DE3919368C2 - Vorrichtung zur biologischen und gegebenenfalls mechanischen und/oder chemischen Reinigung von Abwässern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen und gegebenenfalls mechanischen und/oder chemischen Reinigung von Abwässern mit einem äußeren Behandlungsbecken und wenigstens zwei darin angeordneten, sich nach unten verjüngenden Absetzbereichen, die über Ablaufleitungen oder -rinnen mit einem gemeinsamen Ablauf verbunden sind.

Bekannt sind Abwasserkläranlagen mit einem zylindrischen äu­ ßeren Behandlungsbecken, das als Belebungsbecken ausgebildet ist, und einem zentrisch darin angeordneten inneren Behand­ lungsbecken, welches ein Nachklärbecken ist. Diese Kombina­ tionsbauweise zweier ineinander angeordneter Behandlungsbec­ ken unterschiedlicher Funktion bringt Vorteile bei der Her­ stellung und erlaubt es, Abwasserkläranlagen auch bei beeng­ ten Platzverhältnissen herzustellen. Bei der Dimensionierung von Belebungsanlagen nach den gültigen Auslegungsrichtlinien zeigt sich aber, daß solche Kombinationssysteme mit trich­ terförmigen Absetzbecken für maximal 2000 Einwohnergleich­ werte herstellbar sind.

Belebtschlammanlagen mit den eingangs genannten Merkmalen sind aus der DE-PS 32 06 302 bekannt. Die als Abscheidekammern bezeichneten Absetzbereiche haben insgesamt keine Kegelform und eine Neigung zur Horizontalen von höchsten 55°, was kein gutes Abrutschen des abgesetzten Schlammes ergibt.

Die DE-OS 32 35 992 zeigt ein sich mit einer Neigung unter 60° verjüngendes Denitrifikationsbecken, also kein Absetzbecken.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun da­ rin, kompakte Kombinationsbecken zu bekommen, die auch in der Form größerer Anlagen gebaut werden können und die meh­ rere Funktionen miteinander koppeln können. Ein weiteres Ziel besteht darin, alle Behandlungsstufen mit Ausnahme der Grobreinigung (Rechen) und der Entfernung mineralischer Stoffe (Sandfang) in einer Einheit zu kombinieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung zur biologischen und gegebenenfalls mechanischen und/oder chemischen Reinigung von Abwässern mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, daß die Absetzbereiche als kegelförmige Behand­ lungsbecken mit einer Neigung des Kegelmantels zur Horizontalen von wenigstens 60° ausgebildet sind.

Für die kegelförmigen inneren Behandlungsbecken ist es wichtig, daß ihr Kegelmantel eine Neigung zur Horizontalen bzw. Boden­ fläche des äußeren Behandlungsbeckens von wenigstens 60°, vorzugsweise zwischen 60 und 70°, hat, um ein Absetzen des Schlammes auf ihnen zu verhindern.

Die Aufteilung des inneren Behandlungsbeckens, wie beispielsweise eines Absetzbeckens, auf mindestens zwei oder mehr Behandlungs­ becken reduziert die erforderliche Bautiefe der inneren Behand­ lungsbecken, so daß das erforderliche Volumenverhältnis von äußerem Behandlungsbecken zu der Gesamtheit der inneren Behand­ lungsbecken ziemlich frei variabel ist und das äußere Behand­ lungsbecken, das gewöhnlich das Belebungsbecken darstellt, relativ flach gehalten werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß sie sich der rasch vorwärts entwickelnden Verfahrenstechnik auf dem Gebiet der Abwasserreinigung anpassen läßt und sich durch Flexibilität im Betrieb, Ausbaubarkeit und kostengün­ stige Umstellung der Verfahrenstechniken auszeichnet, um die stetig steigenden Ansprüche an die Qualität des gereinigten Abwassers erfüllen zu können. Beispielsweise können einzelne Funktionen leicht herausgenommen, ausgetauscht, verändert oder hinzugefügt werden.

Es ist nicht erforderlich, daß alle inneren Behandlungsbec­ ken die gleiche Funktion haben und einen allen gemeinsamen Ablauf besitzen, sondern zusätzlich zu den wenigstens zwei kegelförmigen inneren Behandlungsbecken mit gemeinsamem Ab­ lauf kann noch wenigstens ein weiteres Behandlungsbecken mit separatem Ablauf und anderer Funktion in dem äußeren Behand­ lungsbecken angeordnet sein. Diese weiteren inneren Behand­ lungsbecken können auch kegelförmig ausgebildet sein oder beliebige andere Form, wie Zylinderform, haben. Sie können einzeln mit einem Ablauf oder ebenfalls in Gruppen mit einem gemeinsamen Ablauf verbunden sein. Diese zusätzlichen Be­ handlungsbecken können beispielsweise Vorklärbecken, Anae­ rob-Becken, Denitrifikationsbecken, Nachklärbecken, Fällungs­ becken oder Filtersysteme sein.

Wie erwähnt, handelt es sich bei dem äußeren Behandlungsbec­ ken im Regelfall um das Belebungsbecken, in welchem Belüf­ tungseinrichtungen und gewöhnlich auch Umwälzeinrichtungen vorgesehen sind. Diese können üblicher Natur wie in bekann­ ten Belebungsbecken sein, wie beispielsweise abgehängte Be­ lüfterkerzen oder Flächenbelüftungssysteme.

Je nach der Anzahl und Kombination der inneren Behandlungs­ becken kann ein Belebungsverfahren beispielsweise mit einer Nitrifikation, einer Denitrifikation, einer chemischen Fäl­ lung, einer biologischen P-Elimination und anderen Behand­ lungsstufen kombiniert werden.

Um das Volumen der inneren Behandlungsbecken weiter zu stei­ gern, ohne dabei zwangsläufig auch die Höhe des äußeren Be­ handlungsbeckens zu vergrößern, ist es vorteilhaft, wenn die kegelförmigen inneren Behandlungsbecken den Boden des äuße­ ren Behandlungsbeckens durchstoßen und mit ihrem unteren oder verjüngten Ende unterhalb des Bodens des äußeren Be­ handlungsbeckens liegen.

Das äußere Behandlungsbecken kann an sich beliebige Form ha­ ben. Bevorzugt ist eine Zylinderform oder Rundbeckenform. Die Form kann aber auch oval oder mehreckig, wie fünf- oder sechseckig, sein. Diese hat den Vorteil, daß man wabenförmig mehrere derartige Becken miteinander auf kleinstem Raum kombinieren kann.

Es erwies sich als vorteilhaft, bei inneren Behandlungsbec­ ken gleicher Funktion eine gleichmäßige hydraulische Be­ schickung vorzusehen, was zweckmäßig dadurch erfolgen kann, daß entweder die Zulaufleitungen der inneren Behandlungsbec­ ken mit gemeinsamem Zulauf mit Zulaufregeleinrichtungen ver­ sehen sind oder daß die inneren Behandlungsbecken einstell­ bare Ablaufleitungen oder -rinnen besitzen. Gewöhnlich haben die inneren Behandlungsbecken jeweils einen Zulauf vom äuße­ ren Behandlungsbecken, sie können aber auch hintereinander geschaltet sein.

In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrich­ tung,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausfüh­ rungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Vorrich­ tung und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform be­ sitzt die Vorrichtung ein zylinderförmiges äußeres Behand­ lungsbecken 1 mit Flächenbelüftern 2, die über eine Druck­ luftleitung 8 gespeist werden. Außerdem sind in dem äußeren Behandlungsbecken 1 zwei Strömungserzeuger 7 angeordnet, die für eine Umwälzung der in diesem Behandlungsbecken enthalte­ nen Flüssigkeit sorgt. Das äußere Behandlungsbecken ist also als Belebungsbecken ausgebildet.

Im Inneren des äußeren Behandlungsbeckens 1 sind vier kegel­ förmige innere Behandlungsbecken angeordnet, deren Boden in der Höhe des Bodens des äußeren Behandlungsbeckens liegt. Diese inneren Behandlungsbecken sind in der gezeigten Aus­ führungsform Absetzbecken und enthalten jeweils eine Pumpe 4 zum Absaugen des abgesetzten Schlammes.

Der gemeinsame Ablauf 5 ist mit den vier inneren Behand­ lungsbecken 3 über Ablaufrinnen 6 verbunden, die vorzugswei­ se Regeleinrichtungen enthalten, welche einen gleichmäßigen Flüssigkeitsablauf aus allen vier inneren Behandlungsbecken 3 gewährleisten. Die inneren Behandlungsbecken 3 besitzen nicht gezeigte Zuläufe, durch die das im äußeren Belebungs­ becken behandelte Abwasser in die Absetzbecken fließt.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung unterschei­ det sich von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten im we­ sentlichen dadurch, daß sie statt vier nur zwei innere Behand­ lungsbecken aufweist und daß diese mit ihrem verjüngten Boden unter dem Boden 19 des äußeren Behandlungsbeckens liegen.

In dem äußeren Behandlungsbecken 11 sind Flächenbelüfter 12 und Strömungserzeuger 17 angeordnet. Diese Ausrüstungen ha­ ben für Belebungsbecken übliche Bauart.

In dem äußeren Belebungsbecken sind zwei kegelförmige innere Absetzbecken 13 mit jeweils einer Pumpe 14 vorgesehen. Über diese Pumpe 14 wird der abgesetzte Schlamm aus der Anlage abgeführt. Das in den Behandlungsbecken 13 geklärte Abwasser wird über Ablaufrinnen 16 und einen gemeinsamen Ablauf 15 aus der Anlage entfernt.

Die in Fig. 5 dargestellte Anlage besteht aus drei Einhei­ ten, die gleiche oder unterschiedliche Funktion haben kön­ nen. Wesentlich bei dieser Anlage ist, daß bei ihr das äuße­ re Behandlungsbecken 21 keine Zylinderform hat, sondern sechseckig ausgebildet ist, so daß mehrere solcher Becken in dichtester Packungsweise wabenartig aneinander angesetzt werden können.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur biologischen und gegebenenfalls mechani­ schen und/oder chemischen Reinigung von Abwässern mit einem äußeren Behandlungsbecken und wenigstens zwei darin angeordneten, sich nach unten verjüngenden Absetzbereichen, die über Ablaufleitungen oder -rinnen mit einem gemeinsamen Ablauf verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Absetzbereiche als kegelförmige Behandlungsbecken (3, 13) mit einer Neigung des Kegelmantels zur Horizontalen von wenigstens 60° ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete, daß das verjüngte Ende der kegelförmigen inneren Behandlungs­ becken (13) unterhalb des Bodens (19) des äußeren Be­ handlungsbeckens (11) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ablaufleitungen oder -rinnen (6, 16) der inneren Behandlungsbecken (3, 13) mit gemeinsamem Ablauf (5, 15) mit derartigen Ablaufregeleinrichtungen versehen sind, daß diese inneren Behandlungsbecken (3, 13) eine im wesentlichen gleiche hydraulische Beschickung haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnete, daß die Ablaufleitungen oder -rinnen (16) höhenverstellbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Behandlungsbecken (3, 13) jeweils einen Zulauf vom äußeren Behandlungsbecken (1, 11, 21) besitzen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem äußeren Behandlungsbecken (1, 11) Belüftungseinrichtungen (2, 12) und/oder Umwälzein­ richtungen (7, 17) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Kegelmantels der in­ neren Behandlungsbecken (3, 13) zwischen 60 und 70° liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Behandlungsbecken (1, 11) ein Rundbecken, ovales, fünfeckiges oder sechseckiges Becken ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Behandlungsbecken (1, 11, 21) ein Belebtschlammbecken ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei kegelförmigen Behandlungsbecken (3, 13) Absetzbecken sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich weitere Innenbecken mit anderen Funk­ tionen, wie Vorklärbecken, Anaerob-Becken, Denitrifika­ tionsbecken, Fällungsbecken oder Filtersysteme, ent­ hält.