DE4112802C1 - Biological clarification device for waste water - has three-layer structure for aerobic, degassing and aeration treatment - Google Patents

Biological clarification device for waste water - has three-layer structure for aerobic, degassing and aeration treatment

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DE4112802C1 DE19914112802 DE4112802A DE4112802C1 DE 4112802 C1 DE4112802 C1 DE 4112802C1 DE 19914112802 DE19914112802 DE 19914112802 DE 4112802 A DE4112802 A DE 4112802A DE 4112802 C1 DE4112802 C1 DE 4112802C1
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Abstract

Fully biological clarification device, comprises three layers arranged one above the other, each with separate fillings, which have a braking effect on the waste water as it flows horizontally over them, so that the waste water flows over to the next layer by gravity and stears independently of the water condition from the inlet region of the top layer to the outlet region of the bottom layer. The top layer is filled with material which works aerobically on the drop body principle and has an inlet for additional untreated water, and an internal inlet which is unaffected by weather conditions. The middle layer has degassing pipes and is filled with material allowing anoxic conditions. The lower layer has passageways allowing aeration by the chimney effect. USE - For domestic waste water.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine vollbiologische Kläranlage, die befähigt ist, eine Nachreinigung der in Mehrkammer-Ausfaulgruben vorbehandelten häuslichen Abwässer zu bewirken.The invention relates to a fully biological wastewater treatment plant that enables is a post-cleaning of those pre-treated in multi-chamber septic tanks to cause domestic sewage.

Eine solche Nachreinigung soll nach dem Willen des Gesetzgebers bis Mitte der 90er Jahre durchgeführt werden.According to the will of the legislator, such post-cleaning should be carried out by the middle of the 90s.

Es sind bereits Teichkläranlagen bekannt (z. B. in DE- 39 08 779 C1), die so­ wohl einen Abbau von organischen Kohlenstoffverbindungen als auch eine Nitri­ fikation von Stickstoffinerbindungen ermöglichen, die aber zu einer Stick­ stoffelimination durch Denitrifikation kaum befähigt sind, da eine anoxische Behandlung des Abwassers kaum verwirklichbar ist. Eine Abhilfe sollten die sogen. Pflanzenkläranlagen bringen. Zu einer Nitrataufnahme sind diese aber nur während der Wachstumsperioden befähigt.Pond treatment plants are already known (for example in DE-39 08 779 C1) probably a breakdown of organic carbon compounds as well as a nitrite Enable nitrogen compounds, but it becomes a stick substance elimination by denitrification are hardly able, as an anoxic Waste water treatment is hardly feasible. One remedy should be the so-called Bring wastewater treatment plants. However, these are for nitrate intake only qualified during the growing seasons.

Aus der DE- 37 16 637 A1 ist eine mehrschichtige Kläranlage bekannt, bei der das Abwasser von oben nach unten fließt und Luft von unten nach oben gepreßt wird, die nach dem Tropfkörperprinzip arbeitet. Durch Einbringen von für Luft schlecht durchlässige Schichten können sich anoxische Zonen heraus­ bilden, in denen eine Denitrifikation möglich ist. Nachteilig bei dieser An­ lage ist der hohe Energiebedarf für das Durchpressen der Luft.From DE 37 16 637 A1 a multi-layer sewage treatment plant is known in which the waste water flows from top to bottom and air is pressed from bottom to top that works on the trickling filter principle. By bringing in for Anoxic zones can emerge from layers that are poorly permeable to air form in which denitrification is possible. A disadvantage of this type location is the high energy requirement for the air to be forced through.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist die Vermei­ dung der genannten Nachteile.The object on which the present invention is based is avoidance extension of the disadvantages mentioned.

Die erfindungsgemäße Kläranlage, die ebenfalls nach dem Tropfkörperprinzip arbeitet, weist auch einen anoxischen Bereich auf um eine Denitrifikation zu ermöglichen, ist einfach zu errichten und arbeitet ohne Energieaufwand.The sewage treatment plant according to the invention, which is also based on the trickling filter principle also has an anoxic area around denitrification enabling is easy to set up and works without energy.

Gegenstand der Erfindung ist eine schwach belastete vollbiologische Klär­ anlage, die aus drei übereinander angeordneten Schichten mit unterschied­ lichen Füllungen besteht. Diese Schichten werden vom Abwasser horizontal durchflossen, gleichzeitig wird das Wasser in diesen Schichten auch ge­ bremst. Durch Schwerkraft tritt das Abwasser in die nächst untere Schicht über. Selbsttätig arbeitende Heber im Einlauf- und Auslaufbereich steuern dabei den Abwasserstrom. The invention relates to a slightly contaminated fully biological clarification system consisting of three layers with different layers fillings. These layers become horizontal from the wastewater flows through, at the same time the water in these layers is also ge brakes. The wastewater enters the next lower layer by gravity about. Control automatically operating jacks in the inlet and outlet areas thereby the wastewater flow.  

Der Verfahrensablauf ist indirekt abhängig vom Zulauf. Die Bremswirkung im oberen bzw. mittleren Geschoß bestimmt den Ablauf der Steuerung. Der Ab­ wasserstrom im Auslaufheber reißt ab, wenn die Heberleistung größer ist als der Zulauf.The process sequence is indirectly dependent on the inflow. The braking effect in The upper or middle floor determines the control sequence. The Ab Water flow in the outlet lifter stops when the lifter output is greater than the inflow.

Entsprechend der nachlaufenden Abwassermenge aus dem Obergeschoß in das Mittelgeschoß und vom Mittelgeschoß in das Untergeschoß - ein Vorgang der gleichzeitig abläuft - beginnt bei Überströmen der Heberschleife im Ein­ lauf und frei werden des Auslaufs dieser Heberschleife, diese anzuspringen und den Einlaufschacht bis zum Ausgleich der Wasserstände (Einlaufschacht/Klär­ anlagenkörper) zu entleeren.According to the amount of wastewater flowing from the upper floor into the Middle floor and from the middle floor to the basement - a process of runs at the same time - starts when the lifter loop overflows in on run out of the outlet of this lifting loop to jump onto it and the inlet shaft until the water levels are equalized (inlet shaft / clarifier system body).

Bei entsprechenden Geländegefällen ist eine optimale Ausnutzung des oberen Geschosses denkbar.With appropriate terrain gradients is an optimal use of the upper Projectile possible.

Wenn das Untergeschoß gefüllt ist, beginnt der Vorgang erneut.When the basement is full, the process begins again.

Neu ist die horizontale Abwasserführung in Verbindung mit der Bremswirkung innerhalb der Geschosse, durch wasserstandsabhängige Hebereinrichtungen selbständig zu steuern.The horizontal wastewater system in connection with the braking effect is new within the storeys, by means of lifting devices dependent on the water level to control independently.

Die drei Schichten bzw. Geschosse sind durch folgendes gekennzeichnet:The three layers or storeys are characterized by the following:

1. Stockwerk - Obergeschoß (1. Stufe - aerob)1st floor - first floor (1st stage - aerobic)

Der Einlaufbereich ist durch Lavagestein 40/80 mm oder bevorzugt "Flocor" (ein Kunststofferzeugnis) geprägt. In den USA und Großbritannien haben sich Kunststoffplatten durchgesetzt. Sie bestehen aus Polystyrol, Poly­ urethan, PVC, Polyäthylen o. a., haben ein Hohlraumvolumen von 94 . . 97% und wiegen im Einbauzustand 40 . . 75 kp/m2. Die wirksame Oberfläche ist bis 3fach größer als bei Lavabrocken ⌀ 40 . . 80 mm. Die Durchlaufzeit ist geringer. Auf der IFAT (Internationale Fachmesse für Abwassertechnik) in München 1966 hat eine englische Firma Füllmaterial aus PVC mit je 32 kg/cbm (Lavaschlacke wiegt je 960 . . 1440 kg/cbm) unter dem Namen "Flocor" angeboten.The inlet area is characterized by lava stone 40/80 mm or preferably "Flocor" (a plastic product). Plastic sheets have become established in the United States and the United Kingdom. They consist of polystyrene, poly urethane, PVC, polyethylene or the like and have a void volume of 94. . 97% and weigh 40 when installed. . 75 kp / m 2 . The effective surface is up to 3 times larger than with lava rocks ro 40. . 80 mm. The lead time is shorter. At the IFAT (International Trade Fair for Wastewater Technology) in Munich 1966, an English company offered PVC filling material with 32 kg / cbm (lava slag weighs 960 ... 1440 kg / cbm) under the name "Flocor".

Das Obergeschoß bildet den aeroben Bereich. Das Abwasser bildet unter Luftzuführung einen biologischen Rasen.The upper floor forms the aerobic area. The wastewater forms under Air supply to a biological lawn.

Während Bakterien zunächst die organischen Kohlenstoff- und Stickstoff­ verbindungen angreifen und in Kohlendioxid (CO2) und Ammoniak (NH₃) umwandeln, folgt in der zweiten Phase die Nitrifikation.While bacteria first attack the organic carbon and nitrogen compounds and convert them into carbon dioxide (CO 2 ) and ammonia (NH₃), nitrification follows in the second phase.

Nitrifikation ist ein Prozeß, bei dem Nitrite und Nitrate hergestellt werden. Bei der Zersetzung der Eiweiße entsteht Ammoniak (NH3) Die Nitritbakterien oxydieren dieses zu salpetriger Säure (HNO2) unter Energiegewinn, und die Nitratbakterien, die stets mit den Nitritbakterien auftreten, oxydieren das Nitrit (NO2) zu Nitrat (NO3). Nitrification is a process that produces nitrites and nitrates. The decomposition of the proteins produces ammonia (NH 3 ). The nitrite bacteria oxidize it to nitrous acid (HNO 2 ) with energy gain, and the nitrate bacteria, which always occur with the nitrite bacteria, oxidize the nitrite (NO 2 ) to nitrate (NO 3 ).

2. Stockwerk - Mittelgeschoß (2. Stufe - anaerob bzw. anoxisch)2nd floor - middle floor (2nd stage - anaerobic or anoxic)

Das Mittelgeschoß ist bevorzugt mit Sandkörnungen 5, d10=0,2 mm für den anaeroben Zustand ausgerüstet.The middle floor is preferably with sand grits 5, d10 = 0.2 mm equipped for the anaerobic state.

Diesem Geschoß wird neben dem horizontal durchlaufenden Abwasser aus dem Obergeschoß unbehandeltes Abwasser als "Nahrung" für die Denitrifikanten zugeleitet. Durch Denitrifikation freigewordener Stickstoff kann gasför­ mig aus dem oberen Bereich der Sandbettung durch Entgasungsrohre ent­ weichen.This floor is next to the horizontally running waste water from the Upstairs untreated wastewater as "food" for the denitrifiers forwarded. Nitrogen released by denitrification can be gas ent from the upper area of the sand bed through degassing pipes give way.

Die Denitrifikation ist eine Reduktion von Nitrat (NOe) zum freien Stick­ stoff (N2).Denitrification is a reduction of nitrate (NO e ) to free nitrogen (N 2 ).

3. Stockwerk - Untergeschoß (3. Stufe - aerob)3rd floor - basement (3rd stage - aerobic)

Im Untergeschoß vollzieht sich eine Nachreinigung des häuslichen Abwas­ sers. Im klüftig gestalteten Untergeschoß vollzieht sich eine weitere Be­ lüftung des Abwassers.The domestic sewage is cleaned in the basement sers. There is another Be in the cleverly designed basement wastewater ventilation.

Mit der Belüftung soll neben einer weiteren Behandlung, das Abwasser geruchsneutral eingestellt werden.In addition to another treatment, the aeration is intended to treat the wastewater odorless.

Kaminwirkung gewährleistet die Belüftung dieser tiefstgelegenen Klär­ stufe.Chimney effect ensures the ventilation of this deepest clarifier step.

Häusliche Abwässer aus Mehrkammerausfaulgruben bedürfen der Nachschaltung einer biologischen Stufe. In dieser Stufe erfolgt der Abbau von nicht ab­ setzbaren sowie von echt und kolloidal gelösten organischen Substanzen. Träger der Abbauprozesse sind Kleinstlebewesen, die in einer Biozönose zusammenleben. Es handelt sich um Aerobier, die organische Schmutzstoffe dem Wasser entnehmen und sie über den Stoffwechsel zu einfachen anorga­ nischen Verbindungen umwandeln. Der verfügbare Sauerstoff wird bei diesem aeroben Vorgang aufgebraucht. Der Abbau der organischen Substanzen ver­ läuft gegenüber dem anaeroben in kürzerer Zeit. Die Anlagen müssen so be­ schaffen sein, daß sie den Mikroorganismen eine günstige Entfaltung ge­ statten. Die Zusammensetzung des häuslichen Abwassers unterliegt keinen wesentlichen Schwankungen und es treten kaum schädliche Abwasserstöße auf. So kann sich in den Kläranlagen eine beständige Biozönose der Kleinst­ lebewesen ausbilden, die für die für die Reinigungswirkung sehr wichtig ist.Domestic wastewater from multi-chamber septic tanks require additional connection a biological stage. At this stage, the degradation does not take place settable as well as real and colloidally dissolved organic substances. The degradation processes are carried out by microorganisms living in a biocoenosis living together. They are aerobes, the organic pollutants remove from the water and metabolize them to simple anorga convert African connections. The available oxygen is at this aerobic process used up. The breakdown of organic substances ver runs in a shorter time compared to the anaerobic. The systems must be so create that they give the microorganisms a favorable development equip. The composition of domestic wastewater is not subject to any significant fluctuations and there are hardly any harmful wastewater surges. In the sewage treatment plants, the youngsters can have a constant biocoenosis train living things that are very important for the cleaning effect is.

Grundsätzlich erfordert das in der erfindungsgemäßen vollbiologischen Kläranlage in der obersten Schicht stattfindende Tropfkörperverfahren eine Vorklärung und eine Nachklärung.Basically, this requires in the fully biological Wastewater treatment plant taking place in the top layer Clarification and clarification.

Man erreicht mit einem Tropfkörper eine BSB5-Abnahme von 75-95%. Schwach belastete Tropfkörper betreibt man mit kurzen Ruhepausen. Das vor­ gestellte System entspricht dieser Forderung.A BOD 5 decrease of 75-95% is achieved with a trickling filter. Slightly loaded trickling filters are operated with short breaks. The system presented meets this requirement.

Die Wartung ist einfach, der Betrieb sicher.Maintenance is easy, operation is safe.

Claims (1)

Vollbiologische Kläranlage, bestehend aus drei übereinander angeordneten Schichten mit unterschiedlichen Füllungen, die eine Bremswirkung auf das Abwasser ausüben, das sie horizontal durchfließt, wobei das Abwasser durch Schwerkraft in die nächst untere Schicht übertritt und wasserstandsab­ hängige, selbsttätig arbeitende lieber im Einlaufbereich (in der obersten Schicht) und im Auslaufbereich (unterste Schicht) den Abwasserstrom steuern und wobei
  • - die oberste Schicht mit der innenliegenden Zuleitung, die Witterungs­ einflüsse weitgehend ausschließt, eine Füllung enthält, die einen aero­ ben Betrieb nach dem Tropfkörperprinzip gestattet, die mit einer Zu­ leitung für zusätzliches unbehandeltes Abwasser ausgerüstet ist.
  • - die mittlere Schicht eine Füllung enthält, die anoxische Verhältnisse ermöglicht, der zusätzlich unbehandeltes Abwasser zugeführt wird und mit Entgasungsrohren versehen ist und
  • - eine unterste Schicht wiederum klüftig gestaltet ist, wobei durch Kaminwirkung deren Belüftung möglich ist.
Fully biological wastewater treatment plant, consisting of three superimposed layers with different fillings, which have a braking effect on the wastewater that flows horizontally, whereby the wastewater passes into the next lower layer due to gravity and water-level-dependent, automatically working preferably in the inlet area (in the top one Layer) and in the outlet area (bottom layer) control the waste water flow and where
  • - The top layer with the internal supply line, which largely excludes weather influences, contains a filling that allows aero ben operation according to the trickling filter principle, which is equipped with a supply line for additional untreated waste water.
  • - The middle layer contains a filling that enables anoxic conditions, which is additionally fed to untreated waste water and is equipped with degassing pipes and
  • - A bottom layer is again designed to be fissured, with ventilation being possible through the chimney effect.
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