DE3146622C2

DE3146622C2 - Anlage für die Reinigung von Abwasser

Info

Publication number: DE3146622C2
Application number: DE3146622A
Authority: DE
Inventors: Botho Prof. Dr.-Ing. Böhnke; Bernd Dr.-Ing. Diering; Paul Dr.-Ing. 5100 Aachen Diers; Arno Dr.-Ing. 6270 Idar-Eschenhahn Grau; Andreas Dipl.-Ing. 5190 Stolberg Strohmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1985-01-03
Also published as: GB2113197B; DE3146622A1; AT385977B; FR2516909A1; GB2113197A; CH661265A5; ES516973A0; BE894738A; FR2516909B1; ES8307670A1; NL8204569A; JPS5889996A; ATA359282A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage für die Reinigung von Abwasser mit belüftetem Sandfang, Adsorptionsstufe, Belebungsstufe und Nachklärung. In der Adsorptionsstufe erfolgt neben einem biologischen Abbau hauptsächlich eine Adsorption und Flockung höhermolekularer Verbindungen, die mit dem Schlamm der Adsorptionsstufe über eine Zwischenklärung aus der Adsorptionsstufe abziehbar sind. In der Belebungsstufe erfolgt hauptsächlich ein Abbau der verbleibenden Verbindungen, während das gereinigte Abwasser über die Nachklärung abziehbar und eine Schlammrückführung zwischen der Adsorptionsstufe und der Belebungsstufe nicht eingerichtet ist. Die Belebungsstufe ist als Teichbelüftungsstufe ausgeführt. In die Teichbelüftungsstufe ist der Schlamm aus einer Adsorptionsvorstufe sowie der Adsorptionsstufe einführbar und in der Teichbelüftungsstufe sind diese Schlämme sowie der dort entstehende ablagerbar und stabilisierbar. Zwischen Rechen und Adsorptionsstufe befindet sich die Adsorptionsvorstufe, die fakultativ anaerob, aber auch aerob betreibbar ist, während die Adsorptionsstufe aerob betreibbar ist. Vorzugsweise funktioniert der belüftete Sandfang als Adsorptionsvorstufe. Der Teichbelüftungsstufe ist ein Feuchtbiotop nachgeschaltet.

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anlage für die Reinigung von Abwasser mit Rechen, belüftetem Sandfang, Adsorptlcwstufe, Teichbelüftungsstufe, Nachklärung und Feuchtbiotop, wobei in der aerob betreibbaren Adsorptionsstufe hauptsächlich eine Adsorption und Flockuüg höhermolekularer Verbindungen erfolgt und diese über eine Zwischenklärung als Schlamm aus der Adsorptionsstufe abziehbar sowie zur Stabilisierung In die Teichbelüftungsstufe einführbar sind, wobei in der Teichbelüftungsstufe hauptsächlich ein

» Abbau der verbleibenden Verbindungen erfolgt, während das gereinigte Wasser Ober die Nachklärung abziehbar Ist und eine Scniammrückführung zwischen der Adsorptionsstufe und der Teichbelüftungsstufe nicht eingerichtet ist Der Ausdruck »Stufe- bezeichnet im Rahmen der Erfindung die üblichen abwassertechnischen Bauwerke, die Ihrerseits Ir mehrere Einheiten unterteilt sein können. In der Adsorptionsstufe erfolgen Adsorption und Flockung neben einem 'alogischen Abbau (DE-AS 26 40 875), wobei die Adsorptionsstufe mit einer

-'5 sehr hohen Schlammbelastung betrieben wird und dafür gesorgt wird, daß der Schlamm In der Einarbeitungsphase gehalten wird. In der Substratatmung einsetzt. Die Biozönosen der verschiedenen Stufen bleiben getrennt. In einer Adsorptionsstufe wird zumeist fakultativ anaerob gearbeitet. Eine Adsorptionsstufe kann jedoch auch

aerob betreibbar sein. ,,- . _Λ _Tu

Bei der gattungsgemäßen Anlage nach der DE-OS 31 41 889, die gemäß PatG § 3 Abi. 2 als ;rand der Tech-

*: nik gilt, ist zwischen einer Grobvorkläranlage mit Rechen und Adsorptionsstufe eine Tropfkörperanlage angeordnet die als hochbelastete Anlage mit einer Raumbelastung im Bereich von 2 bis 12 kg aSB,/m und Tag. vorzugsweise etwa 5 kg BSB,/m' und Tag ausgeleg.; ist und entsprechend betrieben wird. In die Teichbeluftungssiufe ist der Schlamm der Adsorptionsstufe einführbar. In der Teichbelüftungssiufe sind dieser Schlamm sowie der dort entstehende Schlamm ablagerbar und stabilisierbar. Das reduziert den Flächenbedarf der Teichbe-

•45 lüftung gegenüber konventionellen, belüfteten Teichanlagen und erlaubt eine Erhöhung des Abwassersiromes um etwa das l,5fache.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Anlage den Flächenbedarf der Teichbelüftung weiter zu reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen Rechen und Adsorptlonssiufe eine Adsorp-

5" tionsvorstufe angeordnet ist, die fakultativ anaerob betrelbbar und deren Schlamm ebenfalls in die Teichbelüftungsstufe elnfühvbar ist. Die Formulierung, daß die Adsorptionsvorstufe fakultativ anaerob betreibbar ist. schließ: nicht aus. daß sie im Bedarfsfall auch aerob betrieben wird. Die Teichbelüftungsstufe kann aus einer oder mehreren Einheiten bestehen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Ist dadurch gekennzeichnet daß der belüftete Sandfang zugleich als Adsorptionsvorslufe ausgebildet Ist, so daß Insoweit besonderer

H baulicher Aufwand nicht erforderlich 1st. Zwischen Adsorptionsvorsture und Adsorptionsstufe kann eine Grohvorklilrung angeordnet sein.

Tclchbelüftungsanlage bezeichnet Im Rahmen der Erfindung eine an sich bekannte klassische Teichbcluftungsanlage mit zwei oder mehr Belüftungsteichen. Typisch für klassische Teichbelüftu.igsanlagen mit zwei Belürtungsteichen und einem Nachklärteich Ist ein spezifischer Raumbedarf von etwas über 3 m pro Einwohner

wi bzw Elnwohnerglelchweft und ein spezifischer Flächenbedarf von etwas über 2 m pro Einwohner bzw. Einwohnerglelchwert. Die Raumbelastung der Belüftungsteiche liegt bei 30 g BSB,/m ■ el. Die üblichen Teichbeluttungsanschlußwerte liegen bei maximal etwa 8000 bis 10 000 Einwohnern bzw. Einwohnergleichwenen. Die Teichbelüftungsanlagen erfüllen die bestehenden Vorschriften und Abbauleistungen, sind zahlreich installiert und haben sich bewahrt. Sie besitzen eine hohe Prozeßstabilität und gelten als naturnahe Anlagen. Zwar erlor-

<·< dem sie einerseits einen hohen spezifischen Fluchen- und Raumbedarf, andererseits sind sie jedoch sehr wartungsarm. Der Investlllonsaufwand pro F.Inwohner oder Einwohnergleichwert Ist sehr gering Die kostengünstige Erstellung sowie der wartungsarme Betrieh sind u.a. darauf zurückzuführen, daß solche Tcichbelüftungsanlagcn Im allgemeinen in Erdbauwelse erstellt werden können und da(3 wegen des hohen Raum- und Flüchen-

ar.geboies besondere Einrichtungen fn Form von Sandfang, Rechen- und Schlammbehandlungsanlagen entfallen. Die Aufenthaltszeit des zu reinigenden Abwassers in den Belüftungsteichen liegt im Bereich von 10 bis 15 Tagen. Der spezifische Energieaufwand je Kilogramm abgebautem BSBs Hegt bei rund 1 kWh/kg BSB₅, entspricht also dem Bedarf von Oxidationsgräben. Das hohe Raumangebot erlaubt es, wie erwähnt, solche Teichbelüftungsanlagen ohne Rechen, ohne Sandfang und ohne besondere Schlammbehandlungsstufe zu fahren. Der Schlamm wird an der Sohle der Belüftungsteiche abgesetzt. Das ständig belüftete und bewegte Wasser streicht über den Schlamm hinweg und versorgt die oberste Schlammschicht mit Sauerstoff, so daß der Schlamm nicht auftreibt und in der obersten Schicht nicht fault. Der tiefer liegende Schlamm wird anaerob abgebaut. Erst nach Jahren ist ein Abpumpen des völlig stabilisierten Schlammes erforderlich. Das Abwasser selbst wird in aen belüfteten Teichen über im Wasser schwebende feinste Rocken sowie über die am Boden festsitzenden Aerobier gereinigt.

In Verbindung mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen erfüllt die Teichbelüftungsstufe eine neue Funktion: Der sonst bei gattungsgemäßen Anlagen der Schlammbehandlung zuzuführende Schlamm wird in dem Belüftungsteich oder in den Belüftungsteichen der Teichbelüftungsstufe abgelagert und stabilisiert. Das gelingt wegen der Kombination mit den weiteren Bauteilen und Maßnahmen der erfindungsgemäßen Anlage, nämlich wegen der Kombination mit der Adsorptionsvorstufe, die fakultativ anaerob bzw. aerob arbeitet, mit der im aeroben Bereich arbeitenden Adsorptionsstufe sowie mit dem nachgeschalteten Feuchtbiotop, in dem eine weitergehende Reinigung des Abwassers erfolgt. Bestehende Teichbelüftungsanlagen können ohne großen Aufwand zu erfindungsgemäßen Anlagen ausgebaut und danach mit wesentlich höheren Anschlußwerten betrieben werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Adsorptionsstufe als Tauchkörperstufe auszuführen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist bezüglich der weiteren Auslegung dadurch gekennzeichnet, r.-.i] die A.dsorptionsvorstufe als hochbelastete Stufe mit B_TS = 2, vorzugsweise etwa 5, die Adsorptionsstufe ebeniaiis ais hochbelastete Stufe mit B_TS δ 2, vorzugsweise etwa 3, ausgeführt ist und daß die Teichbelüftungsstufe als schwach belastete Stufe arbeitet.

Im Vergleich mit der bekannten gattungsgemäßen Ausführungsform ist bei der erfindungsgemäßen Anlage ²^ aus der gleichsam konventionellen Belebungsstufe die nachgeschaute Teichbelüftungsstufe mit angehängtem Feuchtbiotop geworden. Die Adsorptionsvorstufe ist gleichsam als besondere teilbiologische Grobvorklärung aufzufassen und macht aus dem konventionellen belüfteten Sandfang eine eigene Adsorptionsstufe, die jedoch im Rahmen der Erfindung sowohl fakultativ anaerob als auch aerob gefahren werden kann, während die bisherige Adsorptionsstufe zwar erhalten bleibt, jedoch aerob gefahren wird. Sie erhält das in der Adsorpüonsvorstufe gut aufbereitete und dadurch biologisch leicht abbaubare Substrat. Die einzelnen Einheiten erfordern wenig Raum, die Prozesse verlaufen stabil und lassen sich leicht steuern. Die Teichbelüftungsstufe erfordert fast keine Betreuungsarbeit, obwohl eine Feinreinigung und eine Schlammbehandlung über Jahre hindurch erfolgt. Im Ergebnis erreicht die Erfindung auch im Vergleich zur konventionellen Teichbelüftung, wesentliche Vorteile. Die Vorschaltung der beiden hochbelasteten Stufen reduziert den Flächenbedarf der Teichbelüftung gegenüber -¹⁵ einer konventionellen, belüfteten Teichanlage bis zu 70% und erlaubt eine Erhöhung des Abwasserstromes zumindest um das Dreifache.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert:

Die Figu' zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage.

Die in der Figur dargestellte Anlage ist für die Reinigung von Abwasser, insbesondere für die Reinigung von kommunalem Abwasser, eingerichtet. Zur Anlage gehören ein Rechen O, ein belüfteter Sandfang 1, eine Adsorptionsstufe 2, eine Belebungsstufe 3, eine Nachklärung 4. In der Adsorptionsstufe 2 erfolgt neben einem biologischen Abbau hauptsächlich eine Adsorption und Flockung höhermolekularer Verbinaungen. Diese werden mit dem Schlamm der Adsorptionsstufe 2 über eine Zwischenklärung 5 aus der Adsorptlonsstufe 2 abgezogen In der Belebungsstufe 3 erfolgt hauptsächlich ein Abbau der verbleibenden Verbindungen. Das gereinigte Abwasser ist über die Nachklärung 4 abziehbar. Eine Schlammrückführung zwischen der Adsorptionsstufe 2 und der Belebungsstufe 3 findet nicht statt, um die Biozönosen dieser Belebungsstufen 2/3 streng zu trennen.

Die Belebungsstufe ist als Teichbelüftungsstufe 3 ausgebildet, in der der Schlamm aus einer Adsorptionsvorstufe 1 und der Adsorp'Jonsstufe 2 einführbar ist und in der diese Schlämme sowie der in der Teichbeiüftungs- ^so stufe 3 selbst entstehende Schlamm ablagerbar und stabilisierbar sind. Zwischen dem Rechen O und der Adsorptio-vsstufe 2 befindet sich die Adsorptionsvorstufe 1. Diese ist fakultativ anaerob (aber auch aerob) betreibbar, während die Adsorptionsstufe 2 aerob Detreibbar ist. Im AusführungsbeLspiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der belüftete Sandfang 1 ais Adsorptionsvorstufe ausgebildet. Zwischen Aclsorptionsvorstuie 1 und Adsorptionsstufe 7, ist eine Grobvorklärung 6 zwischengeschaltet. Der Teichbelüfmngsslufe 3 ist ein Feuchtbiotop 7 nachgeschaltet.

Nicht gezeichnet wurde, daß die Adsorptionsstufe 2 als Tauchkörperstufe ausführbar ist. Die Adsorptionsvorstufe 6 ist als hochbelastete Stufe mit B_TS ^ 2, vorzugsweise etwa 5, die Adsorptionsstufe 2 ist ebenfalls als hochbelastete Stufe mit B_rs g 2, vorzugsweise etwa 3, ausgeführt. Die Tekhbelüftungsstufe 3 arbeitet demgegenüber als schwach belastete Stufe. Sie weist Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungs- ^h" form der Erfindung zwei hinterelnandefgeschaltete Belüftungsteiche 3a, 36 auf, deren erster mit B_TS etwa 0,30, deren zweiter mit B_rs etwa 0.05 betreibbar ist. Vor der Adsorptionsvorstufe 1 und/oder vor dem ersten Bclüflungsteich 3u erkennt man eine Einrichtung 8 zur Zugabe eines Fällungsmittels. Eine solche Einrichtung 8 könnte auch zusätzlich vor der Adsorptionsstufe 2 noch eingeschaltet sein.

Hin/elheiien über die Arbeitsweise der beschriebenen Anlage entnimmt man a.is der folgenden Tabelle: ''■*

Einzelheiten über die Arbeitsweise der beschriebenen Anlage entnimmt man aus der folgenden Tabelle

Betriebsweise:

Effekte:

Abbauleistung d. Stufen:

BSBs-Konzentrationen: 300

spez. Energiebedarf
für den Abbau von 1 kg:

spezif. Energiebedarf
je E und Jahr:

fakultativ
anaerob/aerob

aerob (Tauchiropfkörper) J bei.
ι Teich'

system

Feuchlbiotop

sehr hoch
belastet

s. M. ~ 5

40%/45%
40%

0,3

sehr hoch belastet

Β/χ22

i. M. ~3

50%/60% 30%

schwach belaslet

B_n= 0,30 Ii_n = 0,05

85%/90% 27%

weitergehende Reinigung

Reduzierung von

BSB, CSB.

N-und P-Ve rhi ndungen

50% 1,5% = 98.5"»

180

0,2

0,3 · 0,4 + 0,2 · 0,30

= 0,12 + 0,06

0,45 · 21,9

abgerundet einschließlich der Rücklaufschlammförderung 0,27 ■ 1

+ 0,27 21,90 = 9,9 kWh/E · a

= 12,0 kWh/E · a

2190

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1 Anlage für die Reinigung von Abwasser mit Rechen, belüftetem Sandfang, Adsorptionsstufe. Teichbelüftungsstufe, Nachklärung und Feuchtbiotop, wobei In der aerob betreibbaren Adsorptionsstufe haupt-

sächlich eine Adsorption und Hockung höhermolekularer Verbindungen erfolgt und diese über eine Zwischenklärung als Schlamm aus der Adsorptionsstufe abziehbar sowie zur Stabilisierung in die Teichbelüftungsstufe einführbar sind, wobei in der Teichbelüftungsstufe hauptsächlich ein Abbau der verbleibenden Verbindungen erfolgt, während das gereinigte Wasser über die Nachklärung abziehbar Ist und eine Schlammrü-kführung zwischen der Adsorptionsstufe und der Teichbelüftungsstufe nicht eingerichtet ist, dadurch

i" gekennzeichnet, daß zwischen Rechen (O) und Adsorptionsstufe (2) eine Adsorptionsvorstufe (1) angeordnet ist, die fakultativ anaerob betreibbar und deren Schlamm ebenfalls in die Teichbelüftungsstufe (3)

einführbar Ist. ... , _c /i>
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der belüftete Sandfang als Adsorptionsstufe (1)

ausgebildet 1st.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurcri gekennzeichnet, daß zwischen Adsorptionsvorsture

(1) und Adsorptionsstufe (2) eine Grobvorklärung (6) angeordnet ist.
4 Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsvorsture (1) als

hochbelastete Stufe mit B_TS ä 2, vorzugsweise etwa 5, die Adsorptionsstufe (2) ebenfalls als hochbehsiete

Stufe mit B_TS S 2, vorzugsweise etwa 3, ausgeführt ist und daß die Teichbelüftungsstufe (3) als schwach- 2<> belastete Siife arbeitet.