DE4330422C1 - Verfahren und Anlage zur Entsorgung der Inhalte von Mehrkammer- und Sammelgruben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf- ein Verfahren und eine Anlage zur Entsorgung der Inhalte von Mehrkammer- und Sammelgruben für häusliche Abwässer.

Häusliche Abwässer enthalten v. a. Urin, Kot, Reinigungsmittel, Speisereste und eine Vielzahl anderer Stoffe. Ein großer Teil der häuslichen Abwässer wird durch kommunale Kläranlagen gereinigt. Dabei wird im allgemeinen das Abwasser nach einer mechanischen Reinigung einem Vorklärbecken zugeführt, wo sich Primärschlamm abscheidet. In das vorgeklärte Abwasser wird dann im Belebtschlammbecken Luftsauerstoff eingeleitet. Damit wird im Belebtschlammbecken der hohe biologische Sauerstoffbedarf, den häusliche Abwässer besitzen, beseitigt. In einem Nachklärbecken wird der belebte Schlamm als Sekundärschlamm abgetrennt. Der Primär- und der Sekundärschlamm werden dann im allgemeinen im Faulturm ausgefault. Der ausgefaulte stabilisierte Klärschlamm kann dann z. B. als Dünger entsorgt werden.

Es gibt jedoch auch zahlreiche Haushaltungen, die über keinen Anschluß an eine kommunale Abwasserreinigung verfügen. Diese Haushaltungen besitzen Mehrkammer- und Sammelgruben, die von Zeit zu Zeit entleert werden müssen.

Nach den gesetzlichen Vorschriften darf der Inhalt solcher Gruben aber nicht wie Klärschlamm als Dünger ausgebracht werden. Der Grubeninhalt wird daher heutzutage meist entwässert, gepreßt und dann auf Mülldeponien gegeben. Nicht zuletzt wegen des rasanten Anstiegs der Deponiekosten ist die Entsorgung des Inhalts von Mehrkammer- und Sammelgruben mit erheblichen Problemen verbunden.

Aus der DE-PS 12 10 388 ist es bekannt, den Klärschlamm von Kläranlagen in Erde umzuwandeln. Dazu wird der Klärschlamm auf eine wasserdurchlässige Kiesschicht gegeben, auf der Schilf wächst. Wie ausgefaulter Klärschlamm weist auch stabilisierter Belebtschlamm nur noch einen geringen biologischen Sauerstoffbedarf auf. Demgemäß wird in der DE-PS 24 55 929 vorgeschlagen, Belebtschlamm auf Beete aufzubringen, auf denen Schilf wächst. Schilf besitzt nämlich Internodien, an denen es horizontale und vertikale Sprossen und Wurzeln bildet. Dadurch ist Schilf in der Lage, bei steigender Schlammhöhe weiterzuwachsen.

Im Gegensatz zu Klärschlamm und Belebtschlamm zeichnet sich der Inhalt von Mehrkammer- und Sammelgruben gerade durch einen extrem hohen biologischen Sauerstoffbedarf (BSB) aus, und zwar liegen die BSB₅-Werte des Inhalts solcher Gruben zwischen 900 und 5000 mg BSB₅/l.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Methode zur Entsorgung des Inhalts von Mehrkammer- und Sammelgruben für häusliche Abwässer anzugeben.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren erreicht, das durch die Maßnahmen der Ansprüche 2 bis 4 weiter ausgebildet wird. Im Anspruch 5 ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben. In den Ansprüchen 6 und 7 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anlage gekennzeichnet.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich die Inhalte von Mehrkammer- und Sammelgruben vererden lassen, wenn sie auf eine Filterschicht gegeben werden, auf der Schilf oder andere Indernodien entwickelnde Pflanzen wachsen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine aerobe Verrottung des nicht wasserlöslichen Anteils des Inhalts von Mehrkammer- und Sammelgruben mit Hilfe einer Biozönose, die aus der Filterschicht mit darüber gebildeter Erdschicht, dem Schilf bzw. den Pflanzen mit Internodien, Mikroorganismen und Kleinlebewesen besteht. Als Mikroorganismen sind dabei in erster Linie aerobe Bakterien und Pilze zu nennen und als Kleinlebewesen beispielsweise Käfer und Würmer.

So sorgt das Schilf für einen geeigneten Lebensraum für die Mikroorganismen und Kleinlebewesen. D.h. es versorgt sie mit Sauerstoff und schützt sie zum Beispiel durch Wurzelexsudate und andere Ausscheidungen vor schädlichen Einflüssen. Es entsteht damit ein mit einem Komposthaufen vergleichbares sauerstoffreiches Milieu auf der Filterschicht.

Während die Feststoffe auf der Filterschicht zurückbleiben und mit Hilfe dieser Biozönose verrotten, wird das aus der Filterschicht unten aus tretende Filtrat gesammelt und einer Abwasserreinigung unterworfen, beispielsweise mit einer herkömmlichen Kläranlage.

Die Filterschicht kann beispielsweise durch Sand, Split oder Kies gebildet sein, wobei die Teilchengröße der Filterschicht von oben nach unten zunimmt. D.h. die Filterschicht kann oben aus einem Sand mit einer maximalen Korngröße von z. B. 5 mm bestehen und unten aus Kies oder Split mit einer Teilchengröße von 10 bis 50 mm.

Durch den Verrottungsprozeß werden die organischen Substanzen der Grubeninhalte von aeroben Mikroorganismen zu Erde verarbeitet. Zugleich erfolgt eine Mineralisierung. Dadurch geht beispielsweise der hygroskopische Charakter verloren. D. h. die gebildete Erde kann an der Luft getrocknet werden, wodurch sie leicht weiter zu verarbeiten und transportierbar ist. Auch verschwindet der unangenehme Geruch solcher Grubeninhalte völlig.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Anlage mehrere mit wasserdichtem Boden versehene Becken mit jeweils einer mit Pflanzen bewachsenen Filterschicht auf. Damit kann jedem Becken die erforderliche Ruhephase zur Verrottung der aufgebrachten Grubenfeststoffe eingeräumt werden. Die Ruhephase kann beispielsweise drei bis zehn Tage betragen, normalerweise liegt sie bei etwa einer Woche. Die Zahl der Becken sollte der Zahl der Ruhephasetage entsprechen. D.h. bei einer Ruhephase von 6 Tagen sollten beispielsweise sechs Becken vorgesehen sein. Dabei wird so vorgegangen, daß auf die Filterschicht eine z. B. 5 bis 20 cm dicke Schicht aus Grubeninhalten aufgebracht wird, die einsickert. Die auf der Filterschicht zurückbleibenden Feststoffe verrotten während der Ruhephase. Dann wird erneut eine Schicht aus Grubeninhalten aufgebracht usw., bis schließlich das Becken mit Erde gefüllt ist.

Die von LKWs angelieferten Grubeninhalte werden vorzugsweise in ein Vorratsbecken gegeben, von wo sie zu einer Verteileinrichtung zur wahlweisen Zufuhr der Grubeninhalte zu den einzelnen Becken gelangen. Der Vorratsbehälter sollte dabei zügig entleert werden, da sonst sein Inhalt zu faulen beginnen kann.

Nachstehend sind verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Anlage an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Anlage nach einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 und 3 einen Schnitt durch ein Becken der Anlage entlang der Linie II-II bzw. III-III in Fig. 1; und

Fig. 4 und 5 eine Draufsicht auf eine Anlage nach einer weiteren bzw. dritten Ausführungsform.

Die Inhalte der Mehrkammer- oder Sammelgruben werden beispielsweise mit LKWs angeliefert und in einen Vorratsbehälter 1 gegeben. An den Vorratsbehälter 1 ist eine Einrichtung 2 zur Beseitigung von Grobstoffen in häuslichen Abwässern, wie Hygieneartikeln, angeschlossen, beispielsweise eine Spiralpresse, die gleichzeitig zu einer Volumenverringerung führt. Die abgetrennten Grobstoffe werden in einen Müllbehälter 3 gegeben.

Mit einer Pumpe 4 werden die von den Grobstoffen befreiten Grubeninhalte einer Verteileinrichtung 5 zugeführt, von der sich jeweils eine Leitung 6 zu den sechs Becken A bis F erstreckt. Die Verteileinrichtung 5 dient zur wahlweisen Zufuhr der Grubeninhalte zu den einzelnen Becken A bis F. Die Verteileinrichtung 5 kann dazu mit Schiebern oder dergleichen Absperrorganen zum Verschließen und Öffnen der Leitungen 6 versehen sein. Wenn zwischen dem Vorratsbehälter 1 und den Becken A bis F ein entsprechendes Gefälle besteht, kann die Pumpe 4 auch weggelassen werden.

Wie in Fig. 2 und 3 an Hand der Beckens A und B veranschaulicht, weist jedes Becken A bis F einen wasserdichten Boden 7 auf. Der wasserdichte Boden 7 wird durch eine Folie 8 auf einer Tragschicht 9, z. B. einem Kiesunterbau, gebildet. Zwischen der Tragschicht 9 und der Folie 8 ist noch eine dünne Schicht 11 aus feinem Sand zum Schutz der Folie 8 vorgesehen. Die Folie 8 erstreckt sich vom Boden 7 über die schrägen Wände 10 zum oberen Beckenrand.

Über dem wasserdichten Boden 7 befindet sich eine Filterschicht 12. Die Filterschicht 12 kann aus irgendeinem körnigen, wasserunlöslichem Material bestehen, beispielsweise aus Sand, Kies oder dergleichen Gesteinsmaterial. Die Teilchengröße des körnigen Materials nimmt dabei vorzugsweise von oben nach unten zu. So kann die Filterschicht 12 beispielsweise aus einer oberen Lage aus 0/4 mm Sand und einer unteren Lage aus einem 16/32 mm Kies bestehen. Die Filterschicht 12 ist mit Schilf 13 bepflanzt und mit einer Sedimentschicht 13′ bedeckt. Das Schilf ist in Fig. 1 und 3 nicht dargestellt. Die Dicke der Filterschicht kann z. B. 10 bis 40 cm betragen, die Tiefe der Becken A bis F bis zur Folie 8 z. B. 1 m bis 3 m.

Die zu vererdenenden Grubeninhalte werden den Becken A bis F über einen Einlaufstutzen 14 zugeführt, der an einer Stirnseite über der Filterschicht 12 jedes im wesentlichen rechteckigen Beckens A bis F angeordnet ist. Die Becken A bis F werden jeweils mit einer solchen Menge an Grubeninhalt beschickt, daß sich eine beispielsweise 5 bis 20 cm hohe Schicht aus dem Grubeninhalt über der Filterschicht 12 bildet.

Der flüssige Anteil des Grubeninhalts sickert durch die Filterschicht 12 und fließt über die Folie 8 zu einem Ablaufstutzen 15, der an der dem Einlaufstutzen 14 gegenüberliegenden Stirnseite jedes Beckens A bis F angeordnet ist. Von dem Ablaufstutzen 15 jedes Beckens A bis F führt eine Leitung 16 zu einem Sammelschacht 17, von dem die flüssigen Anteile der Grubeninhalte über eine Leitung 18 einer Kläranlage zugeführt werden.

Die Feststoffe der Grubeninhalte lagern sich auf der Filterschicht 12 ab und bilden die Sedimentschicht 13′. Sie werden dort einem aeroben Rotteprozeß unterworfen, der mehrere Tage dauert, um die Feststoffe zu vererden. Wesentlich für die Vererdung ist die Symbiose des Schilfs 13 mit Mikroorganismen und Kleinlebewesen in der Filterschicht 12. Die nächste Beschichtung des jeweiligen Beckens A bis F erfolgt daher nach einer entsprechenden Ruhephase. Die großflächige Filterschicht 12 in den einzelnen Becken A bis F sorgt für die notwendige Sauerstoffzufuhr zur Verrottung der Feststoffe. Zugleich bildet sie eine große Verdunstungsfläche.

Die Beschickung jedes Beckens wird so oft wiederholt, bis sich eine entsprechend dicke Erdschicht gebildet hat. Die gebildete Erde wird dann z. B. von LKWs über Rampen 18 abtransportiert, die an einer Ecke jedes Beckens A bis F vorgesehen sind.

Die Becken A bis F sind in zwei Reihen angeordnet, zwischen denen, wie durch den Pfeil 19 angedeutet, eine Fahrbahn verläuft, die zu den Rampen 18 führt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein großes Becken mit Trennwänden 20 in die Einzelbecken A bis F geteilt. Von der um den Umfang des Beckens gelegten Zuleitung 6 führen jeweils zwei Einläufe 14 zu jedem Einzelbecken A bis F auf gegenüberliegenden Seiten, während in der Mitte der Einzelbecken A bis F jeweils ein Ablauf 15 vorgesehen ist. Von den Abläufen 15 führt eine Ableitung 16 zu der nicht dargestellten Kläranlage.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Einzelbecken A bis C als Endpolder ausgebildet. Von der Zuleitung 6 wird der Grubeninhalt über je zwei gegenüberliegende Einläufe 14 den Einzelbecken A bis C zugeführt. Die flüssigen Anteile fließen über je einen den beiden Einläufen 14 gegenüberliegenden Ablauf 15 von den Einzelbecken A bis C zur Ableitung 16 und von dort zu der nicht dargestellten Kläranlage.

Claims (7)

1. Verfahren zur Entsorgung der Inhalte von Mehrkammer- und Sammelgruben, dadurch gekennzeichnet, daß die Grubeninhalte auf eine Filterschicht (12) gegeben werden, auf der Internodien entwickelnde Pflanzen wachsen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Filterschicht (12) austretende Filtrat einer Kläranlage zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzen Schilf (13) sind.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grubeninhalte in einer 5 bis 30 cm dicken Schicht auf die Filterschicht (12) aufgebracht, und die auf der Filterschicht (12) zurückbleibenden Feststoffe während einer Ruhephase von mehreren Tagen verrotten gelassen werden, bevor eine weitere Grubeninhaltsschicht aufgebracht wird.

5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Becken (A bis F) mit wasserdichtem Boden (7) zur Aufnahme der mit den Pflanzen bewachsenen Filterschicht (12) und einem Ablauf (15) für das Filtrat am Beckenboden (7).

6. Anlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mehrere Becken (A bis F) mit jeweils mindestens einem Einlauf (14) für die Grubeninhalte oberhalb der Filterschicht (12) und einem Ablauf (15) für das Filtrat am Beckenboden (7), einem Vorratsbehälter (1) zur Aufnahme der angelieferten Grubeninhalte und einer Verteileinrichtung (5) zur wahlweisen Zufuhr der Grubeninhalte vom Vorratsbehälter zu den einzelnen Becken (A bis F).

7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorratsbehälter (1) und der Verteileinrichtung (5) eine Einrichtung (2) zur Entfernung von Grobstoffen vorgesehen ist.