DE3206302A1

DE3206302A1 - Anlage zur biologischen reinigung von abwaessern

Info

Publication number: DE3206302A1
Application number: DE19823206302
Authority: DE
Inventors: Old&rcaron;ich Doz. Dr. Brno Dra&ccaron;ka; Svatopluk Dipl.-Ing. Brno Mackrle; Vladimír Dr.-Ing. Praha Mackrle
Original assignee: Agrotechnika NP Podnikove Riaditelstvo Zvolen; Agrotechnika NP
Current assignee: Incotex Statni Podnik Ekonomickoorganizacni Usta
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1982-09-23
Also published as: CS223383B1; NL8200699A; DE3206302C2; FR2500432B1; IT8219784A0; FR2500432A1; IT1190694B

Description

Agrotechnika, narodni podnik podnikove riaditelstvo

Zvolen, CSSR

Anlage zur biologischen Reinigung von Abwässern

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwässern durch aerobes Aktivieren mit fluidem Abscheiden des aktivierten Schlammes, die insbesondere für größere und große Kapazitäten sowie zur Leistungs- und Funktionssteigerung bestehender Kläranlagen geeignet ist.

Beim biologischen Reinigen werden die Abwässer biologisch aktiviert, der anfallende Schlamm abgeschieden und teilweise zur Aktivierungsstufe zurückgeführt. Das Aktivieren und das Abscheiden werden getrennt durchgeführt, wobei das Abscheiden durch Sedimentation und die Rückführung des Schlammes durch Umpumpen erfolgt. Nachteile der bekannten Anlagen sind die großen Abmessungen der Sedimentationsbehälter und

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daraus folgende hohe Anschaffungskosten, eine aufwendige Maschinenausstattung und die komplizierte Steuerung, was zu hohen Investitionskosten und großem Platzbedarf an Bodenfläche führt.

Bei kleinen und mittleren Kläranlagen werden Anordnungen eingesetzt, bei denen das Abscheiden des aktivierten Schlammes durch fluides Filtrieren und. die Rückführung des aktivierten Schlammes in die Aktivierungsstufe durch Schwerkraft erfolgt. Diese Anordnungen neuerer Bauart erzielen im Vergleich zu gleichgroßen herkömmlichen Anordnungen einen höheren Wirkungsgrad, weil sich durch die selbsttätige Rückführung des Schlammes durch Schwerkraft die Schaltungsanordnung wesentlich vereinfacht und höhere Schlammkonzentrationen sowie größere Leistungen pro Volumeneinheit erreicht werden. Ferner kann der Raum über dem Aktivierungsraum zum Abscheiden verwendet werden, wodurch sowohl die benötigte Bodenfläche als auch das Volumen der Anordnung wesentlich herabgesetzt werden können.

Ein Nachteil dieser Anordnungen ist jedoch ihre konstruktionsbedingte Größenbeschränkung. Falls größere Durchsatzleistungen gefordert werden, müssen mehrere selbständige Einheiten nebeneinander verwendet werden. Die Ausnützung gemeinsamer Teile für mehrere selbständige Einheiten begegnet großen Schwierigkeiten. Das gilt insbesondere für das Belüftungssystem, weil die Anwendung eines gemeinsamen Belüftungssystems für mehrere Einheiten zu einer hydrodynamischen Instabilität und damit zu einer gestörten Wirkungsweise führt. Der Nachteil einer Aggregation von zusätzlichen selb-

ständigen Einheiten zum Vergrößern der Klärkapazität ist dann größer als die erzielbaren Vorteile, was dazu führt, daß große Kläranlagen derzeit nach wie vor in herkömmlicher Weise gebaut werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwässern durch aerobes Aktivieren und fluides Abscheiden des Schlammes besonders für größere und große Kapazitäten zu schaffen, die auch zur Nachrüstung bestehender Kläranlagen geeignet ist und bei erhöhtem Wirkungsgrad einen geringeren Platz beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Behälter mit freiem Flüssigkeitsniveau, der einen aeroben Aktivierungsraum mit einem Belüftungssystem enthält, mehrere Trennwände vorgesehen sind, die bis über das Flüssigkeitsniveau reichen und Abscheideräume für fluides Filtrieren begrenzen, wobei in jedem Abscheideraum in seinem oberen Teil ein Abzug für das gereinigte Wasser und im unteren Teil ein Einlaß für das Aktivierungsgemisch angeordnet ist.

Ferner begrenzt eine unter jeder Trennwand angeordnete weitere Trennwand zusammen mit dem unteren Teil der Trennwand einen Gleichrichtekanal, der in seinem oberen Teil einen durch Öffnungen gebildeten Einlauf in den Aktivierungsraum vorstellt, der ferner in seinem unteren Teil in einen zylindrischen Stutzen übergeht, der eine Austrittsmündung in den Aktivierungsraum bildet, die in den unteren Teil des Aktivierungsraumes führt, wobei oberhalb der Durchführung der Trennwand ein Blasensammler vorgesehen ist, dessen

oberer Rand in vertikaler Ansicht die Durchführung überragt.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung überragt der Behältermantel die oberen Ränder der Trennwände und bildet oberhalb des freien Flüssigkeitsniveaus einen Schaumraum, wobei die Trennwände oberhalb des freien Flüssigkeitsniveaus gegen Eintritt des Schaumes abgedeckt sind.

Eine Anordnung eines Behälters in Form eines vertikalen Zylinders ist leicht ausführbar und einfach.

Insbesondere zur Nachrüstung bestehender Kläranlagen ist es zweckmäßig, daß der Behälter in vertikaler Ansicht eine rechteckige Form hat und die Trennwände in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei entlang jeder Reihe im Aktivierungsraum geneigte Leitwände zum Ablenken des aufsteigenden Flüssigkeitsstromes mit Luft und zur Ausbildung einer Längsströmung im Aktivierungsraum vorgesehen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage in vertikalem Längsschnitt; und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1.

Die dargestellte Anlage enthält einen zylindri-

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sehen Behälter mit vertikaler Achse, der durch einen Mantel 1 und einen Boden 1' gebildet wird, in welchem vier Abscheideräume 2, 2", 2¹¹, 2¹'¹ vorgesehen sind. Jeder Abscheideraum wird durch eine schräge Trennwand 3 begrenzt, die ihm eine sich nach oben erweiternde Form verleiht. Ferner ist jeder Abscheideraum in seinem unteren offenen Teil mit dem gemeinsamen Aktivierungsraum 4 über einen Durchlaß 5 verbunden.

Unter der Trennwand 3 ist eine untere trichterförmige Trennwand 6 angeordnet, die in ihrem Oberteil Öffnungen 17 hat und in ihrem unteren Teil in einen zylindrischen Stutzen 7 übergeht. In jedem Abscheideraum ist gleichachsig ein sich nach oben trichterförmig verengender Blasensammler 8 angeordnet, der mit dem Raum oberhalb des freien Flüssigkeitsniveaus über einen zylindrischen Stutzen 9 in Verbindung steht. Jeder Abscheideraum weist in der Höhe dieses. Niveaus einen Sammeltrog 10 auf.

Die Abzüge 11 des gereinigten Wassers von den einzelnen Sammeltrögen 10 führen in die Mitte des Behälters über einen gemeinsamen Abzug 12 in einen Ablaß.

Der Zulauf 13 von Abwasser mündet in den Aktivierungsraum 4 des Behälters. Der Aktivierungsraum 4 besitzt ein gemeinsames Belüftungssystem, bestehend aus einer nicht dargestellten Druckluftquelle, einer an diese angeschlossene Verteiler-Rohrleitung 14 und Belüftungselementen 15. Die Anordnung der Belüftungselemente 15 ist mit Rücksicht auf die Achse jedes Abscheideraumes 2, 2', 2'¹, 2'¹¹ konzentrisch. Im Boden 1¹ des Behälters ist ein Auslaß 16 vorgesehen.

Die beschriebene Anlage arbeitet folgendermaßen. Das Abwasser fließt über den Zulauf 13 in den Aktivierungsraum 4. Der Aktivierungsraum 4 ist für die ganze Anlage gemeinsam und wird durch nur ein gemeinsames Belüftungssystem belüftet, von dem der.für das Leben der Mikroorganismen des aktivierten Schlammes nötige Sauerstoff zugeführt wird. Gleichzeitig mit der Zufuhr von Sauerstoff wird das Aktivierungsgemisch in der Schwebe gehalten. Das gemeinsame Belüftungssystem ermöglicht die Verwendung einer einzigen Druckluftquelle.

Die Aktivierungsmischung tritt in jeden Abscheideraum 2, 2¹, 2¹¹, 2¹¹¹ selbständig ein, und zwar über Öffnungen 17 in der unteren Trennwand 6. In den Abscheideräumen wird der aktivierte Schlamm vom gereinigten Wasser abgeschieden, das im oberen Teil der Abscheideräume über den Sammeltrog 10 abgezogen wird.

Der abgeschiedene, verdichtete Schlamm sinkt durch Schwerkraft durch die Durchlässe 5 und kehrt über die zylindrischen Stutzen 7 in den Aktivierungsraum 4 zurück. Der überschüssige aktivierte Schlamm wird periodisch bei Einstellen der Belüftung über den Auslaß 16 abgeführt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Anlage beschränkt, die eine beliebige Zahl von Abscheideräumen enthalten kann. Für zylindrische Behälter ist insbesondere ihre Zahl von 3, 7, 19 vorteilhaft. Die Anordnung ist jedoch nicht nur auf eine zylindrische Behälter form beschränkt; rechteckige* oder auch andere Formen von Behältern eignen sich gleich gut. So ermöglicht zum Beispiel eine Anordnung der beschriebenen

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Abscheideräume in bestehenden rechteckigen Aktivierungsbehältern klassischer Wasserreinigungsanlagen eine Intensivierung des Reinigungsvorganges ohne Schwierigkeiten. Rechteckige Behälter sind vorteilhaft, wo Trennwände 3 in mehreren Reihen vorgesehen sind, wobei zum Erhalt der erforderlichen Ableitung des aufsteigenden Flüssxgkeitsstromes mit Luft und zum Bilden der Längsströmung im Aktivierungsraum entlang jeder Reihe von Trennwänden 3 im Aktivierungsraum geneigte Leitwände angeordnet sind.

• Es ist auch vorteilhaft, daß der Mantel 1 des Behälters wesentlich den oberen Rand der Trennwände 3 überragt und so oberhalb des freien Niveaus einen Schaumraum bildet, wobei die Trennwände 3 oberhalb des freien Flüssigkeitsniveaus mit geeigneten Abdeckungen versehen sind, die ein Eindringen von Schaum verhüten.

Die erfindungsgemäße Anlage hat eine Reihe von Vorteilen. Im Vergleich mit einer Anwendung einer Reihe von selbständigen Anordnungen neuerer Bauart mit gleicher Gesamtleistung bringt die erfindungsgemäße Anordnung bedeutende Einsparungen, weil diese anstatt einer Reihe von Behältern nur einen Behälter verwendet, für dessen Bau wesentlich weniger Material und Arbeit benötigt wird, und weil ein gemeinsames Belüftungssystem verwendet wird, welches nur von einer Druckluftquelle gespeist wird. Die Schaltungsanordnung ist viel einfacher als bei einer Reihe von Einheiten und auch die Wärmeisolation ist weniger aufwendig. Im Vergleich mit einer Kläranlage klassischer Bauart mit gleicher Leistung bringt die erfindungsgemäße Anordnung eine wesentlich höhere Leistung pro Flächeneinheit, was eine Einsparung der Bodenfläche und an In-

vestitionskosten bedeutet.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage ist ihre große Flexibilität, weil mit gleichen Bauelementen Anlagen unterschiedlicher Leistungen in Behältern verschiedener Form gebaut werden können. Das ermöglicht unter anderem auch eine Intensivierung der Klärwirkung von schon gebauten klassischen Kläranlagen durch Nachrüsten mit geeigneten Einbauten in bestehenden Behältern. Die Anwendung von gleichen Bauelementen, z. B. von inneren Trichtern, ermöglicht eine Fertigung dieser Elemente in Großserien und damit deren wesentliche Verbilligung.

Claims

Ansprüche

1. Anlage zur biologischen Reinigung von Abwässern durch aerobes Aktivieren und fluides Abscheiden des aktivierten Schlammes,

dadurch gekennzeichnet,

daß in einem Behälter mit freiem Flüssigkeitsniveau, der einen gemeinsamen aeroben Aktivierungsraum (4) mit einem gemeinsamen Belüftungssystem enthält, mehrere Trennwände (3) vorgesehen sind, die das freie Flüssigkeitsniveau überragen und Abscheideräume (2, 2', 2¹¹, 2^II!) für fluides Abscheiden bilden, wobei in jedem Abscheideraum (2, 2¹, 2¹', 2¹¹¹) in seinem oberen Teil ein Ablauf (11) für das gereinigte Wasser und in seinem unteren Teil ein Durchlaß (5) für den Eintritt des Aktiviergemisches ausgebildet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß unter jeder Trennwand (2, 2', 2", 2¹¹¹) eine untere Trennwand (6) vorgesehen ist, die zusammen mit dem unteren Teil der Trennwand einen Gleichrichtkanal begrenzt, der in seinem oberen Teil einen durch Öffnungen (17) gebildeten Einlauf in den Aktivierungsraum

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(4) bildet und in seinem unteren Teil in einen zylindrischen Stutzen (7) übergeht, der einen Auslauf in den unteren Teil des Aktivierungsraums (4) bildet, wobei oberhalb des Durchlasses (5) ein Blasensammler

(8) vorgesehen ist, dessen unterer Rand den Durchlaß

(5) vertikal überragt.

3. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Mantel (1) des Behälters die oberen Ränder der Trennwände (3) überragt und oberhalb des freien Flüssigkeitsniveaus einen Schaumraum begrenzt, wobei die Trennwände (3) oberhalb des freien Flüssigkeitsniveaus mit Abdeckungen zum Verhüten des Eindringens von Schaum versehen sind.

4. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Behälter die Form eines vertikalen Zylinders hat.

5. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Behälter in vertikaler Ansicht die Form eines Rechteckes hat und die Trennwände in ihm in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei entlang jeder Reihe im Aktivierungsraum (4) geneigte Leitwände zur Ablenkung des aufsteigenden Flüssigkeitsstromes mit Luft und zum Erzeugen einer Längsströmung im Aktivierungsraum (4) angeordnet sind.