DE3605727C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dekantiervorrichtung zum Trennen von Flüs­ sigkeits-Feststoff-Gemischen, insbes. zum Abziehen von Klarwasser unter­ halb einer Schwimmstoffdecke in Bioreaktoren für die Abwasserreinigung.

Dekantiervorrichtungen werden insbes. zum Dekantieren von Bioreaktoren eingesetzt, die nach dem Aufstauprinzip betrieben werden. Dazu gehören Reaktoren zur biologischen Abwasserreinigung, die intermittierend ge­ füllt und dekantiert werden. So kennt man beispielsweise das SBR-Ver­ fahren (Sequencing Batch Reaktor), bei dem sich Füll-, Reaktions-, Sedimentations- und Entleerungsphasen periodisch wiederholen. Die Dauer der einzelnen Prozeßphasen läßt sich vorwählen und einwandfrei einhalten. Nach Abschluß der Reaktionsphase wird das Überstands­ wasser bzw. Klarwasser unterhalb der Schwimmstoffdecke abdekantiert. Dazu ist ein Dekanter bekannt, der im Reaktionsraum schwimmt und mit dem auf- und absteigenden Wasser- bzw. Schwimmstoffspiegel be­ wegt werden muß. Dieser Dekanter weist einen Schwimmkörper und unterhalb des Schwimmkörpers eine Sammelkammer mit Einlauföffnun­ gen für das Klarwasser auf. Die Einlauföffnungen befinden sich unterhalb des Wasserspiegels. An die Sammelkammer ist eine flexible Auslaufleitung angeschlossen, die im Bodenbereich eines Reaktionsbe­ hälters bzw. Reaktionsraumes aus diesem Reaktionsbehälter herausge­ führt wird. Bei dieser Bauweise ist der Bewegungsspielraum für den Dekanter begrenzt. Das gleiche gilt für die Behälterform. Bei der flexiblen Auslaufleitung und den Anschlußgelenken an einerseits dem Dekanter und andererseits dem Behälteraustritt handelt es sich um verschleißanfällige Bauteile, die darüber hinaus für Wartungs- und Reparaturzwecke nur schwer zugänglich sind. Außerdem besteht im Winter die Gefahr, daß der Dekanter und die Schwimmstoffdecke festfrieren, so daß eine mechanische Räumung der Oberfläche erforder­ lich ist. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Im übrigen kennt man eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere von Ruß und Wasser, in mit einem Aufnahmebehälter kommunizierend verbundenen und mit Filtern versehenen Behältern, in welche das Flüssigkeits- Feststoff-Gemisch unten eintritt. Der Auslauf des Aufnahmebehälters ragt unmittelbar in den oder die Filterbehälter hinein. Der Filter ist waagerecht oder geneigt oberhalb der Filterbehälter und über dem Auslauf des Aufnahmebehälters angeordnet. Die Filterbehälter haben eine nur einen stetigen Flüssigkeitsauftrieb bewirkende, wesentlich unter dem Gemischspiegel des Aufnahmebehälters liegende Höhe. Beim Öffnen der Absperrorgane werden die Behälter stets bis auf das Niveau der betreffenden Rohrleitung entleert. Folglich wird nicht dekantiert, sondern können Schwimm- und Schwebestoffe zur Verstopfungsgefahr führen (vgl. DE-PS 10 39 495).

Weiter ist eine Vorrichtung zum Zurückhalten von Sink-, Schwebe- und Schwimmstoffen in Kleinkläranlagen bekannt, mit einem Absaugrohr, dessen Querschnitt geringer ist als der Querschnitt des Zulaufrohres. Bei Klärgruben mit senkrechten Wänden ist am Ablaufrohr parallel zu seiner unteren offenen Abschrägung eine die Eintrittsöffnung überdeckende Platte angeordnet. Zwar ist das Ablaufrohr nicht nur an seinem unteren Ende, sondern auch an seinem oberen Ende offen und weist einen Ablaufstutzen auf, der sich jedoch einerseits am oberen Rohrende befindet, andererseits zu einer weiteren Klärgrube führt. Diese bekannte Konstruktion ist praktisch nur dann sinnvoll, wenn es sich um ein Mehrkammersystem handelt, bei dem ein Abziehen von Klärwasser aus lediglich einer Klärgrube ausgeschlossen ist, weil sich Schwimm- und Schwebestoffe stets auch im Bereich der unteren Eintrittsöffnung des Rohres befinden können (vgl. DE-AS 10 36 771).

Endlich ist eine Vorrichtung zum Schlammwasserabzug für Klärschlammeindicker mit einem vertikal angeordneten Rohr bekannt, in dem sich übereinander angeordnete Rohröffnungen befinden und mit einem relativ zu dem Rohr bewegbaren Schieber, in dem sich ebenfalls Öffnungen befinden, die zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen der Umgebung des Rohres und dem Rohrinneren wahlweise auf die Rohröffnungen ausrichtbar sind. Im einzelnen ist jeder Rohröffnung eine Schieberöffnung zugeordnet, wobei die Anordnung von Rohröffnungen und Schieberöffnungen so ist, daß bei Abwärtsbewegung des Schiebers aus einer Schließstellung ohne Schlammwasserabzug zuerst die obere Schieberöffnung auf die oberste Rohröffnung, danach die zweitoberste Schieberöffnung auf die zweitoberste Rohröffnung usw. ausrichtbar ist (vgl. DE-PS 34 18 264). Durch diese bekannten Maßnahmen ist jedoch die Weiterentwicklung von gattungsgemäßen Dekantiervorrichtungen nicht maßgebend beeinflußt worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dekantiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch eine be­ sonders einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet, welche weder störanfällig noch verschleißanfällig arbeitet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Dekantier­ vorrichtung dadurch, daß in dem jeweiligen Reaktorbehälter oder Reak­ torraum eine Mehrzahl von Abzugsrohren angeordnet ist, daß die oberen Rohrenden über dem bei maximaler Behälterfüllung erreichten Wasser- bzw. Schwimmstoffspiegel und die unteren Rohrenden stufenartig in ver­ schiedenen Höhenlagen gegenüber dem Behälterboden enden, wobei die oberen und unteren Rohrenden offen sind, daß die Abzugsrohre kurz oberhalb ihrer unteren Rohrenden mit Auslauföffnungen in der Behälter­ wand verbunden sind und die unteren Rohrenden um ein vorgegebenes Maß unterhalb der Sohle der jeweils zugeordneten Auslauföffnung enden, und daß die Auslauföffnungen einzeln mittels Absperrorganen zu öffnen bzw. zu schließen sind. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß praktisch ein stationäres Dekantiersystem zum Abziehen von Klarwasser bzw. Überstandswasser aus diskontinuierlich betriebenen Bioreaktoren, insbes. SBR-Verfahren, verwirklicht wird. Durch das nach­ einander von oben nach unten Öffnen der Absperrorgane fließt das Klar­ wasser durch das jeweils untere Rohrende des betreffenden Abzugsrohres aus dem Reaktorbehälter aus. Das Abfließen ist beendet, wenn der Was­ serspiegel innerhalb des Reaktorbehälters die Sohle der jeweils geöffne­ ten Auslauföffnung erreicht hat. Dadurch, daß das untere Rohrende des betreffenden Abzugsrohres unterhalb der Sohle der zugeordneten Auslauf­ öffnung und somit unterhalb der letztlich erreichten Wasserspiegellage mündet, werden Schwimmstoffe bzw. Schwimmschlamm im Reaktorbehälter zurückgehalten. Folglich wird das Abfließen des Klarwassers durch die Schwimmstoffe nicht belastet. Die Auslaufgeschwindigkeit und auch die Beschleunigung, welche das abzuziehende Klarwasser im Bereich der unteren Rohröffnung erreicht, werden dadurch begrenzt, daß die in verschiedenen Höhenlagen befindlichen unteren Rohrenden bzw. Auslauf­ öffnungen nacheinander von oben nach unten geöffnet werden. Auf diese Weise läßt sich vermeiden, daß Sedimente aufgesaugt werden und in die Abzugsrohre bzw. in den Ablauf schlechthin gelangen. - Dadurch, daß nach Lehre der Erfindung auf einen schwimmenden Dekanter verzichtet wird, ist nicht länger ein vorgegebener Bewegungsspielraum für einen solchen Dekanter erforderlich, sind ferner die Behälterform und evtl. Einbauten von dem Dekantiersystem unabhängig. An beweglichen Teilen werden lediglich Absperrorgane benötigt, die zudem außerhalb des Bio­ reaktors angebracht und daher leicht gewartet bzw. ausgetauscht werden können. Tatsächlich wird bei der erfindungsgemäßen Dekantiervorrichtung auf den Einsatz verschleißanfälliger Bauteile verzichtet. - Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Vorzugsweise sind die Abzugsrohre in vorgegebenen Abständen vonein­ ander und in vertikaler Orientierung an die Behälterinnenwand ange­ schlossen, so daß deren obere Rohrenden praktisch in gleicher Höhen­ lage oberhalb des maximalen Wasser- bzw. Schwimmstoffspiegels enden. Die Absperrorgane können als Elektro-Absperrschieber bzw. -Kugelhähne ausgebildet sein und sind erfindungsgemäß auf der Behälteraußenseite an die Auslauföffnungen angeschlossen. An die Absperrorgane wiederum sind Abführleitungen für das Klarwasser angeschlossen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Bioreaktor mit einer erfindungsgemäßen Dekantiervorrich­ tung in schematischer Seitenansicht,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 gemäß der Linie A-A und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich einer Auslauföffnung.

In den Figuren ist eine Dekantiervorrichtung zum Trennen von Flüssig­ keits-Feststoff-Gemischen dargestellt, die insbes. zum Abziehen von Klar­ wasser bzw. Überstandswasser unterhalb einer Schwimmstoff- bzw. Schwimmschlammdecke in Bioreaktoren für die Abwasserreinigung einge­ setzt wird. In dem jeweiligen Reaktorbehälter 1 ist eine Mehrzahl von Abzugsrohren 2 angeordnet. Die oberen Rohrenden 3 liegen über dem bei maximaler Behälterfüllung erreichten Wasser- bzw. Schwimmstoffspiegel. Die unteren Rohrenden 4 enden stufenartig in verschiedenen Höhenlagen gegenüber dem Behälterboden 5, wobei die oberen und unteren Rohr­ enden 3, 4 offen sind. Die Abzugsrohre 2 sind kurz oberhalb ihrer unteren Rohrenden 4 mit Auslauföffnungen 6 in der Behälterwand ver­ bunden. Ferner enden die unteren Rohrenden 4 um ein vorgegebenes Maß unterhalb der Sohle 7 der jeweils zugeordneten Auslauföffnung 6. Die Auslauföffnungen 6 sind einzeln mittels Absperrorganen 8 zu öffnen bzw. zu schließen. - Die Abzugsrohre 2 sind in vorgegebenen Abständen voneinander und in vertikaler Orientierung an die Behälterwand ange­ schlossen, beispielsweise unter Zwischenschaltung von geeigneten Muf­ fen 9. Die Absperrorgane 8 sind als Elektro-Absperrschieber oder -Kugel­ hähne ausgebildet und auf der Behälteraußenseite an die Auslauföff­ nungen 6 angeschlossen. An diese Absperrorgane 8 wiederum sind Ab­ führleitungen 10 für das Klarwasser bzw. Überstandswasser angeschlos­ sen.

Claims (3)

1. Dekantiervorrichtung zum Trennen von Flüssigkeits-Feststoff-Gemischen, insbes. zum Abziehen von Klarwasser unterhalb einer Schwimmstoffdecke in Bioreaktoren für die Abwasserreinigung, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß in dem jeweiligen Reaktorbehälter (1) eine Mehrzahl von Abzugsrohren (2) angeordnet ist,
daß die oberen Rohrenden (3) über dem bei maximaler Behälterfüllung erreichten Wasser- bzw. Schwimmstoffspiegel und die unteren Rohrenden (4) stufenartig in ver­ schiedenen Höhenlagen enden, wobei die oberen und unteren Rohrenden (3, 4) offen sind,
daß die Abzugsrohre (2) oberhalb ihrer unteren Rohr­ enden (4) mit Auslauföffnungen (6) in der Behälterwand verbunden sind und die unteren Rohrenden (4) um ein vorgegebenes Maß unterhalb der Sohle (7) der jeweils zugeordneten Auslauföffnung (6) enden, und
daß die Auslauföffnungen (6) einzeln mittels Absperrorganen (8) zu öffnen bzw. zu schließen sind.

2. Dekantiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abzugsrohre (2) in vorgegebenen Abständen voneinander und in vertika­ ler Orientierung an die Behälterinnenwand angeschlossen sind.

3. Dekantiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Absperrorgane (8) als Elektro-Absperrschieber bzw. -Kugel­ hähne ausgebildet und auf der Behälteraußenseite an die Auslauföff­ nungen (6) angeschlossen sind.