtungen (121) zur Zuführung von Luft an das Gefäß in einer derartigen Richtung einschließt, daß die Flüssigkeit in dem Gefäß auf einer Umlaufbahn um eine vertikale Achse in Bewegung versetzt wird.

2. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gefäß (33; 133) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und die vertikale Achse durch den Mittelpunkt dieses kreisförmigen Querschnittes verläuft, und daß die Umlaufbewegung eine kreisförmige Bewegung um die Achse ist.

3. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtungen zur Zuführung von Luft durch eine Anzahl von Düsen (121) gebildet sind, die tangential bezüglich

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der Achse gerichtet sind und am Umfang unter gleichen Abständen um die Achse herum angeordnet sind.

4. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Klärkammer (73; 173) unterhalb der Belüftungskammer (59; 159) angeordnet ist, und daß die Oberseite der Klärkammer durch eine gemeinsame Wand (41; 120) zwischen diesen Kammern gebildet ist, die den Boden der Belüftungskammer (59; 159) bildet, daß die ersten Verbindungskanaleinrichtungen durch eine in der Mitte angeordnete öffnung (75;175) in der gemeinsamen Wand (¹Il; 120) und kreisförmige Führungs-Prallplatteneinrichtungen (77; 177) um die öffnung herum gebildet sind, und daß die Düsen (121) in einer Höhenlage unterhalb der Oberseite der Führungsprallplatteneinrichtungen angeordnet sind.

5. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Klärkammer (73; 173) eine konische Form konzentrisch zu der Belüftungskammer (59; 159) aufweist, daß die gemeinsame Wand durch eine ebene Scheibe (41; 120) gebildet ist, daß die ersten Verbindungskanaleinrichtungen weiterhin eine Schürze (17, 177) einschließen, die sich von der ebenen Scheibe (4l;12O) aus nach unten erstreckt und Leitungsteile bildet, um Flüssigkeit von der öffnung bis in die Nähe des Bodens der Klärkammer (73;173) zu leiten, so daß eine Prallplatteneinrichtung gebildet wird, die ein ruhendee Volumen in der Klärkammer (73J173) außerhalb der Schürze bildet.

6. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,

daß die Desinfektionskammer (83; 183) ein einen ebenen Boden aufweisendes Gefäß (35; 135) mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, in dem die konische Klärkammer (73; 173) koaxial

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eingesetzt ist, und daß die Klärkammer (73, 173) einen ebenen Boden (45; 1^5) aufweist, der auf dem ebenen Boden der Desinfektionskammer aufliegt.

Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Klärkammer (73; 173) mit der Belüftungskammer (59; 159) über eine dritte Verbindungskanaleinrichtung verbunden ist, die eine Schlammrückführungsleitung koaxial zur Desinfektionskammer (83; 183), zur Klärkammer (73; 173) und zur Belüftungskammer (59; 159) einschließt, die sich von einem Bereich in der Nähe des Bodens der Klärkammer unterhalb der Schürze bis in die Nähe des oberen Bereiches der Belüftungskammer benachbart zur Einlaßöffnung (3¹I; 13^) erstreckt, und daß die dritte Verbindungskanaleinrichtung weiterhin ein Luftrohr einschließt, das koaxial zur Schlammrückführleitung angeordnet ist und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser der Schlammrückführleitung ist, wobei sich die Luftleitung von der Nähe des Bodens der Schlammrückführleitung nach oben bis zum oberen Bereich der Belüftungskammer erstreckt.

Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,

daß die zweiten Plüssigkeitsverbindungskanaleinrichtungen eine exzentrisch in der gemeinsamen Wand (4^12O) angeordnete Öffnung einschließen, die an einer Seite der Mittelöffnung angeordnet ist, daß ein Standrohr in der Belüftungskammer von der Beluftungskammer aus diametral entgegengesetzt zu dem Standrohr bezüglich der Achse der Beluftungskammer ansteigt, und daß sich ein Übergangsrohrabschnitt von dem oberen Ende des Standrohres um die Schlammrückführleitung herum zur Spitze des Fallrohres erstreckt, wobei das untere

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-u-

Ende des Fallrohres mit der Seite der Klärkammer oberhalb des Bodens der Schürze verbunden ist.

9. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Belüftungskammer (59; 159) die Form einer umgekehrten Schale mit einem nach außen gerichteten Flansch an der Lippe der Schale aufweist, daß das Desinfektionsgefäß (35; 135) die Form einer aufrechtstehenden Schale mit der gleichen 3röße und Form wie das Belüftungsgefäß (33; 133) aufweist und ebenfalls mit einem nach außen gerichteten Flansch an der Lippe der Schale versehen ist, daß die Klärkammer (73; 173) die Form einer abgestumpft kegelförmigen Schale mit einem nach außen gerichteten Flansch an der Lippe der Schale aufweist, daß die gemeinsame Wand (¹Jl; 120) die Form einer ebenen Scheibe mit einem ebenen Außenumfang aufweist, der einen Flansch bildet, daß die Flansche der Scheibe und der Schale zwischen den Flanschen des Belüftungsgefässes und des Desinfektionsgefässes eingeklemmt sind und daß die Flansche miteinander mit Hilfe von Schrauben verbunden sind, die durch eine Vielzahl von am Umfang verteilten Löchern in dem Flansch des Belüftungsgefässes und damit in Deckung befindlichen Löchern in den anderen drei Flanschen hindurchlaufen.

10. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet,

daß eine Öffnung (71; 171) in dem oberen Bereich der Belüftungskammer (59; 159) vorgesehen ist, die diese Belüftungskammer kontinuierlich entlüftet, daß eine Entlüftungsöffnung (2²Il) in dem Übergangsrohr zur Belüftungskammer hin vorgesehen ist, daß sich Schlitze in den Führungsprallplatteneinrichtungen zum Boden der Belüftungskammer hin erstrecken, daß eine dritte öffnung in der gemeinsamen Wand vorgesehen ist, die über eine sich durch die Belüftungskammer erstreckende Rohrleitung mit einer öffnung in der Seite des Belüftungsgefässes in der Höhenlage des

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oberen Endes der Führungsprallplatteneinrichtungen verbunden und normalerweise durch einen Schraubstopfen verschlossen ist, daß eine normalerweise verschlossene Ablaßöffnung in der Seite des Desinfektionsgefässes in der Nähe von dessen Boden angeordnet ist, daß normalerweise geschlossene Zutrittsöffnungsteile in der Seite des Desinfektionsgefässes und der Oberseite des Belüftungsgefässes vorgesehen sind, daß ein Desinfektionstank (9^) über ein manuell einstellbares Nadelventil mit dem Fallrohr in dessen unteren Teil verbunden ist und daß ein normalerweise verschlossener Anschluß zur direkten Verbindung des Desinfektionsmitteltanks direkt zur Desinfektionskammer vorgesehen ist.

11. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein vertikaler Stapel on zylindrischen Bauteilen vorgesehen ist, die zu oberst eine Belüftungskammer (159)» eine unterhalb der Belüftungskammer und mit dieser in Verbindung stehende Klärkanuner (173), eine Klärkammer-Abgabekammer unterhalb der Belüftungs- und Klärkammern, und eine Chloriermittel-Kontakt-Abgabekammer umfassen, die mit der Klärkammer-Abgabekammer verbunden ist, daß Einrichtungen zur Verbindung der Klärkammer mit der Klärkammer-Abgabekammer vorgesehen sind, und daß Antisyphon-Entlüftungseinrichtungen in der Verbindungsleitung zwischen der Klärkammer und der Chloriermittelkontakt-Abgabekammer vorgesehen sind, die im wesentlichen im geometrischen Mittelpunkt der Belüftungskammer angeordnet sind.

12. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Schlammrückführungsleitung, die mit dem Boden der Klärkammer in Verbindung steht und weiterhin eine Schlammrückführungs-Luftzuführungsleitung ein-

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schließt, die mit der Schlammrückführungsleitung verbunden ist und Einrichtungen zur impulsförmigen Zuführung von Luft aufweist.

13. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtungen zur impulsförmigen Zuführung der Luft durch eine von einem Zeitgeber betätigte Magnetspule in der Druckluftzuführleitung gebildet sind.

14. AbwasserbehandlungsVorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Luftdüsen-Diffusoren (121), die am Umfang und in horizontalem Abstand oberhalb des Bodens des Belüftungskammer angeordnet sind.

15. AbwasserbehandlungsVorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Klärkammer (173) eine konische Form konzentrisch zur Belüftungskammer (159) aufweist, daß eine ebene Scheibe mit einer hindurchgehenden Öffnung eine gemeinsame Wand zwischen der Belüftungskammer (159) und der Klärkammer (173) bildet, daß eine zylindrische Schürze (177) durch die Öffnung in der Scheibe hindurch verläuft und Leitungsteile bildet, um Flüssigkeit von der Öffnung in einen Bereich in der Nähe des Bodens der Klärkammer (173) zu leiten, so daß sich eine Ruhezone in der Klärkammer außerhalb der Schürze ergibt.

16. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Desinfektionskammer (I83) in Form eines einen ebenen Boden aufweisenden Gefässes (135) mit kreisförmigem Querschnitt, in das die Klärkammer (173) koaxial eingesetzt ist, wobei die Klärkammer einen ebenen Boden (1^5) aufweist, der auf dem ebenen Boden des Desinfektionsgefässes aufruht.

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17. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die BeIiIftungskammer (159) die Form einer umgekehrten Schale (133) mit einem nach außen gerichteten Plansch an der Lippe der Schale aufweist, daß die Desinfektionskammer (183) die Form einer aufrechtstehenden Schale mit der gleichen Größe und Form wie das Belüftungsgefäß (133) sowie ebenfalls einen nach außen gerichteten Flansch an der Lippe der Schale aufweist, daß die Leerkammer die Form einer kegelstumpfförmigen Schale mit einem nach außen gerichteten Flansch an der Lippe der Schale aufweist j daß die gemeinsame Wand die Form einer ebenen Scheibe (120) mit einem ebenen Außenumfang aufweist, der einen Flansch bildet, daß die Flansche der Scheibe und der kegelstumpfförmigen Schale zwischen den Flanschen des Belüftungsgefässes (133) und des Desinfekt' -»nsgefässes (135) angeordnet sind und daß die Flansche mit iilfe von Schrauben aneinander befestigt sind, die durch eine Anzahl von am Umfang mit Abstand verteilten Bohrungen in dem Flansch des Belüftungsgefässes sowie durch damit in Deckung befindliche Löcher in den anderen drei Flanschen verlaufen.

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