DE3244787C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abwässern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das im Anspruch 1 angegebene Verfahren zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorganismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen, sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens nach den Ansprüchen 2 bis 6.

Bisher wurde diese Möglichkeit der Abwasserreinigung nach zwei Verfahren durchgeführt, die verschiedene Durchflußrichtungen des Abwassers durch ein von den Pflanzen erzeugtes Wurzelwerk zum Inhalt hatten. Bei dem einen Verfahren durchströmt das Abwasser mehrere bepflanzte und mit dies gefüllte Becken in lotrechter Rich­ tung von oben nach unten. Bei dem anderen Verfahren durchströmt das Abwasser eine bepflanzte und Absorptionsfähige Bodenmatrix in horizontaler Richtung. In diesem Falle ist die Bodenmatrix in einer leicht geneigten Ebene angelegt.

Wenn das Abwasser die Filterschicht in lotrechter Richtung von oben nach unten durchströmt, besteht die Gefahr, daß in der Filter­ schicht durchflußhindernde Verdichtungen entstehen. Um derartige Verdichtungen zu vermeiden, kann zur Herstellung der Filterschicht nur grobporiges Filtermaterial Verwendung finden. Dem Filtermate­ rial kann daher kein toniges und schluffiges Material für Absorp­ tionsleistungen hinzugefügt werden. Dieses tonige und schluffige Material würde zusammen mit im Abwasser enthaltenen Abwasserin­ haltsstoffen schnell dazu führen, daß das bepflanzte Filtermaterial mindestens teilweise undurchlässig würde. Für eine ständige Auflocke­ rung der Filterschicht muß Sorge getragen werden. Darüber hinaus besteht aber auch die Gefahr, daß die Pflanzen mindestens teilwei­ se vertrocknen, wenn zeitweise der Zustrom von Abwasser bezogen auf die Größe des Abwasserbeckens verringert oder sogar unterbun­ den wird. In diesem Falle sinkt der Abwasserpegel in der Filter­ schicht schnell ab, so daß mindestens einige Pflanzen nicht genü­ gend bewässert werden. Schließlich kann der Durchfluß des Abwas­ sers im Hinblick auf die Grobporigkeit der Filterschicht und deren Durchwurzelung nur so gesteuert werden, daß im Abwasser überall aerobe Verhältnisse vorherrschen. Die Möglichkeit, parziell anaerobe Verhältnisse zu schaffen, besteht nicht, so daß insoweit auch eine Denitrifikation des Abwassers nicht stattfinden kann.

Diese Nachteile werden zwar bei der horizontalen Durchströmung der Filterschicht teilweise aufgehoben. In der horizontal durchström­ ten Bodenmatrix können tonige und schluffige Materialien angeord­ net werden, die bei parziell anaeroben Verhältnissen eine Denitri­ fikation des Abwasser ermöglichen. Jedoch läßt sich die Hydrologie eines horizontalen Durchflusses nur in Lysimeterversuchen nachwei­ sen, berechnen, kontrollieren und steuern. Bei Großanlagen, die für die praktische Anwendung in Betracht kommen, läßt sich eine gleichmäßige horizontale Durchströmung auf einer größeren Fläche nicht kontrollieren und steuern. Insbesondere ergeben sich bei schwankenden Abwassermengen, bei denen mit Spitzenbelastungen gerechnet werden muß, keine Möglichkeiten, die horizontale Durch­ strömung zu kontrollieren und zu steuern, insbesondere dann nicht wenn mit einem mehr oder weniger starkem Regenniederschlag ge­ rechnet werden muß. Wenn sehr viel Wasser anfällt, besteht bei horizontaler Durchströmung der Bodenmatrix die ständige Gefahr daß das Abwasser auf die Oberfläche der Filterschicht austritt und über die Oberfläche ungereinigt abfließt. Darüber hinaus kön­ nen sich an der Oberfläche Rinnsale bilden, durch die das Abwas­ ser ungereinigt abfließt. Derartige Rinnsale können jedoch auch unterhalb der Oberfläche im Wurzelraum in unterschiedlichen Tiefen entstehen, so daß die für den Reinigungseffekt notwendige gleichmäßige Durchströmung des Wurzelraumes und damit eine be­ stimmte optimale Durchflußzeit, während der der das Abwasser im Bereich der Filterschicht verweilt, in der Praxis nicht garantiert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß das Abwasser gleichmäßig durch eine Filterschicht unterschiedlicher Porigkeit hindurchdringen kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß ein Teil des Abwassers ungereinigt bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ab­ wasser aus einem sich unterhalb der Wurzeln erstreckenden Bereich durch die Wurzeln hindurch in einen oberhalb der Wurzeln liegenden Bereich eingeleitet wird.

Bei dieser Durchströmrichtung werden die einzelnen Filterschich­ ten durch das durchgeleitete Abwasser nicht aufeinander gepreßt. Vielmehr wird das Eigengewicht der das Filter bildenden Bestand­ teile im aufsteigenden Abwasser herabgesetzt, so daß das durch die Filterschicht hindurch tretende Wasser auflockernd auf die einzelnen Filterbestandteile wirkt. Wegen ihres Eigengewichtes lassen sich jedoch die einzelnen Filterbestandteile in der Strömung des Abwassers nicht in der Weise verschieben, daß sich bevorzugte Durchtrittsrinnsale innerhalb der Filterschicht ausbilden, durch die das Abwasser ungereinigt hindurchtreten kann. Insbesondere leichte Filterbestandteile verlieren in der durchtretenden Abwasser­ strömung an Eigengewicht, so daß sie nicht zum Dichtsetzen der Filterschicht neigen, sondern für einen konstanten Durchströmwi­ derstand sorgen. Daher können auch feinkörnige Filterbestandteile wie z. B. toniges und schluffiges Material Verwendung finden. Diese Anordnung befördert unter der Filterschicht die Ausbildung von partiell anaeroben Verhältnisse, so daß mit einer Denitrifikation des Abwassers in diesem Bereich gerechnet werden kann.

Abwasseranlagen, die mit einer durchwurzelten Filterschicht arbei­ ten, konnten bisher nur von einem oberhalb der Filterschicht lie­ genden Bereich in einen in lotrechter Richtung unterhalb der Filter­ schicht liegenden Bereich durchströmt werden. Dabei ergaben sich häufig Schwierigkeiten dadurch, daß die Filterschichten sich zusetzten, so daß unerwünschte Stauungen in den Abwasserbecken entstanden. Diese Stauungen führten sehr häufig dazu, daß das Abwasser ungereinigt und unkontrollierbar abfloß, so daß erhebliche Kosten für die Regeneration der vom ungereinigten Abwasser ver­ unreinigten Bereiche aufgewendet werden mußten. Derartig bepflanzte Abwasserbecken galten daher als unzuverlässig. Auch horizontal durchströmte Filterschichten führten nicht zu einer sicheren Säube­ rung von Abwässern. Bei der horizontalen Durchströmung der Filter­ schichten bilden sich an deren Oberfläche Rinnsale ungereinigten Abwassers, die sich unkontrolliert mit dem gereinigten Abwasser vermischen und damit den Erfolg der gesamten Abwasserreinigung in Frage stellen.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anlage zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorganis­ men im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen, so zu verbessern, daß eine von der jeweils anfallenden Abwasser­ menge unabhängige sichere Reinigung des Abwassers gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 2 bis 6 gelöst.

Diese Filterschicht ist einerseits dicht genug, daß keine ungereinigten Abwassermengen unkontrolliert durch sie hindurchtre­ ten können, andererseits werden die einzelnen Filterschichten durch das durchströmende Wasser so weit aufgelockert gehalten, daß sich die Filterschicht nicht zusetzen kann. Mit einem gleichmäßigen Durchtritt des Abwasser durch die Filterschicht kann mit hinreichen­ der Sicherheit gerechnet werden. Selbst wenn die einzelnen Filter­ schichten aus Material unterschiedlicher Körnung bestehen, ist dafür Sorge getragen, daß die mit der keinen Körnung versehenen Filterschichten die mit der Grobkörnung versehenen Filterschichten nicht dicht setzen und damit den Durchfluß durch die gesamte Filter­ schicht verhindern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgen­ den ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispiels­ weise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Abwasserreini­ gungsanlage im Querschnitt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Abwasserreini­ gungsanlage in Draufsicht und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Hauptreinigungsbecken mit eingelegter Filterschicht.

Ein Verfahren zum Reinigen von Abwässern wird zweckmäßigerweise mit einer Anlage der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art durch­ geführt. Diese Anlage besteht aus einem Hauptreinigungsbecken 1, einem Vorreinigungsbecken 2, einem ersten Nachreinigungsbecken 3 sowie einem zweiten Nachreinigungsbecken 4. Dem Hauptreinigungs­ becken 1 ist das Vorreinigungsbecken 2 in Flußrichtung 5 eines Abwassers 6 vorgeschaltet, während die beiden Nachreinigungsbecken 3, 4 in Flußrichtung 5 des Abwassers 6 dem Hauptreinigungsbecken 1 nachgeschaltet sind. Dabei mündet das aus dem Hauptreinigungs­ becken 1 austretende Abwasser 6 zunächst unmittelbar in das erste Nachreinigungsbecken 3, aus dem es in das zweite Nachreinigungs­ becken 4 eintritt. Dieses zweite Nachreinigungsbecken 4 ist mit einem Auslauf 7 versehen, aus dem das gereinigte Abwasser 6 in eine die Abwasseranlage umgebende Umwelt entlassen werden kann.

Das Hauptreinigungsbecken 1 besteht aus im wesentlichen lotrecht verlaufenden Wandungen 8, 9, 10, 11, die einander bei einem recht­ eckigen Querschnitt paarweise parallel verlaufen. Dabei begrenzen die Wandungen 10, 11 als Stirnwandungen das Hauptreinigungsbecken 1 gegenüber dem Vorreinigungsbecken 2 einerseits und dem ersten Nachreinigungsbecken 3 andererseits. Zu diesen beiden Stirnwandun­ gen verlaufen die Wandungen 8, 9 als Längswandungen rechtwink­ lig. Diese sind im Regelfall enger als die Stirnwandungen 10, 11. Es ist jedoch auch möglich, dem Hauptreinigungsbecken 1 andere Gestaltungen als die mit einem rechteckigen Querschnitt zu geben. Beispielsweise bietet sich für das Hauptreinigungsbecken 1 auch ein kreisförmiger Querschnitt an.

Innerhalb der Wandungen 8, 9, 10, 11 ist ein Gitter 12 angeord­ net, das an den Wandungen 8, 9, 10, 11 befestigt ist. In lotrechter Richtung unterhalb dieses Gitters 12 ist ein von einem Boden 13 begrenzter Beruhigungsraum 14 angeordnet, in den das Abwasser 6 aus einer Zulaufleitung 15 eintritt. Der Beruhigungsraum 14 ist trichterförmig ausgebildet und besitzt an seiner tiefsten Stelle 16 einen Auslauf 17, der mit einer Saugleitung 18 beispielsweise über einen Flansch 19 verbunden ist. Zur Ausbildung des trichter­ förmigen Beruhigungsraumes 14 besitzt der Boden eine leichte Nei­ gung in Richtung auf die tiefste Stelle 16.

Im Bereich der tiefsten Stelle 16 sammelt sich Schlamm 20, der aus dem Abwasser 6 ausfällt. Dieser Schlamm 20 kann durch die Saugleitung 18 von einer Pumpe 21 abgesaugt werden. Diese ist über eine Druckleitung 22 mit dem Vorreinigungsbecken 2 verbunden, in das die Druckleitung 22 mündet.

Darüber hinaus ist das Vorreinigungsbecken 2 über die Zulauflei­ tung 15 mit dem Beruhigungsraum 14 verbunden. Die Zulaufleitung 15 mündet unterhalb des Gitters 12 in den Beruhigungsraum 14 in einem Bereich 23, der in Richtung auf das Gitter 12 oberhalb einer sich im Auslauf 17 bildenden Schicht des Schlamms 20 liegt. Dieser Schlamm 20 wird mit Hilfe der Pumpe 21 aus dem Beruhigungsraum 14 ausgepumpt, falls die von ihm ausgebildete Schicht bis in den Bereich 23 vordringt und damit den Zulauf des Abwassers 6 aus der Zulaufleitung 15 behindern kann.

Der trichterförmige Beruhigungsraum 14 wird auf seiner der tief­ sten Stelle 16 gegenüberliegenden Oberseite von dem Gitter 12 abge­ schlossen. Auf einer dem Beruhigungsraum 14 abgewandten Oberseite 24 des Gitters 12 ist eine Filterschicht 25 aufgeschichtet, die aus mehreren Schichten 26, 27, 28, 29 besteht. Es ist auch möglich, in der Filterschicht 25 weniger oder mehr Schichten 26, 27, 28, 29 anzuordnen. Die Schichten 26, 27, 28, 29 bestehen aus Kies 30 verschiedener Körnung. Unmittelbar auf dem Gitter 12 liegt ein Kies 30 grober Körnung. Auf diese Schicht 26 folgt die Schicht 27 mit einem Kies weniger grober Körnung, der sich die Schicht 28 mit einem Kies feiner Körnung anschließt. Die Filterschicht 25 wird an ihrer dem Gitter 12 abgelegenen Oberseite 31 von einem tonigen oder schluffigen Material abgeschlossen. Oberhalb dieser Schicht 29 bildet das Abwasser 6 einen Pegel 32 aus, dessen Höhe von einer Rinne 33 bestimmt wird, aus der das Abwasser 6 in Rich­ tung auf das erste Nachreinigungsbecken 3 austreten kann. Diese Rinne 33 ist in der dem ersten Nachreinigungsbecken 3 benachbarten Stirnwand 11 des Hauptreinigungsbeckens 1 befestigt. Sie kragt mit einem gewissen Abstand 34 über das erste Nachreinigungsbecken 3.

Auf der Oberseite der Filterschicht 25 wachsen Pflanzen 35 empor, die mit ihren Wurzeln 36 in die Filterschicht 25 eindringen. Die einzelnen Wurzeln 36 der verschiedenen Pflanzen 35 durchdringen einander und bilden ein dichtes Wurzelwerk 37.

Das Gitter 12 ist mit einzelnen Durchlässen 38 versehen, die einan­ der parallel verlaufen und sich von dem Beruhigungsraum 14 in Richtung auf die untere Schicht 26 der Filterschicht 25 erstrecken. Die Durchlässe 38 sind in ihrem Querschnitt so bemessen, daß sie das Abwasser 6 beim Einströmen in die Filterschicht 25 ausrichten. Dabei ist es möglich, durch eine entsprechende Ausrichtung der Durchlässe 38 bevorzugte Strömungsrichtungen für das Abwasser 6 festzulegen.

Das durch die Zulaufleitung 15 in den Beruhigungsraum 14 eintreten­ de Abwasser 6 steigt durch das Gitter 12 in Richtung auf die Filter­ schicht 25 auf. Es steigt durch sämtliche Schichten 26, 27, 28, 29 bis es den Pegel 32 erreicht hat. Anschließend fließt es über die Rinne 33 in Richtung auf das erste Nachreinigungsbecken 3 ab. Das durch die Filterschicht 25 hindurchtretende Abwasser 6 kommt in innige Berührung mit dem Wurzelwerk 37. Dabei wird dem Abwasser 6 durch die Wurzeln 36 im Zusammenwirken mit Boden­ substraten und Mikroorganismen, die sich einerseits im Kies 30 und andererseits in dem tonigen und schluffigen Material der Schicht 29 finden, ein wesentlicher Teil seiner Schmutzfracht ent­ zogen. Diese wird innerhalb der Filterschicht 25 von dem Wurzelwerk 37 gebunden und abgebaut. Ein wesentlicher Teil des dabei entste­ henden Schlamms 20 sammelt sich an der tiefsten Stelle 16 des Beru­ higungsraumes 14. Ein besonders guter Effekt wird erzielt, wenn die untere Schicht 26 aus einem Drainkies mit einer Körnung von 32 mm Durchmesser gebildet wird. Die obere Schicht 29 besitzt eine Körnung von 2 mm Durchmesser, während sämtliche Schichten 27, 28, die zwischen der unteren Schicht 26 und der oberen Schicht 29 liegen, eine von unten nach oben abnehmende Körnung aufweisen. Die gesamte Filterschicht hat eine Schichtstärke von mindestens 40 cm und höchstens 100 cm. Die tonig-schluffigen Mineralgemische der oberen Schicht 29 sind sorptionsfähig. Diese Mineralgemische sind in ihrer Zusammensetzung abgestimmt auf die Art der Verunrei­ nigung des zu reinigenden Abwassers. Die Mineralgemische bestehen vorzugsweise aus Tonmineralien sowie aus Eisen und Aluminium­ oxyden.

Bei den Pflanzen 25 handelt es sich bevorzugt um Arten der Röhricht-Gesellschaft. Mit diesen wird die Filterschicht 25 dicht bepflanzt. Vorzugsweise wird als Pflanze 35 die Phragmitis austra­ lis gewählt, die die gesamte Filterschicht 25 durchwurzelt.

Der im Beruhigungsraum 14 sedimentierte Schlamm 20 fällt bei der Vorreinigung des Abwasser 6 aus. Im Beruhigungsraum 14 herrschen planmäßig gesteuerte schwach-anaerobe Verhältnisse, die eine Deni­ trifikation ermöglichen. Der Grad der anaeroben Verhältnisse wird dadurch gesteuert, daß die Pumpe 21 in Abständen Schlamm 20 und anaerobes Abwasser 6 in Richtung auf das Vorreinigungsbecken 2 abpumpt. Dabei wird dem von der Pumpe 21 geförderten Gemisch Luftsauerstoff beigemischt, bevor es in das Vorreinigungsbecken 2 eintritt. Die Einschaltabstände der Pumpe 21 richten sich nach Art und Zusammensetzung des Abwasser 6, d. h. nach seiner Fäul­ nisbereitschaft. Je nach der Fäulnisbereitschaft das Abwassers 6 können zwischen der Einschaltung der Pumpe 21 zeitliche Interval­ le liegen, die sich nach Stunden, bei geringer Fäulnisbereitschaft nach mehreren Tagen berechnen.

Die Zulaufleitung 15 mündet in einen das Vorreinigungsbecken 2 in lotrechter Richtung nach unten abschließenden Boden 39. Auf diesem Boden 39 liegt eine Filterschicht 40, die eine Stärke von mindestens 40 cm und höchstens 100 cm aufweist. Auch diese Filtern Schicht 40 besteht aus mehreren Schichten von Drainkies, die nach der jeweiligen Körnung voneinander abgestuft sind. Unmittelbar auf dem Boden 39 liegt ein Drainkies grober Körnung mit einem Durchmesser von etwa 46 mm. An ihrer dem Boden 39 gegenüberlie­ genden Oberfläche 41 liegt eine Schicht Drainkies von einer Körnung von etwa 2 mm Durchmesser. Zwischen diesen beiden Schichten liegen andere Schichten von Drainkies, dessen Durchmesser in Richtung auf die Oberfläche 41 schichtweise abnimmt.

Die Filterschicht 40 ist dicht bepflanzt mit Pflanzen 42, die den Röhricht-Gesellschaften angehören. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen Pflanzen 42 um die Phragmitis australis, die die gesamte Filterschicht 40 durchwurzelt. Im Bereich des dem Boden, 39 benach­ barten unteren Viertels 43 besteht in der Filterschicht 40 ein Dauerwasserpegel 44. Dieser korrespondiert über die Zulaufleitung 15 im Sinne der kommunizierenden Röhren mit dem Pegel 32, der im Hauptreinigungsbehälter 1 mit Hilfe der Rinne 33 eingestellt ist.

Außer der Druckleitung 22 mündet ein Abwasserzulauf 45 in das Vorreinigungsbecken 2, durch den zu reinigendes Abwasser 6 der Anlage zugeführt wird. Dieses Abwasser 6 sowie das aus der Druck­ leitung 22 austretende Gemisch werden auf die Oberfläche 41 der Filterschicht 40 geleitet und durchdringen diese in lotrechter Rich­ tung von oben nach unten. Durch die Festlegung des sich im Haupt­ reinigungsbecken 1 einstellenden Pegels 32 wird verhindert, daß der Dauerwasserpegel 24 sich abhängig vom Abwasserzulauf 45 hebt oder senkt. Auf diese Weise wird verhindert, daß einerseits bei zu starkem Zulauf von Abwasser 6, dieses unkontrolliert aus dem Vorreinigungsbecken 2 in die Umwelt eintritt und andererseits bei zu geringem Zulauf von Abwasser 6 die Pflanzen 42 austrocknen.

Das Nachreinigungsbecken 3 schließt sich unmittelbar an das Haupt­ reinigungsbecken 1 im Sinne der Flußrichtung 5 des Abwasser 6 an. Es kann mit dem Hauptreinigungsbecken 1 eine gemeinsame Stirnfläche 46 aufweisen. Ähnlich wie das Hauptreinigungsbecken 1 und das Vorreinigungsbecken 2 kann das erste Nachreinigungs­ becken 3 einen rechteckigen Querschnitt, aber auch andere Quer­ schnittsformen aufweisen. Der Stirnfläche 46 liegt eine dem zweiten Abwasserbecken 4 zugewandte zweite Stirnfläche 47 gegenüber, die untereinander durch Längswände 48, 49 verbunden sind. Das erste Nachreinigungsbecken 3 wird durch einen die Stirnflächen 46, 47 und Längswände 48, 49 miteinander Verbindenden Boden 50 in lotrechter Richtung nach unten hin abgeschlossen. Auf dem Boden 50 liegt eine Filterschicht 51, die in ihrem Aufbau weitgehend der Filterschicht 40 gleicht, die im Vorreinigungsbecken 2 angeord­ net ist. Diese Filterschicht 51 ist mindestens 40 cm und höchstens 100 cm stark. Die Filterschicht 51 ist in mehrere Schichten aufge­ teilt, die untereinander angeordnet sind. Die auf dem Boden 50 aufliegende Schicht besteht aus einem Drainkies mit einer Körnung von 46 mm Durchmesser. Die dem Boden 50 abgewandte obere Schicht besteht aus einem Drainkies mit einer Körnung von 2 mm Durch­ messer. Die dazwischen liegenden Schichten bestehen aus Drainkies abnehmender Körnung.

Die Filterschicht 51 ist dicht bepflanzt mit Pflanzen 52 der Röhricht Gesellschaft, vorzugsweise Phragmitis australis. Die gesamte Filter­ schicht 51 ist durchwurzelt. Die Filterschicht 51 wird in lotrechter Richtung von oben nach unten vom Abwasser 6 durchströmt, das durch die Rinne 33 aus dem Hauptreinigungsbecken 1 in das erste Nachreinigungsbecken 3 eintritt.

In unmittelbarer Nähe des Bodens 50 befindet sich ein Grundaus lauf 53, durch den das nachgereinigte Abwasser 6 in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eingeleitet wird. Die Rinne 53 ist mit einer Kamm­ schwelle 54 ausgebildet, so daß das nachgereinigte Abwasser 6 gleich­ mäßig in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eintreten kann.

Der Grundauslauf 53 mündet oberhalb einer im zweiten Nachreini­ gungsbecken 4 angeordneten Filterschicht 55. Diese Filterschicht 55 liegt auf einem das zweite Nachreinigungsbecken 4 in lotrechter Richtung nach unten abschließenden Boden 56, der von Längswan­ dungen 57, 58 und Stirnwandungen 59, 60 umgeben ist. Die Längs­ wandungen 57, 58 begrenzen das zweite Nachreinigungsbecken 4 parallel zur Flußrichtung 5 des Abwassers 6, während die Stirnwan­ dung 59 Unmittelbar an das erste Nachreinigungsbecken 3 grenzt.

Die Stirnwandung 60 verläuft dieser Stirnwandung 59 planparallel. Aus der Stirnwandung 60 tritt der Auslauf 7 hindurch, der in un­ mittelbarer Nachbarschaft des Bodens 56 angebracht ist.

Die Filterschicht 55 ist dicht bepflanzt mit Pflanzen 61. Bei die­ sen Pflanzen 61 handelt es sich um Sumpfpflanzen, deren Arten auf die Zusammensetzung des Abwassers 6 abgestimmt werden. Vor­ zugsweise werden Scirpus lacustris, Iris pseudacorus und Mentha aquantica verwendet. Die Filterschicht hat eine Stärke von 30 bis 60 cm und besteht aus einzelnen Schichten von Drankies, der im Bereich des Bodens 56 seine größte Körnung mit etwa 22 mm Durchmesser hat. In Richtung auf eine dem Boden 56 gegen­ überliegende Oberfläche 62 der Filterschicht 55 weisen die Schich­ ten Drainkies abnehmende Körnung auf. Die der Oberfläche 62 zunächst liegende Schicht ist mit Drainkies einer Körnung von 5 mm versehen. Das Abwasser 6, das durch den Grundauslauf 53 in das zweite Nachreinigungsbecken 4 eintritt, durchströmt die Filterschicht 55 in Richtung auf den Boden 56 von oben nach unten und tritt gereinigt aus dem Auslauf 7 aus.

Je nach der Menge des anfallenden Abwassers 6 werden mehrere Becken einander parallel geschaltet. So hat es sich als zweck­ mäßig erwiesen, zwei Hauptreinigungsbecken 1 einander parallel zu schalten. Jedem Hauptreinigungsbecken 1 werden jeweils zwei Vorreinigungsbecken 2 zugeordnet, die untereinander parallel geschaltet sind. Demgegen­ über wird jedem Hauptreinigungsbecken 1 ein erstes Nachreinigungs­ becken 3 zugeordnet, dessen Querschnitt allerdings kleiner als der des Hauptreinigungsbeckens 1 sein kann. Die einander parallel geschalteten ersten Nachreinigungsbecken 3 münden in ein gemein­ sames Nachreinigungsbecken 4, aus dem das Abwasser 6 aus einem gemeinsamen Auslauf 7 austritt. Diese Schaltung von Hauptreini­ gungsbecken 1, Vorreinigungsbecken 2 und Nachreinigungsbecken 3, 4 hat den Vorteil, daß zur Zeit geringeren Anfalls von Abwas­ ser 6 jeweils ein Hauptreinigungsbecken 1 mit ihm zugeordneten Vorreinigungsbecken 2 und Nachreinigungsbecken 3 abgeschaltet und einer Überholung oder Regeneration unterzogen werden kann.

Anwendungsbeispiele

• 1. Abwassereinigung von abseits liegenden Ortsteilen und Haus­ gruppen, die nicht an eine zentrale Kläranlage angeschlossen sind. Solche Situationen bis ca. 100 Einwohnergleichwerten weisen einen sehr unregelmäßigen Abwasserabfluß auf, der mit keinen Belebt­ schlammanlagen oder Tropfkörperanlagen geklärt werden kann, weil der biologische Abbau hier nur bei gleichmäßiger Beschickung ausreichend funktioniert. Demgegenüber ist das beschriebene Ver­ fahren durch den immer gleichmäßig belebten Wurzelfilter unemp­ findlich gegen schwankende Abwassermengen. So können u. a. kost­ spielige und unrentable Kanalbauten zur nächsten Zentralklärung eingespart werden.
• 2. Sanierung älterer, technisch überholter und überlasteter Klär­ anlagen bis ca. 4000 Einwohnergleichwerten, indem das beschrie­ bene Verfahren als Hauptklärung und gleichzeitig dritte Reini­ gungsstufe eingesetzt werden kann und die alte Anlage nur noch als Vorreinigung dient. Wobei insbesondere der prozeßstabile Rei­ nigungsablauf bei gleichzeitig minimaler Wertung und unbedeuten­ dem Energieaufwand hervorzuheben ist. Teure Zentralkläranlagen können hier eingespart werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Reinigen von Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraten und Mikroorga­ nismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und ab­ bauen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser (6) aus einem sich unterhalb der Wurzeln (36) erstreckenden Bereich durch die Wurzeln (36) hindurch in einen oberhalb der Wurzeln (36) liegenden Bereich eingeleitet wird.

2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die Wurzeln (36) mit Kies (30) eine vom Abwasser (6) durchströmte Filter- und Absorptionsschicht (25) bilden, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kies (30) auf einem Gitter (12), das vom Abwasser (6) in Aufwärtsrich­ tung durchflossen ist oder auf einem grobporigen Filter fließt aufliegt.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterschicht (25) im Bereich ihrer vom Gitter (12) abgewandten oberen Hälfte Mineralgemische zugesetzt sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in einer von der Filterschicht (25) abgewandten Seite un­ terhalb des Gitters (12) ein Beruhigungsraum (14) vorgesehen ist.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhi­ gungsraum (14) auf seinem dem Gitter (12) abgewandten Boden (13) als Absetztrichter ausgebildet ist.

6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlammpumpe (21) mit ihrer Saugseite mit einem Auslauf (17) des Beruhigungsraumes (14) und mit ihrer Druckseite mit mindestens einem Vorreinigungsbecken (2) verbunden ist, oberhalb dessen Fil­ terschicht (14) sie mündend angeordnet ist.