DE3811078A1 - Anlage zum nachreinigen von abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das in Kläranlagen aus den Belebungsbecken austretende Abwasser, einem Gemisch aus Wasser und Belebtschlamm, wird einem Nachklärbeckensystem zugeführt, in dem der Belebtschlamm vom Abwasser getrennt wird. Obwohl verti­ kal durchströmte Nachklärbecken einen höheren Wirkungs­ grad haben, werden zur Zeit hauptsächlich horizontal durchströmte Nachklärbecken verwendet, die eine wesent­ lich größere Beckenoberfläche als die senkrecht durch­ strömten aufweisen.

Die bisher bekannten vertikal durchströmten Nachklär­ becken sind als kleine zylindrische Einheiten ausge­ bildet. Diese kleinen zylindrischen Einheiten benötigen bei der Installation in eine Kläranlage ein großes Bau­ flächenarreal. Eine Vielzahl kleiner runder Einheiten muß im Abstand voneinander installiert werden. Diese Abstände sind durch Installation Infrastruktur- und Be­ dienungswege erforderlich. Es müssen zwischen diesen kleinen runden Beckeneinheiten Straßen und Wege vorge­ sehen sein, um Wartungs- und Versorgungsfahrzeuge an jedes Becken heranführen zu können.

In allen Industrie- und Wohnballungsgebieten wird einerseits die für Kläranlagen zur Verfügung stehende Bodenfläche immer knapper, andererseits nimmt die Menge des anfallenden Abwassers zu, so daß ein dringender Bedarf an Kläranlagen besteht, die bei Verminderung der benötigten Baulandfläche eine maximale Klärleistung bieten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, für Kläranlagen eine Nachkläranlage zur Verfügung zu stellen, mit der ein hoher Wirkungsgrad, ein großer Durchsatz, bei minimalem Baulandbedarf, erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es werden grundsätzlich neuartige, rechteckige, verti­ kal durchströmte Klärbecken verwendet. Diese sind in einem integralen Baukörper in Matrixanordnung in n Reihen und m Kolonnen ausgebildet. Es hat sich gezeigt, daß bei der Nachklärung unter Verwendung des erfin­ dungsgemäßen Baukörpers mit der Matrixanordnung recht­ eckiger, vertikal durchströmter Klärbecken die Bau­ flächenausnutzung dreimal höher ist, als bei den bis­ herigen Nachklärbeckensystemen. Eine derartig optimale Steigerung der Flächennutzung ist für Industrie- und Wohnballungsgebiete von außerordentlicher Bedeutung.

Da betriebliche und ggf. auch wirtschaftliche Gründe Obergrenzen für die Größe des Baukörpers und damit für die Anzahl der rechteckigen Klärbecken (Anzahl der Reihen und Kolonnen) setzen, werden bei der Auslegung großer Anlagen wenigstens zwei Baukörper nebeneinander, unter Zwischenschaltung von Infrastrukturanlagen ange­ ordnet. Die rechteckige Gestalt des Baukörpers ermög­ licht eine optimal dichte Packung dieser Baukörper, wobei zwischen diesen in geschlossenen Räumen ange­ ordnete Rohrleitungssysteme, Pumpwerke und dergleichen vorgesehen sind.

Die Probleme, die bei den bisherigen Rundbecken, beim freien Überfall in eine Abzugsrinne, auftreten, werden bei den erfindungsgemäßen Klärbecken dadurch behoben, daß zum Abzug des gereinigten Abwassers in jedem Klär­ becken mehrere abgetauchte, gelochte Rohre oder Rinnen angeordnet sind. Diese Rohre sind gleichmäßig über die Klärfläche verteilt.

Mit besonderem Vorteil sind zwischen den Beckenreihen oder -kolonnen im Baukörper Skimrinnen ausgebildet. In diesen Skimrinnen kann der Schwimmschlamm mittels einer horizontalen Abstreifung eingegeben werden, so daß eine optimale Beseitigung des Schwimmschlammes, die für den Wirkungsgrad des Klärbeckens von außerordentlicher Be­ deutung ist, durchgeführt wird. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist in jedem Becken als Zulauf, zentral ein Tauchrohr angeordnet. Dieses Tauchrohr taucht so tief ein, daß eine vertikale Durchströmung des Beckens gewährleistet ist. Gegenüber der Austrittsöffnung dieses Tauchrohres ist eine Prall- oder Umlenkplatte angeordnet, mit welcher der aus dem Tauchrohr aus­ tretende Strom innerhalb einer horizontalen Schicht auf den gesamten Beckenquerschnitt verteilt wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in jedem Becken als Zulauf ein an den Beckenwandungen um­ laufendes Einlaufrohr ausgebildet. Dieses Einlaufrohr ist mit in das Beckeninnere gerichteten Austrittsöff­ nungen versehen. Durch diese Ausbildlung des Einlauf­ rohres wird eine besonders günstige Durchströmung des Klärbeckens erreicht. Für Wartungszwecke ist mit Vor­ teil jedes Klärbecken von einem Mittelsteg überspannt.

Die Beckenböden sind bei einer Ausführungsform als steile Sammeltrichter mit einem Schlammabzug am Boden ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ermöglicht der Scheitelwinkel der konischen Trichter ein freies Ab­ rutschen oder Abgleiten der abgesetzten Schlammassen. Wenn flachere Böden verwendet werden, wird mit Vorteil in jedem Klärbecken ein Rundräumer montiert. An den Enden der Rundräumerarme sind Schwenkarme zum Ausräu­ men des Schlammes aus den Beckenecken vorgesehen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können die Schwenk­ arme der Rundräumer entfallen, weil der vom Rundräumer nicht überfahrene Boden der Ecken der Klärbecken unter einem Winkel von etwa 60° geneigt ist.

Mit besonderem Vorteil ist eine, den Baukörper über­ spannende, an diesem verfahrbare Brücke vorgesehen. Diese Brücke weist Stützräder auf, die sich auf gegen­ überliegenden Kanten des rechteckigen Baukörpers ab­ wälzen. Weitere Fahrgestelle sind am Brückenkörper vor­ gesehen, die auf den Rändern der Klärbecken laufen, die sich parallel zu den Baukörperrändern erstrecken, längs derer die Brücke verfahrbar ist. In vorteilhafter Weise dient diese Brücke als Bedienungs-, Arbeits- und War­ tungsbrücke für die Klärbecken, so daß die Mittelstege entfallen können.

Mit Vorteil sind an der Brücke für jedes Klärbecken der überfahrenen Reihen oder Kolonnen geteilte, verschwenk- und/oder hebbare Räumschilde angeordnet. Die bisher be­ kannte Rundräumung der Klärbecken weist den Nachteil auf, daß die Entfernung des Schwimmschlammes nicht ge­ währleistet ist. Die schachbrettartige Anordnung der Nachklärbecken ermöglicht in Verbindung mit der Brücke eine einfache und wirkungsvolle Schlammräumung. Durch ein Verfahren der Brücke wird der Schwimmschlamm nach­ einander in jeweils den n oder m überfahrenen Klärbecken gleichzeitig geräumt. Der Schwimmschlamm wird am Ende eines jeden Klärbeckens in eine Skimrinne geschoben und gelangt von dort direkt in die nachgeschaltete Schwimm­ schlammverarbeitung.

Mit Vorteil sind an der Brücke für jedes Klärbecken der überfahrenen Reihen oder Kolonnen heb- und senkbare Meß­ geräte angeordnet. Es sind insgesamt n oder m Meßsonden installiert. Während des Räumvorganges werden diese Meß­ sonden automatisch abgetaucht und registrieren die Schlammspiegeltiefe in den Klärbecken während des Räumens. Zum überfahren der Skimrinne bzw. der Becken­ wandung werden diese Meßsonden nach oben gezogen.

An der Brücke sind, längs dieser, verfahrbare Hebezeuge vorgesehen. Mit diesen Hebezeugen können bei Bedarf Montage- bzw. Demontagearbeiten durchgeführt werden.

An der Brücke sind ferner Reinigungsvorrichtungen vorge­ sehen, mit denen die abgetauchten, gelochten Rohre in den Klärbecken gereinigt werden können, um eine Ver­ stopfung der Abflußlöcher in diesen Rohren zu verhin­ dern.

Die Verwendung der abgetauchten Rohre zum Abziehen des Abwassers bringt den Vorteil mit sich, daß eine Ver­ schmutzung durch Algenbildung, wie es bei den bekannten Ablaufrinnen der Fall ist, weitgehend vermieden wird. Ferner wird durch die Anordnung der Tauchrohre das Klärbecken nahezu gleichmäßig über den gesamten Quer­ schnitt durchströmt, so daß die Bildung eines für die Nachklärung erwünschten Flockenfilters unterstützt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgen­ den Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf einen Bau­ körper,

Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung eines Be­ reichs der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt genommen längs der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Bodens des Klärbeckens und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer anderen Ausfüh­ rungsform eines Klärbeckens.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen rechteckigen Bau­ körper 1. Dieser Baukörper 1 kann in das Erdreich ein­ gelassen sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß dieser Baukörper 1 als Hochbau oder Turmgebäude ausge­ führt ist. Im Baukörper 1 sind rechteckige, vertikal durchströmte Klärbecken 2 schachbrettartig oder nach Art einer Matrix in m Kolonnen und n Reihen angeordnet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl m der Kolonnen drei und die Anzahl n der Reihen vier. Der Boden der Klärbecken 2 kann, wie in Fig. 4 bei 14 dar­ gestellt, gestaltet sein. Bei dieser Ausführungsform des Bodens 14 ist ein Krählwerk nicht erforderlich, da die konischen Trichterwände so steil sind, daß der Schlamm abrutscht. Am unteren Ende des trichterförmigen Bodens 14 ist eine nicht dargestellte Schlammabzugsvorrichtung angeordnet.

Falls der Boden 14 des Klärbeckens 2 flach gestaltet ist, wie bei 14 in Fig. 5 dargestellt, wird ein Rund­ räumer S verwendet. Auch der in Fig. 5 dargestellte Boden 14 steht mit einem Schlammabzugsrohr in der Mitte in Verbindung.

Wie die Fig. 2, 3 und 5 zeigen, verlaufen gelochte Rohre 4 parallel nebeneinander und parallel zu Rändern des Baukörpers 1 quer über ein jedes Klärbecken 2. Diese Rohre 4 für Klarwasser sind mit einem nicht näher darge­ stellten Abzugssystem verbunden.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, erstreckt sich über jedes quadratische Klärbecken 2 ein Mittelsteg 11, an dem ein Tauchrohr 5 und der Rundräumer S montiert sind.

In Fig. 5 ist schematisch eine weitere Ausführungsform für den Einlauf gezeigt. Bei dieser Ausführungsform er­ streckt sich ein Einlaufrohr 7 entlang den Wandungen der Klärbecken 2. Dieses, das gesamte Klärbecken umgebende Einlaufrohr 7 weist Einlauföffnungen auf.

Es ist zu erkennen, daß durch die Anordnung der im Klar­ wasserbereich abgetauchten Rohre 4 eine gleichmäßige Ableitung über den gesamten Beckenquerschnitt gewähr­ leistet ist, so daß sich innerhalb des Beckens für die Nachklärung vorteilhafte Strömungsverhältnisse ergeben.

Über den gesamten Baukörper 1 erstreckt sich, wie Fig. 3 zeigt, eine Brücke 9. Diese Brücke 9 fährt unter der Voraussetzung m (n in Richtung der Kolonnen, d. h. sie überspannt die Schmalseite des rechteckigen Grundrisses des Baukörpers 1. Die Brücke 9 ist auf Schienen-Rad­ systemen 15 längs des Baukörpers 1 verfahrbar.

Wie die Fig. 3 und 5 zeigen, sind an der Brücke 9 für jedes Klärbecken 2 mindestens zwei heb- und senkbare Räumschilde 10 montiert. Wird die Brücke 9 verfahren, können diese Räumschilde 10 den Schwimmschlamm auf den Oberflächen der Klärbecken 2 vor sich her in die, in Fig. 1 schematisch dargestellten Skimrinnen 3 schieben. Von dort wird der Schwimmschlamm abgeführt. Weiterhin sind an der Brücke 9 Meßgeräte 13 montiert, die heb- und senkbar sind. Mit diesen Meßgeräten 13 kann der Schlammpegel in den Klärbecken 2 überprüft werden. Längs der Brücke 9 ist ferner ein Hebezeug 12 verfahr­ bar.

Claims (16)

1. Anlage zum Nachreinigen eines aus einem Gemisch aus Wasser und Belebtschlamm bestehenden Abwassers gekennzeichnet durch

• 1. wenigstens einen integralen, rechteckigen Baukörper (1), in den
• 2. eine Matrixanordnung mit n Reihen und m Kolonnen von
• 3. n × m rechteckigen, vertikal durchströmten Klärbecken (2) ausgebildet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• 4. wenigstens zwei Baukörper (1) nebeneinander unter Zwischenschaltung von Infrastruktur­ anlagen angeordnet sind.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.1 zum Abzug des gereinigten Abwassers in jedem Klärbecken (2) mehrere, abgetauchte gelochte Rohre oder Rinnen (4) angeordnet sind.

4. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.1 zwischen den Beckenreihen oder -kolonnen im Baukörper (1) Skimrinnen (3) ausgebildet sind.

5. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.2 in jedem Klärbecken (2) als Zulauf zentral ein Tauchrohr (5) angeordnet ist.

6. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.3 in jedem Klärbecken (2) als Zulauf ein an den Beckenwandungen umlaufendes Einlaufrohr (7) ausgebildet ist.

7. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.4 ein Mittelsteg (11) jedes Klärbecken (2) überspannt.

8. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.5 in jedem Klärbecken (2) ein Rundräumer (8) montiert ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.6 der von Rundräumern (8) nicht überfahrene Boden (14) der Ecken der Klärbecken (2) unter einem Winkel von etwa 60° geneigt ist.

10. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch

• 5. eine, den Baukörper (1) überspannende, auf diesem verfahrbare Brücke (9).

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

• 5.1 an der Brücke (9) für jedes Klärbecken (2) der überfahrenen Reihen oder Kolonnen ge­ teilte, verschwenk- und/oder hebbare Räum­ schilde (10) angeordnet sind.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß

• 5.2 an der Brücke (9) für jedes Klärbecken (2) der überfahrenen Reihen oder Kolonnen heb- und senkbare Meßgeräte (13) angeordnet sind.

13. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch

• 5.3 längs der Brücke (9) verfahrbare Hebezeuge (12).

14. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

• 5.4 an der Brücke (9) heb- und senkbare Reini­ gungseinrichtungen für die abgetauchten Rohre (4) angeordnet sind.

15. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.2 der Baukörper (1) ein Tiefbauwerk ist.

16. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.3 der Baukörper (1) ein Hochbauwerk ist.