DE3207658A1 - Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von sand und schlamm aus abwaessern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von sand und schlamm aus abwaessern

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DE3207658A1
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sludge
sand
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Jürgen 3520 Hofgeismar Hochhuth
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BICK HEINRICH
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BICK HEINRICH
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    • C02F3/1278Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Description

  • Abwässer aus Industrie und Haushaltungen können ebenso
  • wenig wie gesammeltes Regenwasser aufgrund der darin ent haltenen Verunreinigungen nicht ohne weiteres in natUrliche Gwässer bzw. in das Grundwasser eingeleitet werden, wenn eine zunehmende Verschmutzung dieser Gewässer bzw.
  • des Grundwassers und die daraus resultierenden Umweltbelastungen vermieden werden sollen.
  • Diese Abwässer enthalten normalerweise den hauptsächlich vom Regenwasser eingebrachten Sand und führen auch Laub, Gräser, fasrige Stoffe, Kleinorganismen, wie Algen, Pilze, Bakterien, Plankton und dgl. mit sich. Ferner kann Abwasser durch mineralische, pflanzliche und tierische Cle oder Fette verunreinigt sein und auch Schwebestoffe enthalten.
  • Darüber hinaus können im Abwasser noch anorganische und organische Verbindungen gelöst sein.
  • Zur Aufbereitung werden die Abwasser in einer Kläranlage zunächst durch einen Rechen hindurchgeführt. Durch den Rechen werden die groben Verunreinigungen des Abwassers zurückgehalten und können von dem Rechen kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen mechanisch entfernt werden. Anschließend wird das von groben Verunreinigungen befreite Abwasser einem Sandfangbecken zugeführt, um darin den mitgeführten Sand abzuscheiden, da sich dieser Sand sonst in den nachgeschalteten Reinigungsstufen unkontrolliert absetzen würde und dort durch Verbackung mit fäulnisfähigen Stoffen zu erheblichen Betriebsstörungen führen könnte.
  • Ein weiteres technisches Problem der Sandabscheidung aus Abwasser bilden die starken Schwankungen der Zuflußmengen des Abwassers, da bei Anfall von großen Mengen Abwasser die Sandabscheidung in einfachen Absetzbecken aufgrund der hohen Durchflußgeschwindigkeiten zu gering ist, während beim Zufluß nur geringer Abwasserrtiengen Schlamm zusammen mit dem Sand abgeschieden wird.
  • Eine wesentliche Verbesserung der Sandabscheidung aus Abwasser ist durch den belüfteten Sandfang erreicht worden, in dem durch eine bestimmte Art der Belüftung und der baulichen Gestaltung des Sandfangs eine praktisch vollständige Abtrennung des Sandes aus dem Abwasser erreicht werden kann. Dazu wird in dem meist als Rechteckbecken ausgebildeten Sandfang, der quadratischen, halbrunden oder eiförmigen Querschnitt haben kann und in der Beckensohle eine Sandsammelrinne aufweist, durch Einblasen von Luft an einer Beckenlängsseite eine schraubenförmige Rotationsströmung des Abwassers erzeugt, so daß sich in dem Becken eine Wasserwalze ausbildet, die unabhängig vom Abwasserzufluß an der Sohle des Beckens eine Umfangsgeschwindigkeit des Abwassers von etwa 0,3 m/g erreicht. Bei dieser Fließgeschwindigkeit setzen sich auch Feinsande gerade noch ab, während leichtere Schwebstoffe, wie Sispielsweise Schlamm, noch in Schwebe bzw. in Suspension gehalten werden. Durch das Einblasen von Luft wird außerdem der Vorteil erreicht, daß das Abwasser aufgefrischt und ein besseres Absetzverha'ten des ScNamrs in dem nachgeschalteten Vorklärbecken bewirkt wird. An diesem belüfteten Sandfangbecken kann an der der Luftzufuhrung gegenüberliegenden Seite des Sandfangbeckens ein Fettfang angeordnet sein, der durch zaunartig senkrecht angeordnete brettförmige Trennorgane von dem abwärtsführenden Strom der Wasserwalze getrennt ist. Durch die flotierende Wirkung der Belüftung kann hier der größte Teil der fetthaltigen Bestandteile als Schwimmschlamm abgeschieden werden.
  • Der sich in der Sandsammelrinne des Sandabscheidungsbeckens sammelnde Sand wird mittels eines Räumers, beispielsweise einem Räumerschild, in einem an der Einlaufseite des Sandabscheidungsbeckens angeordneten Sammeltrichter gefördert, aus dem das sich dort sammelnde Sand-Wasser-Gemisch mittels einer Pumpe abgezogen wird, worauf der Sand von dem Wasser abgetrennt wird.
  • Das aus dem Sandfangbecken abfließende Abwasser kann dann in ein Vorklärbecken eingeführt werden, in dem der in dem Abwasser mitgeführte Schlamm abgesetzt wird. Die Reinigungsleistung solcher Vorklarbecken beträgt 25 bis 30 % der in dem Abwasser mitgeführten Schmutzstoffe. Der abgesetzte Schlamm wird dem Faul turm zugeführt und dort ausgefault.
  • Das aus dem Vorklärbecken überlaufende und vorgeklärte Abwasser oder auch das aus dem Sandfangbecken abfließende Abwasser - dann unter Auslassung des Vorklärbeckens - werden einem Belebungsbecken zugeführt. In dem Belebungsbecken wird das Abwasser durch Einleiten von Luft mit Sauerstoff angereichert, um nach einer gewissen Einarbeitunszeit in dem Abwasser in technisch gesteuertem und konzentriertem Umfang die biologischen Reinigungsvergänge zu initiieren, die in natürlichen Gewässern, wenn auch langsamer, ablaufen. Hierbei bildet sich in dem Abwasser ein mit Kleinlebewesen belebter Schlamm unter gleichzeitigem Abbau der im Abwasser enthaltenden Schmutzstoffe, wobei auch im Abwasser enthaltene gelöste Stoffe mit abgebaut bzw. biochemisch oxidiert werden können, daß ein stabilisierter Oberschußschlamm, der nicht mehr fäulnisfähig ist, zurückbleibt.
  • Im nachgeschalteten, meist als Rundbecken ausgebildeten, Nachklärbecken, dem das Abwasser aus dem Belebungsbecken zugeführt wird, sinken die Flocken des Belebtschlammes zu Boden und werden dort mittels eines Räumers in einen Trichter in der Mitte des Nachklärbecken-Bodens geschoben. Von hier aus wird der Schlamm einer Pumpeinrichtung zugeführt, die die Hauptmenge dieses Schlammes als Ruicklaufschlamm in den Zulauf des Belebungsbeckens einspeist, um ein Absterben des Belebtschlammes durch Sauerstoffmangel zu verhindern und eine höhere Schlammkonzentration im Belebungsbecken zu erreichen.
  • Der ständig anfallende Oberschußschlamm wird aus dem Schlammkreislauf abgezogen, einem Schlammeindicker und danach einem Schlammsammelbehälter zugeführt und/oder deponiert.
  • Der Oberschußschlamm kann auch dem Zulauf des Vorklärbeckens zugeführt werden und kann dann beispielsweise über den Faulturm aus dem Kreislauf entnommen werden.
  • In neuerer Zeit ist zur Aufbereitung von Abwasser das Adsorptions-Belebungsverfahren entwickelt worden, das in seinen ersten Verfahrenschritten bis einschließlich dem Vorklarbecken dem vorstehend beschriebenen Verfahren entspricht. Das vorgeklärte Abwasser wird unter Zumischung von RUcklaufschlamm aus der nachgeschalteten Zwischenklärung in das Adsorptionsbecken eingeleitet, in dem in einer Verweilzeit von nur etwa 30 min und bei geringer Sauerstoffzufuhr eine Reinigungswirkung von 50 bis 707 erreicht wird. Der Auslauf des Adscrptionsbeckens fließt in ein Zwischenklarbecken, in dem der Schlamm abgeschieden wird, von dem die Hauptmenge in den Zulauf des Adsorptionsbeckens eingespeist wird. Das aus dem Zwischenklärbecken abfließende Abwasser wird dann in ein Belebungsbecken der bereits beschriebenen Bauart und Wirkungsweise eingefuhrt, aus dem es in ein Nachklärbecken eingeführt wird, aus dem das gereinigte Abwasser abfließt.
  • Wenn auch In diesem Adsorptions-Belebungsverfahren zur Abscheidung der Schmutzfracht des Abwassers nur wenig Energie aufgewendet werden muß, sind die technischen und apparativen Aufwendungen für dieses Verfahren erheblich, da bei gleicher Reinigungswirkung gegenüber dem reinen Belebungsverfahren zusätzliche Becken installiert werden müssen.
  • Es wurde deshalb nach Möglichkeiten gesucht, eine technische befriedigende Reinigung von in stark wechselnden Mengen zufließenden, mit üblicher Schmutzfracht beladenen Abwasser mit geringem technischen und apparativem Aufwand zu erreichen.
  • Es wurde ein Verfahren zur Abtrennung von Sand und Schlamm aus von groben Verunreinigungen befreiten Abwasser unter BelUftung in einem mit Sandsammel- und -abführungseinrichtung ausgerUsteten Becken, in dem das Abwasser durch eingeleitete Luft in eine um die mittlere Längsachse des Bekkens schraubenförmig verlaufende Rotationsströmung versetzt wird, die eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 0,3 mls hat, wobei in die schraubenförmig um die mittlere Längsachse des Beckens verlaufenden Rotationsströmung das zulaufende Abwasser eingespeist und daraus jedoch örtlich getrennt das von Sand befreite Gemisch aus Schlamm und Wasser abgezogen und geklärt wird, gefunden. Danach wird in die Rotationsströmung Rücklaufschlamm eingemischt. Vorzugsweise sollen der Rotationsströmung der Rücklaufschlamm und das Abwasser in Mengenverhältnissen 0,25 bis 0,5 : 1 zugesetzt werden.
  • Bekanntlich kann in einem, beispielsweise langgestreckten, Rechteckbecken mit geneigtem Boden sowie einer Sandsammelrinne an der tiefsten Stelle dieses Bodens und parallel zur Längsachse des Beckens eine um diese Längsachse schraubenförmig verlaufende Rotationsströmung des stirnseitig dem Becken zugefuhrten Abwassers dadurch erzeugt werden, daß an einer Längsseite des Beckens kontinuierlich Luft in das Wasser eingeleitet wird. Durch den Druck undjoder die Menge der pro Zeiteinheit eingeleiteten Luft kann diese Rotationsströmung so eingestellt werden, daß sie unabhängig von der pro Zeiteinheit zugeführten Abwassermenge an der Beckensohle eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 0,3 m/s erreicht. Bei dieser Umfangsgeschwindigkeit scheiden sich die Feinsande in der Sandsammelrinne des Beckenbodens gerade noch ab, während die leichteren Feststoffe, wie beispielsweise Schlamm, in dem Abwasser suspendiert verbleiben. Diese Rotationsströmungen können entsprechend auch in runden oder ovalen Ringbecken mit gleicher Wirkung erzeugt werden.
  • Die Erfindung beruht mit auf der Beobachtung, daß die Rotationsströmung in ihrer Mitte, d.h. in der Nähe der Langsachse des Beckens bzw der Rotationströmung keinen Sand enthält, wobei die Sandabscheidung verbessert ist, wenn das zulaufende Abwasser in die Mitte des Querschnitts dieser Rotationsströmung eingespeist wird. Auf dieser Beobachtung basiert weiter die Erkenntnis, daß es vorteilhaft ist, das von Sand befreite Abwasser aus der Mitte der Rotationsströmung zusammen mit dem dort angereicherten Schlamm zu entnehmen, wobei die Zuführung des zulaufenden Abwassers örtlich getrennt von der Entnahme des von Sand befreiten Wassers erfolgen muß.
  • Durch die erfindungsgen.äße Maßnahme, der in dem der Sandabscheidung dienenden Becken unter Belüftung aufrecht erhaltenen Rotationsströmung Rücklaufschlamm zuzumischen, laufen in diesem Becken bereits die biochemischen Reinigungsvorgänge ab, die bei gebräuchlichen Kläranlagen in einem dem Sandfangbecken nachgeschalteten Becken abgelaufen sind. Der hierzu notwendige Rücklaufschlamm wird als biologisch belebter Schlamm einem nachgeschalteten Nachklärbecken entnommen.
  • Die Zufuhrung des zulaufenden und von groben Verunreinigungen befreiten Abwassers und die Entnahme des von Sand befreiten Abwasser-Schlammgemisches können erfindungsgemäß dergestalt realisiert werden, daß in Richtung des Fortschreitens der Rotationsströmung gesehen, das Abwasser und der RUcklaufschlamm am Fuß dieser Strömung eingeleitet, und das von Sand befreite Wasser am Kopf dieser Strömung zusammen mit dem Schlamm abgezogen wird.
  • Mit gleich guter Wirkung kann das Abwasser anstatt am Fuß der Rotationsströmung senkrecht zur Rotationsachse , vorteilhaft in deren Nähe, eingeleitet werden, wodurch bei größeren Beckenvolumina eine bessere Durchmischung des Gemischs aus Abwasser und Rücklaufschlamm bewirkt wird.
  • Es hat sich erfindungsgemäß auch bewährt, in Richtung der Rotationsströmung gesehen, das Abwasser und den RUcklaufschlamm senkrecht zur Rotationsachse zuzuführen, und das von Sand befreite Wasser zusammen mit dem Schlamm am Fuß und am Kopf dieser Strömung abzuziehen.
  • Vorteilhaft kann aus der Rotationsströmung das von Sand befreite Wasser zusammen mit dem Schlamm daraus - und versetzt zu den Einleitungsstellen des Abwassers in der Nähe der Rotationsachse - abgezogen werden.
  • Für das Verfahren der Erfindung ist es wesentlich, die Rotationsströmung des Abwassers in dem Becken so zu führen, daß die leichteren Feststoffe in der Mitte der Rotationsströmung zusammen mit Wasser abgezogen werden können, während sich der von dem Abwasser mitgeführte Sand möglichst vollständig in der Sandsamrnelrinne im Beckenboden absetzt, von wo er mechanisch geräumt werden kann. Mit Zuführung des Rücklaufschlamms in den Verfahrensteil, der an sich bisher allein der Sandabscheidung diente, eröffnet die Erfindung erstmals die Möglichkeit, die Maßnahmen der Sandabscheidung mit denen des Belebungsverfahrens in einem Verfahrensschritt durchzuführen Hieraus ergeben sich für die Ausgestaltung der notwendigen Vorrichtungen erhebliche Vorteile durch Vereinfachung. Das Verfahren der Erfindung basiert auf der Beobachtung, daß auch unter diesen Bedingungen der Sand frei von Schlamm abgeschieden wird und aus der Mitte der Rotationströmung ein Schlamm-Wassergemisch entnommen werden kann, das praktisch frei von Sand ist.
  • FUr die Durchführung des Verfahrens der Erfindung hat sich eine Vorrichtung bewährt, die ein Hauptbecken aufweist, das an einer seiner Längsseiten eine Eelüfungseinrichtung aufweist und mit einer Sandsammel- und Sandräurnungselnrichtung sowie mit Zuführungseinrichtungen für Abwasser und Abführungseinri-chtungen für ein Gemisch aus Abwasser und Schlamm ausgerüstet ist. Das Hauptbecken weist erfindungsgemäß Einl eitungseinrichtungen für Rücklaufschlamm und örtlich getrennt davon Ableitunyen für ein Gemisch aus Schlamm und Wasser auf.
  • Bei langgestreckter Form dieses Hauptbeckens können der Zulauf für das Abwasser und der Zulauf für den Rücklaufschlamm etwa in der Mitte der einen Stirnwand und der Ablauf für das Schlamm-Wassergemisch etwa in der Mitte der anderen Stirnwand angeordnet sein. Ebenso vorteilhaft können anstelle dieser Zu- und Ablaufeinrichtunngen, in den Seitenwänden des Hauptbeckens rohrförmige Lanzen für den Zulauf von Abwasser und/oder von Rücklaufschlamm sowie für den Ablauf des Schlamm-Wassergemisches angeordnet sein, deren offene Enden etwa an der mittleren Längsachse des Hauptbeckens enden. Diese rohrförmigen Lanzen sind vorteilhaft in einem Winkel von 10 bis 600 zur Waagerechten angeordnet, dessen Scheitelpunkt das offene Ende der rohrförmigen Lanze ist.
  • Mittels dieser Einrichtungen ist es ohne weiteres möglich, das zulaufende Abwasser und den Rücklaufschlamm der Rotationsströmung im Hauptbecken in der Nähe der mittleren Längsachse zuzuführen wie auch das Schlamm-Wassergemisch in der Nähe der mittleren Längsachse zu entnehmen, wenn auch örtlich getrennt von den Zuführungsstellen für Abwasser bzw. Rücklaufschlamm. Für den Zulauf des Abwassers kann aber vorteilhaft auch an der äußeren Oberfläche einer Seitenwand des Hauptbeckens eine Rinne vorgesehen sein, von der mehrere im Abstand zueinander angeordnete Durchbruchsöffnungen in das Hauptbecken führen Der sich in der im Boden des Hauptbeckens befindlichen Sandsammelrinne sammelnde Sand wird in an sich bekannter Weise mittels einer Räumungseinrichtung, gegebenenfalls über einen Sandsammeltrichter, aus dem Hauptbecken entfernt.
  • Einen weiteren Vorteil bieten Verfahren und Vorrichtung der Erfindung, wenn die Außenfläche wenigstens einer Seitenwand des Hauptbeckens einen weiteren Beckenteil seitlich begrenzt und diese Seitenwand Uffnungen aufweist, die das Hauptbecken im Bereich der Rotationsströmung mit dem weiteren Beckenteil verbinden.
  • Der weitere Beckenteil kann mit Obenauf- und Oberlaufsammeleinrlchtungen ausgerüstet sein. Diese Oberlaufeinrichtungen können als Rinnen ausgebildet sein, die im Abstand zueinander parallel zu der Stirnwand des Beckens, die Beckenöffnung übergreifend,aneordnet sind. Der Auslauf dieser Rinnen führt in eine parallel zur Beckenlängsachse verlaufende Sammelrinne.
  • Der weitere Beckenteil kann aber auch an der Oberkante seiner geschlossenen Seitenwand einen Oberlauf mit einer Oberlaufsammelrinne aufweisen, wobei dem Obenauf vorteilhaft eine Tauchwand zugeordnet sein kann. Diese Tauchwand soll tief in den weiteren Beckenteil hineinreichen, wenn dieser Beckenteil als Flotationsbecken betrieben wird. Ist keine Flotation beabsichtigt, genügt eine Tauchwand mit geringerer Eintauchtiefe.
  • Dieser weitere Beckenteil kann vorteilhaft die Funktion eines Nachklärbeckens Ubernehmen, in dem sich die im Hauptbecken entstandenen Schlammflocken absetzen und durch die Tauchwand der aufschwimmende Schlamm sowie die Fettbestandteile des Abwassers zurückgehalten werden, so daß nur gereinigtes Abwasser über den Obclauf in die Oberlaufsammelrinne fließt. Die aus aufschwimmendem Schlamm und Fettbestandteilen gebildete Schicht wird von der Flüssigkeitsoberfläche in an sich bekannter Weise abgezogen.
  • Die das Hauptbecken von dem weiteren Beckenteil trennende Seitenwand kann aus zaunartfg angeordneten langgestreckten Profilteilen, vorzugsweise aus Holz, Kunststoff, Stahl oder Leichtmettal, bestehen, die senkrecht zur zur Bodenebene des Hauptbeckens im Abstand zueinander angeordnet und an ihrem oberen Ende an einem durchlaufenden Träger befestigt sind, der parallel zur Längsachse des Hauntbeckens verläuft und an dessen Wänden befestigt ist. Hierzu kann der durchlaufende Träger über Tragarme oder Querträger mit den Seitenwänden des Hauptbeckens und/oder des weiteren Beckenteils verbunden sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, die Enden des durchlaufenden Trägers in den Stirnwänden zu befestigen, die das Hauptbecken und den weiteren Beckenteil begrenzen.
  • Es hat sich auch bewährt, die das Hauptbecken von dem weiteren Beckenteil trennende Seitenwand oberhalb des Beckenbodens enden zu lassen, so daß ihre untere Kante mit dem Beckenboden einen Schlitz von wenigstens 10 cm Breite begrenzt.
  • Der Boden des weiteren Beckenteils kann waagrecht oder zu dem Hauptbecken hin fallend ausgebildet sein. Im Zusammenwirken mit den vorstehend beschriebenen Uffnungen in der das Hauptbecken von dem weiteren Beckenteil trennenden Seitenwand, ist mit der Neigung des Bodens in dem weiteren Beckenteil der Vorteil verbunden, daß der sich dort absetzende Schlamm als PUcklaufschlawm dem Hauptbecken automatisch zufließt und nicht gefördert werden muß.
  • Bei flacher oder waagrechter Ausbildung des Bodens in dem weiteren Beckenteil mub ein Schlammräumer vorgesehen werden.
  • Es ist jedoch auch möglich, in dem Boden des weiteren Beckenteils Schlammtrichter mit Ausführungseinrichtungen für Schlamm anzuordnen, wobei auch hier eine Schlammräumeinrichtung von Vorteil sein kann.
  • Anstelle nur eines weiteren Beckenteils kann dem Hauptbecken an jeder Seitenwand ein weiterer Beckenteil angegliedert werden, der in gleicher Weise betrieben werden kann, wie es vorstehend für nur einen weiteren Beckenteil beschrieben ist.
  • Außer der rechteckigen Grundrißform kann das Hauptbecken als ringförmiges Becken ausebildct sein, das ein Zentralbecken umschließt, welches als weiterer Beckenteil im Sinne der vorstehenden Angaben ausgebildet sein kann.
  • Das ringförmige Hauptbecken kann aber auch von einem ebenfalls ringförmigen weiteren Beckenteil umgeben sein.
  • Insbesondere in diesem Fall kann das Zentral becken als Sandsammelraum bzw. als Schlammeindicker ausgebildet sein und genutzt werden.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung bieten die technisch vorteilhafte Möglichkeit, die bisher in getrennten Becken ablaufenden Vorgänge der Sandabtrennung und der biologischen Reinigung in einem Verfahrensschritt zusammenzufassen, der in einem einzigen Becken abläuft, das neben einer Sandfangrinne im Beckenboden noch entlang einer Seitenwand eine durchgehende Beliiftungseinrichtung und außerdem eine Einführuncseinrichtung für RUcklaufschlamm aus dem Nachklärbeckcn aufweist.
  • Beispiele der verschiedenen Zu- und Ablaufmöglichkeiten für das Hauptbecken der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in Figuren l bis 4 schematisch dargestellt. In diesen Figuren werden gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Hauptbecken l, an dessen einer Stirnseite 2 die Einleitungsrohre 3 für das zufließende Abwasser 4 und für den Rücklaufschlamm vorgesehen sind, während seine andere Stirnseite 5 das Ableitungsrohr 6 für das Wasser-Schlammgemisch vorgesehen ist. Außerdem sind in dem Hauptbecken entlang einer Längsseite 7 noch die BelUftungseinrichtung 8 angeordnet und in dem Boden die Sandsammelrinne 9.
  • Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Hauptbecken 1 gem. Fig. 1 mit dem Abieitungsrohr 6 für das Wasser-Schlammgemisch, der Belüftungseinrichtung 8 entlang der Längsseite 7 des Hauptbeckens 1 und der Sandsammelrinne 9 in dem zu dieser hin abfallenden Boden 10.
  • In Fig. 3 ist der Querschnitt eines Hauptbeckens l dargestellt, bei dem die Einleitungsrohre 3 bzw. 4 für zulaufendes Abwasser bzw. für Rücklaufschlamm in den Seitenwänden des Hauptbeckens 1 als rohrförmige Lanzen angeordnet sind, deren offenes Ende in der Nähe der Mittelachse des Hauptbeckens 1 sich befindet, und die mit der Waagerechten einen Winkel von 200 einschließen, dessen Scheitelpunkt das offene Ende der rohrförmigen Lanzen ist. Versetzt dazu sind die Ableitungsrohre 6 für das Wasser-Schlammgemisch in der anderen Seitenwand des Hauptbeckens 1 in gleicher Weise angeordnet. Auch in dieser Ausführungsform weist der Boden 10 des Hauptbeckens 1 die Sandsatnmelrinne 9 auf.
  • Fig. 4 stellt den schematischen Querschnitt durch ein Hauptbecken 1 dar, dem seitlich zwei weitere Beckenteile ll bzw. 12 zugeordnet sind. Das Hauptbecken l ist mit dem zentralen Ableitungsrohr 6 für das Wasser-Schlammgemisch, der Belüftungseinrichtung 8 und der Sandsammelrinne 9 ausgerüstet. Die Seitenwände 13 bzw. 14 des Hauptbeckens 1 enden bereits oberhalb des Beckenbodens 10. Ihre unteren Kanten schließen mit dem Beckenboden 10 einen Schlitz 15 ein, durch den ein Wasser-Schlammgemisch aus dem Hauptbecken l in die weiteren Beckenteile 11 bzw. 12 einströmt, aus denen der abgesetzte Schlamm durch die Schlitze 15 in das Hauptbecken 1 zurückströmt. In dem weiteren Beckenteil 11 bzw. 12 werden der in dem Abwasser aufschwimmende Schlamm und die Fett- bzw. Ulanteile durch die Tauchwand 16 zurückgehalten, bevor das geklärte Abwasser über den Überlauf 17 in die Obelaufrinne 18 strömt. Der aufschwimmende Schlamm und die Fett-bzw. Ulanteile werden von der FlUssigkeitsoberfläche als Oberschußschlamm abgeschöpft. Da dieser Schlamm flotiert ist, hat er nur einen Wassergehalt von 70 bis 80 Gew.-% und dadurch auch nur ein Volumen, das im Vergleich zu den gebräuchlichen Kläranlagen anfallenden Oberschußschlammes erhei>-lich geringer ist.
  • Es können in den weiteren Beckenteilen ll bzw. 12 auch zusätzliche Flotationsbelüfter vorgesehen sein, woraus sich die Mögiichkeit ergibt, hier die Gesamtmenge des Oberschußschlammes gesteuert zu flotieren und abzuschöpfen. Aufgrund seines geringen Wassergehalts kann dieser Oberschußschlam aerob-thermophil stabilisiert werden, so daß eine Nachbehandlung des Schlammes in Faultürmen überflüssig ist.
  • Die weiteren Beckenteile 11 bzw. 12 machen ein Pumpwerk für den Rücklaufschlamm ebenso Uberflüssig wie ein nachgeschaltetes Nachklärbecken.
  • Das aus den Obelaufrinnen 18 abfließende Wasser kann dem Vorfluter zugeführt werden.
  • Das erflndungsgemäße Verfahren erlaubt eine integrierte Kompaktbauweise, die die Sandabscheidung, die Schlammabtrennung und die Abtrennung der Fett- und bibestandteile aus Abwässern in einer Einrichtung möglich macht, die so betrieben werden kann, daß diese Einrichtung als Sandfang-und Belebungsbecken mit Nachklärbecken funktioniert, obgleich diese Einrichtung geringeren technischen und baulichen Aufwand erfordert als die entsprechenden gebräuchlichen Einrichtungen.
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Claims (25)

  1. Patentansprüche l. Verfahren zur Abtrennung von Sand und von Schlamm aus von groben Verunreinigungen befreite Abwasser unter Belüftung in einem mit Sandsammel- und -abführungseinrichtungen ausgerüsteten Becken, in dem das Abwasser durch eingeleitete Luft in eine um die mittlere Längsachse des Beckens schraubenförmig verlaufenden Rotationsströmung versetzt wird, die eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 0,3 m/s hat, wobei in die schraubenförmig um die mittlere Längsachse des Beckens verlaufende Rotationsströmung das zulaufende Abwasser eingespeist und daraus jedoch örtlich getrennt das von Sand befreite Gemisch aus Schlamm und Wasser abgezogen und geklärt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rotationsströmung RUcklaufschlamm eingemischt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsströmung der Rücklaufschlamm und das Abwasser im Mengenverhältnis 0,25 bis 0,5 : l zugesetzt werden.
  3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung des Fortschreitens der Rotationsströmung der Riicklaufschlamrn am Fuß dieser Strömung eingeleitet und das von Sand befreite Wasser zusammen mit dem Schlamm am Kopf dieser Strömung abgezogen wird.
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung des Fortschreitens der Rotationsströmung gesehen, das Abwasser anstatt am Fuß der Rotationsströrnung senkrecht zur Rotationsachse eingeleitet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser in der Nähe der Rotationsachse der Rotationsströmung eingeleitet wird.
  6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung des Fortschreitens der Rotationsströmung gesehen, das Abwasser und der Rücklaufschlamm senkrecht zur Rotationsachse zugeführt werden, während das von Sand befreite Wasser zusammen mit dem Schlamm am Fuß und am Kopf dieser Strömung abgezogen wird.
  7. 7. Verfahren nach Ansprüchen 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Rotationsströmung das von Sand befreite Wasser zusammen mit dem Schlamm - und versetzt zu den Einleitungstellen des Abwassers und des Rücklaufschlamms - in der Nähe der Rotationsachse abgezogen wird.
  8. 8. Vorrichtung zum Abtrennen von Sand und Schlamm aus Abwasser mit einem Hauptbecken, das eine BelUftungseinrichtung aufweist und mit einer Sandsamnlel- und einer Sandräumungseinrichtung sowie vuführungseinrichtungen für Abwasser und Abfihrungseinrichtungen für ein Gemisch aus Abwasser und Schlamm ausgerüstet ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß daß das Hauptbecken Einleitungseinrichtungen für Rúcklaufschlamm und örtlich getrennt davon Ableitungen für ein Gemisch aus Schlamm und Wasser aufweist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei langgestreckter Form des Hauptbeckens der Zulauf fUr den Rücklaufschlamm etwa in der Mitte der einen Stirnwand und der Ablauf für das Schlamm-Wassergemisch etwa in der Mitte der anderen Stirnwand angeordnet sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden des Hauptbeckens rohrförmige Lanzen für den Zulauf vonAbwasser und von Rücklauf schlamm undloder für den Ablauf des Schlamm-Wassergemisches angeordnet sind, deren offene Enden etwa an der mittleren Längsachse des Hauptbeckens enden.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Lanzen in einem Winkel von 10 bis 600 zur Waagerechten angeordnet sind, dessen Scheitelpunkt das offene Ende der rohrförmigen Lanze bildet.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Oberfläche einer Seitenwand des Hauptbeckens eine Rinne vorgesehen ist, von der mehrere im Abstand zueinander angeordnete Durchbruchsöffnungen in das Hauptbecken führen.
  13. 13. Vorrichtuns nach AnsprUchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche wenigstens einer Seitenwand des Hauptbeckens einen weiteren Beckenteil seitlich begrenzt und diese Seitenwand Oeffnungen aufweist, die das Hauptbecken im Bereich der Rotationsströmung mit dem weiteren Beckenteil verbindet.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Beckenteil mit Oberlauf- und Uberlaufsammeleinrichtungen ausgerüstet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Beckenteil an der Oberkante seiner geschlossenen Seitenwand einen Oberlauf mit einer Oberlaufsammelrinne aufweist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Obenauf eine Tauchwand zugeordnet ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dae die das Hauptbecken von dem weiteren Beckenteil trennende Seitenwand aus zaunartig angeordneten, 1 anggestreckten Profilteilen besteht, die senkrecht zueinander angeordnet und an ihrem oberen Ende an einem durchlaufenden Träger befestigt sind, der parallel zur Längsachse des Hauptbeckens verläuft und an dessen Wänden befestigt ist.
  18. 18. Vorrichtung nach Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die das Hauptbecken von dem weiteren Beckenteil trennende Seitenwand oberhalb des Beckenbodens endet und ihre untere Kante mit dem Beckenboden einen Schlitz von wenigstens 10 cm Breite begrenzt.
  19. 19. Vorrichtung nach Ansprüchen 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, da3 der Boden des weiteren Beckenteils zu dem Hauptbecken hin fallend geneigt ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Ansprüchen 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden des weiteren Beckenteils Schlammtrichter mit Awführungseinrichtungen für Schlamm angeordnet sind.
  21. 21. Vorrichtung nach Ansprüchen 13 bis la, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Beckenteil mit Schlammräumeinrichtungen ausgerüstet ist.
  22. 22. Vorrichtung nach Ansprüchen 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptbecken als ringförmiges Becken ausgebildet ist, das ein Zentralbecken umschließt.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentral becken als weiterer Beckenteil ausgebildet ist.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Hauptbecken von einem ebenfalls ringförmigen weiteren Beckenteil umschlossen ist.
  25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentral becken als Sandsarnmelraum bzw. als Schlammeindicker ausgebildet ist.
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