DE3929510A1 - Klaeranlage - Google Patents
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Description
Kläranlagen zur Behandlung häuslicher, kommunaler
und industrieller Abwässer sind seit langem bekannt.
Die meisten Kläranlagen sind fest installiert und
das Abwasser durchläuft in der Regel zunächst eine
Vorklärung, danach eine biologische Behandlungsstufe
und anschließend eine Nachklärung. Der aus der Vor-/Nach
klärung abgezogene Klärschlamm wird anschließend stabili
siert, zum Teil entseucht und anschließend verwertet
oder deponiert. Die biologische Behandlung des Abwassers
kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Die
bekanntesten Verfahren sind das Belebtschlamm- und
Festkörperverfahren.
Der Nachteil großer Kläranlagen besteht darin, daß
sie erst ab einer bestimmten Abwassermenge wirtschaft
lich arbeiten. Der Nachteil kleinerer Kläranlagen
besteht darin, daß sie nur sehr schwer oder gar nicht
an unterschiedliche Abwassermengen/-qualitäten angepaßt
werden können. Abwassermenge, Konzentration und Art der
Verunreinigungen können zum Teil aber stark variieren,
zum Beispiel durch unterschiedliche Lebensgewohnheiten
im Verlauf eines Tages oder durch saisonal bedingte
Abwässer (zum Beispiel von Hotels, landwirtschaftlichen
Betrieben, Feriensiedlungen etc.). Dabei kann es auch
passieren, daß zum Beispiel an Ruhetagen, während
Betriebsferien oder außerhalb der Saison überhaupt
kein Abwasser mehr zuläuft. Da der biologische Kreislauf
einer Kläranlage aber einen mehr oder weniger konstanten
Anteil an aktiver Biomasse benötigt, bleibt nichts
anderes übrig, als die Anlage abzuschalten und später
wieder anzufahren. Dies ist nicht nur äußerst kompli
ziert, langwierig und teuer, sondern hat auch zur
Folge, daß in der Zwischenzeit anfallende Abwässer
ungeklärt abgeleitet oder zwischengelagert werden
müssen, was dann wieder Geruchsprobleme etc. zur Folge
hat.
Auch bei schwankenden Abwasserqualitäten entstehen
insbesondere bei kleineren Kläranlagen große Probleme,
weil innerhalb vorgegebener Behandlungsstufen nur
eine bestimmte, vorgegebene Abwasserbehandlung möglich
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klär
anlage zur Verfügung zu stellen, die leicht und flexibel
an unterschiedliche Abwassermengen und Abwasserqualitäten
angepaßt werden kann. Dabei soll die Anlage vorzugsweise
so gestaltet sein, daß sie auch in Zeiten, wo kein
neues Abwasser zufließt, über längere Zeit unverändert
weiter betrieben werden kann.
Ausgehend von der Überlegung, daß durch
- - unterschiedlich lange Sedimentationszeiten bei der Vorklärung,
- - unterschiedliche Behandlungsart bei der biologischen Reinigungsstufe sowie
- - Veränderung der Behandlungsdauer des Abwassers, sowie
- - sequenzweise Wiederholung der einzelnen Behandlungs stufen
unterschiedlich belastete Abwasser oder unterschiedliche
Abwassermengen innerhalb des Reinigungsprozesses in
ihrer Biologie "manipulierbar" sind, liegt der Erfindung
die Erkenntnis zugrunde, daß eine Kläranlage bezüglich
der Zuordnung der einzelnen Behandlungsstufen flexibel
zur Anpassung an unterschiedliche Abwassermengen und
-qualitäten gestaltet sein muß.
Die Erfindung betrifft danach eine Kläranlage zur
Abwasserreinigung, die durch Zwischenwände in unter
schiedliche Abschnitte zur Vorklärung, biologischen
Behandlung, Zwischen- und/oder Nachklärung des Abwassers
unterteilt ist, wobei jeder Abschnitt mehrere Kammern
aufweist, die durch Trennwände voneinander getrennt
sind und die Kammern untereinander in strömungstechnischer
Hinsicht in beliebiger, in Abhängigkeit von der Menge
und Art des zu behandelnden Abwassers vorwählbarer
Zuordnung verbindbar sind, sowie mit mindestens jeweils
einer Einrichtung im Bereich der Vorklärung, Zwischen
klärung und Nachklärung zur Entfernung des dort sedimentierten
Klärschlamms.
Entscheidend ist zunächst, daß die unterschiedlichen
Behandlungsabschnitte (Vorklärung, biologische Behandlungs
stufe, Zwischen- und/oder Nachklärung) nicht als eigen
ständige Abschnitte fest zueinander angeordnet sind,
sondern selbst in einzelne Kammern unterteilt sind,
wobei die Kammern untereinander in beliebiger Zuordnung
verbunden werden können. Dies hat den Zweck, in Abhängig
keit von der Abwasserqualität und Abwassermenge den
Weg des Abwassers durch die Kläranlage individuell
einstellen zu können und die Kläranlage so zum Beispiel
ein-, zwei- oder mehrstufig fahren zu können.
Einstufig bedeutet, daß das Abwasser über die Vorklärung
in die biologische Behandlungsstufe gelangt und anschließend
in die Nachklärung. Bereits die einstufige Fahrweise
kann ganz unterschiedlich ausgebildet sein. Bestehen
die einzelnen Bereiche zum Beispiel aus jeweils sechs
Kammern, so kann das Abwasser je nach Menge und Qualität
durch eine vorwählbare Anzahl von Kammern in den einzelnen
Bereichen geführt werden, wobei der Strömungsweg durch
entsprechende Verbindung der Kammern eingestellt wird.
Zwei oder mehrstufig bedeutet, daß die einzelnen Be
handlungsstufen selbst wieder unterteilt werden, so
daß das Abwasser bei seinem Weg durch die Kläranlage
zum Beispiel zwei oder mehrmals die biologische Behandlungs
stufe durchläuft und zwischendurch immer wieder einer
Zwischenklärung unterworfen wird, wobei in diesem
Fall vorzugsweise die entsprechenden Kammern der Vorklär-
und Nachklärstufe zur Zwischenklärung dienen, bevor
das Abwasser über die letzte Sedimentationsstufe zum
Beispiel in einen Vorfluter abgeleitet wird.
Auf diese Weise erhält die Kläranlage eine Art Labyrinth
charakter, wobei der Weg durch das Labyrinth extern
eingestellt werden kann. Eine Ausführungsform dazu
sieht vor, in den Trennwänden zwischen benachbarten
Kammern über Ventile verschließbare Öffnungen vorzu
sehen. Die Ventile, die zum Beispiel einfache Schieber
sein können, können mechanisch, elektrisch, hydraulisch
oder pneumatisch betrieben werden und verbinden zwei
Kammern miteinander, so daß das Abwasser überlaufen
kann oder trennen die Kammern voneinander (in Verschluß
stellung).
Eine Alternative besteht darin, auf die oberen Ränder
der Trennwände Randelemente aufzusetzen, quasi als
Leitelemente für das Abwasser, das dann über die Ränder
der Trennwände von einer Kammer in die nächste fließt.
Ebenso können die Trennwände selbst aber auch höhen
verstellbar sein. Das Wasser strömt dann unterhalb
der Trennwände von einer Kammer in die nächste.
Bevorzugt ist es, wenn die Kammern der einzelnen Be
handlungsabschnitte in längsverlaufenden Reihen angeordnet
und jeweils gleich groß sind. Aufgrund dieser einfachen
geometrischen Zuordnung ergeben sich überraschende
Vorteile. Diese sollen am Beispiel einer Kläranlage
erläutert werden, bei der die Kammern der einzelnen
Abschnitte in drei Reihen nebeneinander angeordnet
sind, wobei die mittlere Reihe die biologische Behandlungs
stufe darstellt. Wird das Abwasser nur über zwei Kammern
vorgeklärt, so verbleibt im Abwasser zum Beispiel
ein wesentlich höherer Anteil organischer Substanzen
als wenn die Vorklärung über vier Kammern geführt
würde. Das Abwasser wird jetzt zum Beispiel über ein
geöffnetes Ventil von der zweiten Kammer in die benach
barte zweite Kammer der biologischen Behandlungsstufe
geführt und von dort entgegen der Strömungsrichtung
in der Vorklärung in die nächste Kammer weitergeführt.
Die biologische Behandlung erfolgt aufgrund der kurzen
Vorklärung unter Hochlast. Bei konstanter Sauerstoff
menge kann es zu teilweise anaeroben Behandlungsbe
dingungen kommen. Das so behandelte Abwasser gelangt
nun über weitere geöffnete Ventile in die erste Nach
klärkammer und muß dort zwangsweise nun mindestens
drei Nachklärkammern durchlaufen, um anschließend
in eine weitere biologische Behandlungskammer überführt
zu werden. Durch den Hochlastbetrieb in der ersten
biologischen Behandlungsstufe werden dort nur Mikro
organismen selektiert, die den Anteil leicht abbaubarer
Substanzen im Abwasser abbauen. Entsprechend hoch
ist der Anteil an suspendierten Feststoffen (biolo
gischer Schlamm), der in die nachqeschaltete Klärstufe
gelangt, die - wie beschrieben - aufqrund der Geometrie
der Kläranlage verlängert ist, so daß automatisch
eine längere Verweilzeit zur Sedimentation des biolo
gischen Schlamms erreicht wird.
Muß ein Abwasser aufbereitet werden, das einen höheren
Anteil an schwer abbaubaren Substanzen aufweist, so
wird es möglicherweise bevorzugt sein, die Vorklärung
über drei oder vier Kammern zu führen und entsprechend
die weiteren Behandlungsstufen einzustellen.
Die Kläranlage kann auf diese Weise an völlig unter
schiedliche Abwassermengen und -qualitäten angepaßt
werden.
Zum Beispiel über Förderschnecken oder Absaugleitungen
im Bereich der seitlichen Behandlungskammern zur Vor-,
Zwischen- und/oder Nachklärung kann der Klärschlamm schonend
abgezogen werden. Vorzugsweise wird der Schlamm unmittel
bar in einen Behälter zur Schlammlagerung beziehungsweise
Schlammbehandlung ausgetragen, wobei diesem Behälter,
der vorzugsweise mit den übrigen Bauteilen in einem
kompakten Container angeordnet ist, erfindungsgemäß
eine besondere Bedeutung zukommt. Der Behälter soll
nämlich zur Zwischenlagerung und Vorstabilisierung
des Klärschlamms dienen und eine Leitung zur teil
weisen Rückführung des vorstabilisierten Schlamms
in eine der Kammern aufweisen. Hierdurch wird es er
möglicht, in Zeiten, wo ein geringerer Abwasserzulauf
ist oder überhaupt kein Abwasser mehr zuläuft, den
biologischen Betrieb der Anlage weiterhin aufrechtzu
erhalten, indem die für die biologische Stufe notwendige
Biomasse jetzt nicht mehr oder nur noch teilweise
durch zulaufendes Abwasser zur Verfügung gestellt,
sondern durch eine entsprechende Menge an rückgeführtem,
vorstabilisiertem Schlamm eingebracht wird.
Entsprechend umfaßt die Erfindung auch ein Verfahren
zur Abwassereinigung mit Hilfe mindestens einer biologisch
wirksamen Behandlungskammer, bei dem der abgetrennte
oder abgezogene Schlamm in einem Behälter zwischengelagert
und vorstabilisiert wird und bei Unterversorgung der
Reaktionskammer mit zulaufendem Abwasser jeweils eine
solche Menge des vorstabilisierten Schlamms in die
Reaktionskammer(n) zugeleitet wird, wie dies für die
Aufrechterhaltung der dort ablaufenden Reaktionsprozesse
notwendig ist.
Dabei ist es unabhängig, nach welchem Verfahren die
biologische Abwasserreinigung erfolgt. Dies gilt auch
für die zuvor beschriebene Anlage, deren biologische Behand
lungsstufe anaerob oder aerob im Belebtschlammverfahren
oder im Festkörperverfahren betrieben werden kann. Ent
sprechend weisen die einzelnen Kammern zugehörige
Belüftungseinrichtungen und/oder Festbettkörper auf,
wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Ebenso
ist eine chemische Behandlung möglich, zum Beispiel
über eine Flockung oder Fällung.
Die Zwischenlagerung des Klärschlamms im Behälter
kann unter anaeroben Bedingungen erfolgen. Es ist
aber auch möglich, während der Lagerung im Behälter
eine dem endogenen Sauerstoffverbrauch des Schlamms
entsprechende Belüftung sicherzustellen, um die Stoff
wechselprozesse im Schlamm kontinuierlich aufrechtzu
erhalten.
Die vom Behälter zurückgeführte Schlammenge wird vorzugs
weise so gewählt, daß die biologische Belastung des
behandelten Abwassers konstant ist.
Die Kläranlage kann kompakt in einem Container angeord
net werden und umfaßt von der Vorreinigung bis zur
Schlammbehandlung sämtliche Verfahrensstufen. Ein
besonderer Vorteil besteht darin, daß die Kläranlage
in konstruktiver Hinsicht trotz der Möglichkeit, völlig
unterschiedliche Behandlungswege vorzugeben, nicht
verändert werden braucht, wenn man von der Einstellung
des Strömungsweges absieht. Dies gilt zum Beispiel
auch für die Einrichtungen zur Entfernung beziehungs
weise Zwischenlagerung und Rückführung des Klärschlamms.
Trotzdem können die Abschnitte die Vorklärung, der
biologische Behandlungsraum oder die Abschnitte der
Nachklärung in weiten Bereichen verkleinert oder ver
größert werden und so an die örtlichen Gegebenheiten
angepaßt werden.
Es ist selbstverständlich, daß die vorstehend nicht
erwähnten üblichen Einrichtungen, die zu einer derartigen
Kläranlage gehören, ebenfalls vorhanden sind. So kann
im Container eine mechanische Vorreinigungseinrichtung
angeordnet sein, die durch ein Rohr mit einer Zulaufkammer
verbunden ist, von der aus das Abwasser zum Beispiel
über einen Überlauf in die erste Vorklärkammer gelangt.
Für den Ablauf des gereinigten Wassers ist vorgesehen,
die letzte, der Nachklärung dienende Kammer unmittel
bar oder mittelbar an einen Vorfluter anzuschließen.
Dabei kann eine Ablaufkammer zwischengeschaltet sein.
Der Schlamm wird entweder über die genannten Förder
schnecken unmittelbar in den Behandlungsbehälter geführt.
Er kann dort zum Beispiel aerob (thermisch) behandelt
und stabilisiert werden. Ebenso kann der Schlamm (vor)sta
bilisiert und - wie beschrieben - zumindest teilweise
in die biologischen Behandlungsstufen zurückgeführt
werden. Schließlich kann der Behälter als einfacher
Stapelbehälter ausgebildet sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen An
meldungsunterlagen.
Im nachstehenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung
zeichnerisch erläutert. Dabei zeigen in stark schema
tisierter Darstellung
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine in einem Container
angeordnete Kläranlage mit zugehörigen Peripherie
geräten,
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des Kammer
behälters der Anlage nach Fig. 1,
Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch eine Zwischen
wand im Bereich einer Öffnung mit einem
Schieber,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Kammer
behälters,
Fig. 5 einen horizontalen Querschnitt durch eine
Verbindungsstelle verschiedener Zwischen-/Trenn
wände des Behälters nach Fig. 4,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Kammer
behälters in perspektivischer Darstellung,
Fig. 7 den Behälter nach Fig. 6 in einem Längs
schnitt.
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile
mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Der Begriff
"Kammerbehälter" umfaßt die Gesamtheit der Kammern
der einzelnen Behandlungsstufen zur Behandlung eines
Abwassers.
Der Kammerbehälter besteht aus verschweißten Stahlblechen.
Er weist in der Aufsicht eine Rechteckform auf und
besitzt zwei Seitenwände 2 und zwei Stirnwände 3.
In Längsrichtung verlaufen durch den Kammerbehälter 1
zwei Zwischenwände 4 parallel und im Abstand zueinander.
Hierdurch wird der Kammerbehälter 1 in drei längsverlaufende
Abschnitte 6, 7, 8 unterteilt. Jeder Abschnitt 6,
7, 8 ist weiterhin durch quer verlaufende Trennwände
5 in jeweils sechs Kammern 6 a bis f, 7 a bis f und
9 a bis f untergliedert. Die Fig. 1, 2 und 6 zeigen,
daß die Trennwände 5 zwischen den Seitenwänden 2 fluchtend
beziehungsweise im Abstand zueinander verlaufen und
die Kammern 6 a bis f, 7 a bis f, 8 a bis f hierdurch
jeweils eine gleiche Länge L aufweisen.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die einzelnen Kammern unter
schiedlich hoch. Die äußeren Kammern 6 a bis f und
6 a bis f sind in ihrem unteren Abschnitt rinnenförmig
ausgebildet und überragen mit diesem im Längsschnitt
V-förmigen Abschnitt die mittleren Kammern 7 a bis f
nach unten.
In diesem unteren Abschnitt ist in jeder Kammerreihe
6, 8 eine Transportschnecke 10 in Längsrichtung ange
ordnet, die sich durch entsprechende Öffnungen in
den Trennwänden 5 hindurch erstreckt. Die Transport
schnecken 10 sind an ihrem einen Ende (vor den Kammern
6 a, 8 a) an einen (nicht dargestellten) Antriebsmotor
gekuppelt und ragen mit ihrem anderen Ende durch die
hinteren Trennwände der Kammern 6 f, 8 f in einen Raum
40, der nachstehend noch näher beschrieben wird. Über
verschiedene (nicht dargestellte) Lagerstellen werden
die Förderschnecken 10 geführt.
In den Zwischenwänden 4 und Trennwänden 5 zwischen
benachbarten Kammern 6 a bis f, 7 a bis f, 8 a bis f
sind Öffnungen 14 vorgesehen. Wie Fig. 3 zeigt, sind
die Öffnungen 14 durch höhenverstellbare Schieber 15
verschließbar beziehungsweise zu öffnen, wobei die
Schieber 15 über seitliche Führungsschienen 16 mit
einem Anschlag am unteren Ende geführt werden. Die
Schieber 15 können über den oberen Rand 19 mechanisch
angehoben und über geeignete Arretiermittel festgelegt
werden, um die Öffnungen 14 ganz oder teilweise freizu
legen. Ebenso können aber auch motorisch betriebene
Antriebsorgane dazu dienen, die Schieber 15 anzuheben
oder abzusenken.
Anstelle von Schiebern können auch andere Ventilarten,
Stopfen oder dergleichen verwendet werden.
Eine andere Art der Verbindung der Kammern 6 a bis f,
7 a bis f, 8 a bis f in strömungstechnischer Hinsicht
zeigen die Fig. 4, 5. Hier sind die Zwischenwände
4 beziehungsweise die Trennwände 5 nicht miteinander
verschweißt, sondern über vertikale Pfosten 18 in
entsprechenden vertikalen Aufnahmen 18 a höhenverstell
bar geführt. Die Verstellbarkeit der Wände 4, 5 kann
auf gleiche Weise erfolgen wie zuvor anhand der Schieber
15 beschrieben. In der angehobenen Stellung entstehen
dabei - wie Fig. 4 zeigt - zwischen dem Boden 17
des Kammerbehälters 1 und den unteren Rändern 19′
der Wände 4, 5 Öffnungen 14, durch die benachbarte
Kammern 6 a bis f, 7 a bis f, 8 a bis f untereinander
kommunizierend verbunden werden.
Über diese Verbindungen kann der Abwasserstrom, je
nachdem, welche Öffnungen 14 verschlossen und welche
geöffnet sind, gezielt eingestellt werden.
Wie Fig. 1 zeigt, wird das Abwasser zunächst über
eine Einrichtung 26 zur mechanischen Vorreinigung,
die ein Schwerkraftsieb 27 und einen Sammelbehälter 28
für abgetrennte Schmutzteilchen aufweist, über eine
Rohrleitung 11 in eine Zulaufkammer 21 gepumpt, die
an der in Fig. 1 linken Stirnwand 3 des Kammerbehälters
1 angebracht ist. Das Abwasser fließt von dort über
einen Überlaufrand 33 in die Kammer 6 a, die eine erste
Kammer zur Vorklärung bildet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die diametral
gegenüberliegende Kammer 8 f im Bereich der Nachklärung
angeordnet und von hier aus gelangt das Abwasser über
einen Überlaufrand 33′ in eine Ablaufkammer 22, welche
bodenseitig mit einem Ablaufrohr 12 ausgebildet ist,
über die das Abwasser weggeführt wird, zum Beispiel
in einen Vorfluter (nicht dargestellt).
Der Weg des Abwassers von der Kammer 6 a zur Kammer 9 f
kann erfindungsgemäß auf unterschiedlichste Art und
Weise erfolgen.
Bei einer einstufigen Fahrweise können zum Beispiel
die Kammern 6 a bis f über die Öffnungen 14 miteinander
verbunden werden, so daß alle Kammern 6 a bis f der
Vorklärung dienen, bevor das Abwasser über die Öffnung
14 zwischen den Kammern 6 f, 7 f in die mittlere Kammer
reihe, die der biologischen Abwasserreinigung dient,
gelangt und über die Öffnungen 14 in den Trennwänden
5 von der Kammer 7 f über die Kammern 7 e bis 7 b in
die Kammer 7 a fließt. Jede Kammer 7 f bis 7 a weist
eine oberhalb des Bodens angeordnete Belüftungsein
richtung 24 auf, die jeweils an eine zentrale Luft
leitung 24′ angeschlossen sind und über die Sauerstoff
in das Abwasser eingedüst wird. Zusätzlich können
(nicht dargestellte) Rührwerke vorgesehen sein. Die
biologische Reinigung des Abwassers in den Kammern
7 f bis 7 a kann nach dem Belebtschlammverfahren erfolgen;
es ist aber ebenso möglich, in den einzelnen Kammern
7 f bis 7 a Festbettkörper, zum Beispiel Tauchkörper 25
für ein Festkörperverfahren anzuordnen.
Nach der biologischen Behandlung gelangt das Abwasser
durch die Öffnung 14 zwischen den Kammern 7 a, 8 a in die
Kammer 8 a und von dort durch die Kammern 9 b bis 8 e
in die Kammer 8 f, wobei die Kammerreihe 8 a bis 8 f
zur Nachklärung dient, bevor das Abwasser über die
Ablaufkammer 22 weggeführt wird.
Die Erfindung ermöglicht es den einstufigen Weg auch
völlig anders zu gestalten, indem beispielsweise die
Vorklärung nur über die Kammern 8 a, b geführt wird,
bevor das Abwasser über die biologischen Behandlungs
kammern 7 b, 7 a wiederum die Nachklärkammern 8 a bis f
durchläuft. Entsprechend werden gegenüber der vorstehend
beschriebenen Variante nun die Öffnungen zwischen
den Kammern 6 b, 6 c und 7 b, 7 c geschlossen, um das
Abwasser entsprechend zu führen. Eine solche Fahrweise
wird sich insbesondere im Schwachlastbetrieb oder
bei Abwässern anbieten, die zum Beispiel einen hohen
Anteil an Nematoden aufweisen.
Die vorstehende Kammerkonfiguration kann auch für
ein mehrstufiges Verfahren genutzt werden. In diesem
Fall wird zum Beispiel die Öffnung 14 zwischen den
Kammern 8 c, 8 d geschlossen und der Abwasserstrom über
die Kammern 6 a, 6 b, 7 b, 7 a, 8 a, 8 b, 8 c, 7 c, 7 d, 6 d,
6 e, 6 f, 7 f, 7 e, 8 e, 8 f in die Ablaufkammer 22 geführt.
Dabei dienen die Kammern 7 a bis f der Reihe 7 ausschließ
lich der biologischen Behandlung, während die Kammern 8 a
bis c und 8 d bis f nunmehr die Aufgabe einer Zwischen
klärung erfüllen, bevor das Abwasser in den Kammern 8 e, f
nachgeklärt wird.
Bei dieser Fahrweise wird das Abwasser in drei getrennten
biologischen Behandlungsstufen mit entsprechender
Zwischenklärung gereinigt. Aufgrund der Gestaltung
der Kläranlage wird bei dieser Fahrweise mit Hochlast
in der ersten biologischen Behandlungsstufe (Kammern 7 b,
7 a) die Sedimentationsstrecke in der ersten Zwischen
klärung (Kammern 8 a bis c) zwangsweise verlängert,
so daß der erhöhte Anteil an Überschußschlamm über
eine längere Verweilzeit sedimentieren kann und von
der dritten Kammer 8 c der ersten Zwischenklärung ein
mit wesentlich weniger Schlamm belastetes Abwasser
in die zweite biologische Behandlungsstufe gelangt.
Der sedimentierte Schlamm wird über die Förderschnecken
10 sowie angeschlossene Förderleitungen 10′ in einen
Schlammbehandlungsbehälter 29 geführt, der mit einer
Belüftungsvorrichtung 30 bestückt ist. Im Behälter
29 wird der Schlamm aerob behandelt und stabilisiert,
wobei die exotherme Reaktion ein für die Stabilisierung
geeignetes Temperaturniveau schafft. Soweit erforder
lich kann der Behälter 29 aber auch zusätzlich erwärmt
werden. Der stabilisierte Schlamm wird über ein Rohr
31 in einen Stapelbehälter 32 gefördert, der beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 seitlich neben dem
Kammerbehälter 1 innerhalb des Containers 1′ angeordnet
ist.
Ebenso ist es aber auch möglich, den Klärschlamm im
Behälter 29 anaerob zu behandeln oder für eine dem
endogenen Sauerstoffverbrauch des Schlamms entsprechende
Belüftung zur Aufrechterhaltung der Stoffwechselpro
zesse im Schlamm zu sorgen und den so vorstabilisierten
Schlamm anschließend in eine biologische Behandlungs
kammer 7 a bis f in bestimmten Teilmengen zurückzuführen
über die Leitung 31′ mit Ventilen 41. Auf diese Weise kann
insbesondere bei einem Belebtschlammverfahren stets die
zur Aufrechterhaltung der Stoffwechselprozesse notwendige
Biomasse aufrechterhalten werden, auch wenn der Abwasserzu
lauf sich verringert oder überhaupt kein belastetes
Abwasser mehr zuläuft. Die Kläranlage kann so auch
größere Schwankungen im Abwasserzulauf ohne weiteres über
brücken und sich quasi "autark" versorgen. Dies führt zu dem
wesentlichen Vorteil, daß die Anlage auch bei schwan
kenden Abwassermengen und Abwassern unterschiedlichster
biologischer Belastung individuell angepaßt werden
kann, ohne den konstruktiven Aufbau in irgendeiner
Weise zu verändern. Erhöht oder erniedrigt sich zum
Beispiel saisonal der Anteil einzelner Mikroorganismen/
Enzyme, so kann dem durch entsprechende Einstellung
der Anlage - wie vorstehend beschrieben - unmittelbar
Rechnung getragen werden.
Die einzelnen Bauteile der Anlage können auf verschiedene
Art und Weise ausgebildet sein. Anstelle der trichter
förmigen Ausbildung der Kammern 6 a bis f, 8 a bis f
im unteren Bereich können die entsprechenden Außenwände
auch keilförmig in Richtung auf die Innenwände verlaufen
(Fig. 7).
Ebenso kann der Kammerbehälter eine runde Grundfläche
aufweisen und die Kammern sind dann zum Beispiel als
Kreissektoren ausgebildet. Ebenso kann der Kammerbe
hälter drei- oder mehreckig ausgebildet sein. Die
einzelnen Kammern können auch durch Kunststoffbehälter
ausgebildet werden, die mit ihren korrespondierenden
Flächen gegeneinander liegen, wobei die Öffnungen
dann vorzugsweise wie in Fig. 2 dargestellt ausge
bildet sind und sich durch jeweils zwei nebeneinander
liegende Wände erstrecken. Diese Kunststoffbehälter
werden vorzugsweise im Streckformverfahren hergestellt.
Eine andere Ausführungsform zur kommunizierenden Verbindung
der einzelnen Kammern zeigt Fig. 6. Anstelle von
Öffnungen 14 sind hier auf die oberen Ränder 19 einzelner
Zwischenwände 4 beziehungsweise Trennwände 5 Randele
mente 20 lösbar aufgesetzt, wobei die Randelemente
20 bündig mit dem umlaufenden Rand des Kammerbehälters
1 abschließen. Bei dieser Ausführungsform muß der
Flüssigkeitspegel oberhalb der Ränder 19 liegen. Das
Abwasser wird dann entsprechend der Zuordnung der
Randelemente 20 durch die einzelnen Kammern geführt.
Die Randelemente 20 können im einfachsten Fall aufge
steckt werden. Sie können aber auch über Nut-/Feder
verbindungen, Ösen oder Steckbolzen lösbar auf den
Rändern 19 festgelegt werden.
Claims (19)
1. Kläranlage zur Abwasserreinigung, mit einem Kammer
behälter (1), der durch Zwischenwände (4) in unter
schiedliche Abschnitte (6, 7, 8) zur Vorklärung,
biologischen oder chemischen Behandlung, Zwischen-
und/oder Nachklärung des Abwassers unterteilt
ist, wobei jeder Abschnitt (6, 7, 8) mehrere Kammern
(6 a bis f, 7 a bis f, 8 a bis f) aufweist, die durch
Trennwände (4, 5) voneinander getrennt sind und
die Kammern (6 a bis f, 7 a bis f, 8 a bis f) unter
einander in strömungstechnischer Hinsicht in beliebi
ger, in Abhängigkeit von der Menge und Art des
zu behandelnden Abwassers vorwählbarer Zuordnung
verbindbar sind, sowie mit mindestens jeweils
einer Einrichtung (10) im Bereich der Vorklärung,
Zwischenklärung und Nachklärung zur Entfernung
des dort sedimentierten Klärschlamms.
2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Trennwänden (4, 5) zwischen benachbarten
Kammern (6 a bis f, 7 a bis f, 8 a bis f) über Ventile
(15) verschließbare Öffnungen (14) vorgesehen
sind.
3. Kläranlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch Randelemente (20), die lösbar auf dem oberen
Rand (19) der Trennwände (4, 5) befestigbar sind
und nach oben über den Flüssigkeitsspiegel des
Abwassers vorragen.
4. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennwände (4, 5) entlang
von seitlichen Führungselementen (18 a) über den
Flüssigkeitsspiegel des Abwassers hinaus vertikal
verstellbar sind.
5. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kammern (6 a bis f, 7 a
bis f, 8 a bis f) der Abschnitte (6, 7, 8) jeweils
in Reihen hintereinander angeordnet sind.
6. Kläranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reihe (7) mit Kammern (7 a bis f) zur bio
logischen Abwasserbehandlung parallel neben den
übrigen Kammerreihen (6, 8) angeordnet ist.
7. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kammern (6 a bis f, 7 a
bis f, 8 a bis f), in Längsrichtung der Reihen
(6, 7, 8) betrachtet, eine gleiche Länge (L) auf
weisen.
8. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zur Ent
fernung des Klärschlamms aus einer Transportschnecke
besteht, die in Längsrichtung der jeweiligen Reihe
(6, 8) am Boden der zugehörigen Kammern (6 a bis f,
8 a bis f) verläuft und sich durch entsprechende
Öffnungen in den Trennwänden (5) erstreckt.
9. Kläranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß sich an das in Transportrichtung betrachtet
hintere Ende der Förderschnecke eine Einrichtung
(10′) zur Überführung des Schlamms in einen nach
geschalteten Behälter (29) zur Schlammlagerung
und/oder Schlammbehandlung anschließt.
10. Kläranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Förderschnecke (10), in Förderrichtung
betrachtet, durch die letzte Trennwand (5) hindurch
in einen Behälter (29) zur Schlammlagerung beziehungs
weise Schlammstabilisierung erstreckt.
11. Kläranlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Behälter (29) zur anaeroben
Zwischenlagerung des Klärschlamms geschlossen
ausgebildet ist und eine Leitung (31′) zur teil
weisen Rückführung des vorstabilisierten Schlamms
in eine der Kammern (7 a bis f) aufweist.
12. Kläranlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Behälter (29) geschlossen ausge
bildet ist und eine Einrichtung zur partiellen
Belüftung des Schlamms aufweist.
13. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (7 a bis f)
zur biologischen Behandlung des Abwassers mit
Belüftungseinrichtungen (24) und/oder Rührwerken
ausgebildet sind.
14. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Kammern (7 a
bis f) zur biologischen Behandlung des Abwassers
Festbettkörper (25) angeordnet sind.
15. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung
des Abwassers letzte Nachklärkammer (8 f) einen
Ablauf (33′) zu einer Ablaufkammer (22) aufweist,
die an einen Vorfluter anschließbar ist.
16. Verfahren zur Abwasserreinigung mit Hilfe mindestens
einer biologisch wirksamen Behandlungskammer bei
schwankender Abwasserzulaufcharakteristik, insbe
sondere mit einer Kläranlage nach einem der Ansprüche
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der bei
einer Abwasserreinigung nach dem Belebtschlamm
verfahren aus einer Nachklärkammer abgezogene
Überschußschlamm beziehungsweise der bei einer
Abwasserreinigung nach dem Festkörperverfahren
in einer Nachklärkammer abgetrennte Schlamm separiert
und in einem Behälter zur Vorstabilisierung zwischen
gelagert und bei Unterversorung der Reaktions
kammer(n) mit zulaufendem Abwasser jeweils eine
solche Menge des vorstabilisierten Schlamms in
die Reaktionskammer(n) geleitet wird, wie dies
für die Aufrechterhaltung der dort ablaufenden
Reaktionsprozesse notwendig ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Anwendung des Festkörperverfahrens
auch der bei der Abwasservorklärung sedimentierte
Primärschlamm im Behälter zwischengelagert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlamm im Behälter unter anaeroben
Bedingungen zwischengelagert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlamm im Behälter mit einer
dem endogenen Sauerstoffverbrauch des Schlamms
entsprechenden Luftmenge belüftet wird.
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