DE3116876A1

DE3116876A1 - Anordnung zum belueften von zu reinigendem abwasser

Info

Publication number: DE3116876A1
Application number: DE19813116876
Authority: DE
Inventors: Willy 8160 Miesbach Palmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1982-11-11
Also published as: WO1982003850A1; JPS5836696A; EP0077358A1

Description

Anordnung zum Belüften von zu reinigendem
Abwasser Titel: Anordnung zum Belüften von zu reinigendem Abwasser Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Belüften von zu reinigendem Abwasser gemäß dem Oberbegriff- des Patentanspruches 1.
Durch den Anmelder der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Abwässern bekannt geworden (DE-OS 27 39 690), bei dem in einem geschlossenen Filtersystem mit einer Mehrzahl von Kopplungsreaktoren zur Kopplung des Abwassers mit fein verteilter Luft bzw. Abluft sowie Abbaureaktoren mit verschiedensten Filtermaterialien nach einer gewissen Vorbehandlung (Vorneutralisation) hohe Abbauwerte selbst bei höchster Schmutzbelastung erzielt worden sind. Für den Einsatz dieses Verfahrens und zur Realisierung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist eine optimale Luftverteilung in Verbindung mit einen Vorbelüftungs- und Vorneutralisierungsbehälter absolute Voraussetzung. Dabei wird in der älteren Patentanmeldung bereits die Möglichkeit der Vorbelüftung in einem Neutralisierungsbehälter ausführlich beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufbau eines derartigen Vorbelüftungs-und Vorneutralisierungsbehälters durch Kombination mit der Wasserbehandlung in einem Einlauf-vorbelüftungsbehälter so zu verbessern, daß auch eine Neutralisation von saurem aber auch basischem Abwasser bis zum Eintritt der Filteranlage zumindest in erheblichem Umfange erreicht wird.
Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung und dem Aufbau eines Vorbelüftungs- und Vorneutralisierungsbehälters in Verbindung mit dem Aufbau eines Einlauf-Vorbelüftungsbehälters mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 erfüllt.
Dabei ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, daß zur Vorbelüftung im Einlauf-Vorbelüftungsbehälter die aus dem Vorbelüftungs- und Vorneutralisierungsbehälter austretende Abluft unmittelbar zur Durchlüftung des beispielsweise aus einem Absatzbecken in den Einlauf-Vorbelüftungsbehälter eintretende Abwasser eingeleitet wird.
Diese Maßnahme ist nicht nur energiewirtschaftlich besonders vorteilhaft, weil für die zugeführte Luft im Einlauf-Vorbelüftungsbehälter kein eigener Kompressor verwendet werden muß, sondern diese Art der Weiterverwendung der aus dem Vorbelüftungs- und Vorneutralisierungsbehälter austretenden Luft führt auch unmittelbar in Verbindung mit den in den im Einlauf-Vorbelüftungsbehälter angeordneten Neutralisierungsbecken verwendeten Materialien zu einer optimalen Neutralisierung des in diese Becken eintretenden mechanisch in einem Absatzbecken vorgereinigten Abwassers.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach der Erfindung ergeben sich unmittelbar aus den Unteransprüchen.
Dabei ist die Gesamtanordnung so gewählt, daß in jedem Fall ein optimaler Lufteintrag erreicht wird. Dabei erfolgt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung - und im Gegensatz zu der zunächst in der Ursprungsanmeldung offenbarten Ausführung - der Lufteintrag im Vorbelüftungs- und Vorneutralisierungsbehälter nahe des Bodens über ein Düsensystem mit einer großen Anzahl von über eine gesamte Bodenfläche verteilten Düsen und geringfügig darüber der Eintrag des zu durchlüftenden Abwassers ebenfalls über eine Verteileranordnung. Anschließend wird dann das Wasser, das unter Druck eingeführt wird, in dem Behälter nach oben durch besonders ausgewähltes körniges bzw. stückiges Filtermaterial geführt und an der Oberseite mit einer im einzelnen später beschriebenen Absaugeinrichtung der weiteren Verarbeitung zugeführt.
Einzelheiten der Anordnung nach der Erfindung, vorteilhafte Weiterbildungen und deren Vorteile werden im folgenden anhand von schematisierten und detaillierten Ausführungsformen wichtiger Einzelteile in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert.
In diesen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Vorbelüftungs-und Neutralisierungsbehälters im Längsschnitt, Fig. 2 einen möglichen Aufbau für den Wassereintrag, Fig. 3 die Absaugeinrichtung wie sie in einer Anordnung nach Fig. 1 verwendet wird, Fig. 4 ein Detail der Absaugeinrichtung nach Fig. 3, Fig. 5 die Anordnung eines Einlauf-Vorbelüftungsbehälters in Verbindung mit einem Absatzbecken, Fig. 6 den Einlauf-Vo#elüftungsbehälter in einem senkrechten Schnitt und Fig. 7 diesen in Draufsicht.
In der Fig. 1 ist im Senkrechtschnitt ein Vorbelüftungs-und Vorneutralisierungsbehälter gezeigt, wie er im Rahmen der Erfindung einsetzbar ist. Dabeibsteht dieser Behälter im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse, welches im Inneren zwischen einem tragenden Sieb oder Gitter 2 und einem oberen Abschluß gitter 3 Nuralisicrungsmaterialien wie Blauer Kalkstein, Hochhofenschlacke, Cevelit, Kiesel, stückigen Kunststoff, Füllkörper aber auch aktive Kohle gemäß dem Vorschlag nach der älteren Patentanmeldung aufweisen kann. Die Anordnung und Verteilung der Materialien in diesem Behälter ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Voraussetzungsgemäß soll das über eine Zuführleitung 4 zugeführte Abwasser innerhalb dieses Behälters stark mit Luft durchsetzt werden und dabei, sofern sein pH-Wert von dem neutralen Wert abweicht, neutralisiert werden. Hierzu wird das Abwasser über einen UmschalterS, dessen uktlon später erläutert wird, einem Wassexgntragverteilerkreuz über einen Absperrschieber mit Rückschlagventil 9 unter Druck, beispielsweise 2 atü zugeführt. Dabei wird das Wasser durch die Materialien A, B, C gedrückt und wird an der Oberseite des beckenartig aufgeweiteten Behälters über ein Absaugsystem 7 abgesaugt und der weiteren Reinigung in der Filteranlage zugeführt.
Die Luft, mit welcher das Abwasser stark angereichert werden soll, wird über die Leitung 8 ebenfalls unter einem gewissen Überdruck, z.B. ebenfalls 2 atü und über ein Rückschlagventil 9 einer Verteilereinrichtung 12 zugeführt, die in diesem Fall nach Art eines Gießkannenkopfes ausgebildet ist.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Lufteintrag und die Verteilung auf eine Vielzahl feinster Düsen an dieser Stelle auch entsprechend dem Vorschlag in der älteren Patentanmeldung über ein Verteilerkreuz oder dgl. erfolgen kann. In jedem Fall ist darauf zu achten, daß gemäß neuerer Erkenntnis es besonders vorteilhaft ist, den Lufteintrag unterhalb der Wasserzuführung,wie dargestellt, vorzunehmen, so daß schon von unten her feinst verteilte Luftteilchen sich mit dem mehr oder weniger sprudelnd einlaufenden Abwasser eng vermischen.
Die überschüssige Luft und insbesondere die durch die Reaktion mit dem Wasser und den Filtermaterialien entstehenden Abgase, wie Kohlenoxid, Kohledioxid, Schwefeloxid, Schwefeldioxid usw. können über die Austrittsleitung 10 austreten und werden, wie angegeben, später dem Einlauf-Vorbelüftungsbehälter ohne weitere Zugaben unmittelbar zugeführt.
Die Fig. 2 zeigt, wie beispielsweise ein Abwassereintragungskreuz - in Fig. 1 mit 6 bezeichnet -aufgebaut sein kann. Dabei wird das Wasser von unten kommend einem eine Vielzahl von Lochstutzen 15 tragenden zentralen Gehäuse 16 zugeführt. Jeder der einzelnen Stutzen 15 weist eine Vielzahl von kleinen Austrittsöffnungen 16 auf, die im eingebauten Zustand des Kreuzes innerhalb des Behälters 1 nach oben weisen.
Dabei sei darauf hingewiesen, daß aus zeichnerischen Gründen jeweils nur eine einzige Reihe von im Vergleich zur Ausdehnung viel zu groß dargestellten Öffnungen wiedergegeben ist. In Wirklichkeit verteilen sich die Öffnungen flächenhaft über die Stutzen mit einem Durchmesser, der in der Grössenordnung 1mm liegt.
Die Fig. 3 zeigt den Aufbau des Abwasserabsaugkreuzes 7, wie es an der Oberseite des Behälters in Fig. 1 schematisch wiedergegeben ist. Auch hier wird das Abwasser in der Mitte über einen Anschluß 16 abgesaugt, und zwar aus den einzelnen Stutzen 19, die als röhrenförmiges selbstrragendes Sieb ausgebildet sind, das zwischen Abschlußmanschetten 17 mit stirnseitigen Eintrittsöffnungen 18 und dem Innenteil 16 gehalten werden. Der Aufbau dieser Ansaugstutzen 19 ist dabei der Schnittdarstellung längs der Linie IV-IV aus Fiq.3in Fig. 4 unmittelbar zu ersehen. Dabei ist zu ersehen, daß der Siebteil -en des Stutzen 19 ein/#erhältnismäßig geringen Querschnitt hat, der über nur angedeutete Trägerstäbe gespannt ist. Die Manschette 17 reicht darüber hinaus und trägt an der Vorderseite die - auch in diesem Fall mit relativ großem Maßstab wiedergegebenen-Ansaugöffnungen 18 bzw. 20.
Die Fig. 5 bis 7 schließlich zeigen den Aufbau des Einlauf-Vorbelüftungsbehälters, wie er in Verbindung mit einem Absatzbecken im Rahmen des Vorschlages nach der Erfindung realisiert werden kann.
Dabei ist in Fig. 5 schematisch in einer Schnittdarstellung ein Absatzbecken 22 mit einem Zuführkanal 21 wiedergegeben. In dem Absatzbecken 22 können sich Schwebe- und Feststoffe nach unten absetzen und das so mechanisch vorgereinigte Abwasser gelangt über die Oberkante der als Überlauf dienenden Trennwand 23 in dem Bereich des Vorbelüftungsbeckens 25, welches in der Fig. 5 nur durch eine gestrichelte Umriß linie wiedergegeben ist.
Um im Bereich des Vorbelüftungsbeckens keine zu große Unruhe des zu belüftenden und neutralisierenden Wassers zu erreichen, ist im Bereich des Überlaufes, d.h. also der Trennwand 23 eine Abschirmwand 24 von oben eingezogen.
In dem Vorbelüftungsbecken wird, wie vorstehend erwähnt, das Abwasser mit der Abluft aus dem Vorneutralisierungsbehälter durchsetzt. Diese Abluft wird über die Leitung 10 eingeführt, während das so vorbehandelte Abwasser über die Leitung 4 abgesaugt und der weiteren Behandlung, nämlich dem Vorbelüftungs- und Neutralisierungsbehälter gemäß Fig. 1, ggf. über einen Feststoffseparator, zugeführt wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen im Detail den Aufbau des Einlauf-vorbelüftungsbehälters 25. Dieser Vorbelüftungsbehälter 25 weist vier beispielsweise in einem Quadrat angeordnete Neutralisierungsbecken 27 auf, die aus konstruktiven Gründen gemeinsam auf einen Fuß aufgesetzt sind, mit dem sie zusammen in das Absatzbecken eingesetzt werden können. In dem Neutralisierungsbecken 27, deren Höhe so gewählt ist, daß sie in etwa 25cm unter der Wasseroberfläche 28 enden, wird die Abluft aus dem Vorneutralisierungsbehälter über die Zuleitung 10 zugeführt und mit Hilfe einer Verteilereinrichtung in jedem einzelnen Becken verteilt eingespeist. Dabei sind in den einzelnen Becken Materialien zur Neutralisierung, wie Kalkstein, Blauer Kalkstein, Cevelit usw. entsprechend dem Vorschlag nach dem älteren Patent eingebracht.
Das im Bereich des Vorbelüftungsbehälters 25 mit Abluft durchsetzte noch zu reinigende Abwasser wird über ein Absaugkreuz 30 mit einem Aufbau gemäß den Fig. 3 und 4 je nach Kapazitätsaufnahme der nachfolgenden Reinigungsanlage abgesaugt. Dabei sind die Absaugstutzen so gewählt, daß immer ein Stutzen in etwa gleichem Abstand zwischen zwei Neutralisierungsbecken 27 zu liegen kommt.
Die SchaltuE der einzelnen Pumpen, Ventile usw. erfolgt abhängig von einem elektronischen Überwachungsschalter 11 im oberen Bereich des Vorneutralisierungsbehälters 1 (Fig.1),wobei dieser Schalter den Transport des Abwassers aus dem Behälter 1 ebenso steuert, wie das Pumpen von Wasser aus dem Vorbelüftungsbehälter 25 über die Leitung 4 in das Innere des Vorneutralisierungsbehälters 1. Derartige Steuerungen sind bekannt und können von dem Fachmann entsprechend der jeweiligen Größe der Anlage und deren Beaufschlagung realisiert werden.
Da nicht zu vermeiden ist, daß sich in dem Abwasser noch Fest- oder Schwebestoffe befinden, die die Anlage möglicherweise verstopfen bzw. da durch die Reaktionen (kalte Oxidation usw.) des Abwassers mit der Luft und den Materialien Abfallprodukte entstehen, ist eine Rückspülleitung 13 vorgesehen, die wahlweise über den Umschalter 5 mit dem Wassereintragsystem verbunden werden kann, so daß mit Hilfe von klarem Wasser - oder auch Heißdampf - die gesamte Anlage durchgespült werden kann. Auch dieser Vorgang kann abhängig von dem Überwachungsschalter 11 aber auch nach fest vorgegebenen Zeitabständen und anderen Kriterien gesteuert werden. Die vorliegende Erfindung wurde anhand stark schematisierter Ausführungsformen in den wesentlichen Konstruktionsmerkmalen erläutert.
Dabei sei im besonderen nochmals darauf hingewiesen, daß einzelne Filteröffnungen, Düsenöffnungen usw.
aus Anschaulichkeitsgründen in stark überzogenem Maßstab wiedergegeben wurden.Dabei sind - und das ist für den auf dem Fachgebiet tätigen Fachmann ohne weiteres ersichtlich - Anpassungen an die Schmutzbelastung des jeweils zu behandelnden Abwassers sowohl in den Gesamtdimensionen als auch in den Dimensionen der einzelnen Öffnungen notwendig.
Weitere Variationen ergeben sich auch unmittelbar in Verbindung mit der älteren Erfindung des Anmelders, aus welcher beispielsweise zu entnehmen ist, daß es für die Praxis vorteilhaft ist, in der Säule des Vorneutralisierungsbehälters mehr als nur drei Stoffe zur Neutralisierung, sondern beispielsweise bis zu 12 unterschiedliche Materialien schichtweise unterzubringen. Dabei sollten die einzelnen Schichten durch Trennsiebe so von einander abgetrennt werden, daß eine Durchmischung der Materialien ausgeschlossen erscheint.

Claims

Titel: Anordnung zum Belüften von zu reinigendem Abwasser PATENTANSPRUCHE 1. Anordnung zum Belüften von in einer geschlossenen Filteranlage zu reinigendem Abwasser unter Verwendung eines Vorbelüftungs- und Vorneutralisierungsbehälters (-Reaktors), in welchem das zu reinigende Abwasser bei einem druckbedingten Strömen von unten nach oben unter gleichzeitigem Eintrag von feinstverteilter Luft aus einem Absetzbecken oder dgl.

über zur Neutralisation, Oxidation und ggf. biochemischer Abwasserreinigung geeignete Materialien in gekörnter Form geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorneutralisierungsbehälter von unten beginnend ein Luftverteilungs-Düsensystem (12), darüber ein Abwassereintragsystem (6), dann die genannten Materialien (A, B, C) in gekörnter Form und über diesen im oberen Bereich des Behälters ein Abwasserabsaugsystem (7) angeordnet sind, daß weiter ein Einlauf-Vorbelüftungsbehälter (25) mit Neutralisierungsbecken (27) vorgesehen ist, denen die aus der Oberseite des Vorbelüftungs-und Vorneutralisierungsbehälters austretende überschüssige Abluft unter erneuter Verteilung zugeführt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Luftverteilungs-Düsensystem (12) und Abwassereintragsystem (6) unterhalb einem die Materialien tragenden Sieb (2) angeordnet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasserabsaugsystem (7) aus mindestens in vier Richtungen gerichteten rohrförmigen Ansaugstutzen (17, 18, 19) mit an der Stirnkante (18) und teilweise der Zylinderwand (19) vorgesehenen Filteröffnungen aufgebaut ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Einlauf-Vorbelüftungsbehälters (25) vier zu einer Einheit zusammengefaßte Neutralisierungsbecken (27) mit einer von nahezu dem Boden bis etwa 25cm unter die Wasseroberfläche im Betrieb reichender Höhe mit je einer Luftverteilungsdüsenanordnung (29) an s ihrem Boden vorgesehen / und dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Becken mit Stoffen zur Neutralisierung oder dgl. in körniger Form angefüllt sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einlaufvorbelüftungsbehälter (25) oberhalb und zwischen den einzelnen Neutralisierungsbecken (27) Ansaugdüsen vorgesehen sind, über die das vorbehandelte Abwasser über ein gemeinsames Leitungssystem (4) der Abwasserreinigungsanlage zugeführt wird.