DE4339905C1

DE4339905C1 - Effluent treatment system

Info

Publication number: DE4339905C1
Application number: DE19934339905
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Rausch
Original assignee: RAUSCH FRIDOLIN
Current assignee: RAUSCH FRIDOLIN
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2013-11-24

Abstract

An effluent treatment system has, on the roof of a building, a filter bed through which waste water flows in a horizontal direction and which is colonised by plants.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kläranlage mit einer mit Pflanzen bewachsenen, vom Abwasser im wesentlichen in waagrech ter Richtung durchströmten Filterschicht.The invention relates to a sewage treatment plant with a Plants overgrown, essentially horizontally from waste water ter direction through which the filter layer flows.

Solche mit Pflanzen bewachsenen Filterschichten sind bekannt (vergleiche DE-PS 14 84 841, DE-PS 24 55 929). Die Filter schicht wird dabei in einer flachen Grube im Erdboden angeord net.Such filter layers covered with plants are known (Compare DE-PS 14 84 841, DE-PS 24 55 929). The filters layer is placed in a shallow pit in the ground net.

Der Klärschlamm kommunaler Kläranlagen wird vor allem durch In dustrieabwässer häufig so stark verunreinigt, daß er nicht mehr z. B. als landwirtschaftlicher Dünger entsorgt werden kann. Es besteht daher die Tendenz, es Industriebetrieben zur Auflage zu machen, eigene Kläranlagen zu errichten oder entsprechend der Schmutzfracht hohe Abwassergebühren zu erheben.The sewage sludge from municipal sewage treatment plants is mainly by In industrial waste water is often so contaminated that it no longer e.g. B. can be disposed of as agricultural fertilizer. It there is therefore a tendency for industrial companies to impose it make own wastewater treatment plants or according to the Dirty freight to charge high sewage fees.

Kläranlagen nehmen jedoch viel Platz in Anspruch. In dichtbe siedelten Gebieten bleibt daher Industriebetrieben durch derar tige Auflagen oder hohe Abgaben häufig nichts anderes übrig, als in ländlichere Gebiete umzusiedeln.However, wastewater treatment plants take up a lot of space. In close settled areas therefore remains industrial operations through derar current editions or high taxes often have no other option, than moving to more rural areas.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kläranlage bereitzustellen, die auch in dichtbesiedelten Gebieten ohne großen Aufwand ge baut und betrieben werden kann.The object of the invention is to provide a sewage treatment plant, which ge even in densely populated areas with little effort builds and can be operated.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeich nete Kläranlage erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteil hafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben. This is characterized according to the invention by the one in claim 1 nete sewage treatment plant reached. In the subclaims are advantageous adhesive embodiments of the invention reproduced.

Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß die Dächer von Industrie- und anderen gewerblichen Gebäuden häufig als Flachdächer ausge bildet sind.The invention takes advantage of the fact that the roofs of industrial and other commercial buildings often as flat roofs forms are.

Durch die Filterschicht auf dem Dach bildet sich eine hervorra gende Wärmesperre für das Gebäude. Ferner werden die Tempera turunterschiede, die auf einem Dach sonst auftreten, mit der Filterschicht wesentlich vergleichmäßigt. Denn an heißen Som mertagen wird durch Wasserverdunstung der feuchten Filter schicht die Dachtemperatur herabgesetzt, während an Wintertagen das Dach durch die Energie, die durch die mikrobiellen Prozesse in der Filterschicht freigesetzt wird, erwärmt wird. Ein Flach dach mit einer Filterschicht nach der Erfindung ist daher we sentlich geringeren Temperaturschwankungen ausgesetzt. Demgemäß ist die Materialermüdung durch Wärmeschwankungen, die bei herkömmlichen Flachdächern häufig zu Undichtigkeiten führt, we sentlich reduziert.The filter layer on the roof creates an outstanding image heat barrier for the building. Furthermore, the tempera door differences that otherwise occur on a roof with the Filter layer significantly homogenized. Because on hot som days are caused by water evaporation of the moist filter layer the roof temperature lowered during winter days the roof by the energy by the microbial processes is released in the filter layer, is heated. A flat roof with a filter layer according to the invention is therefore we exposed to significantly lower temperature fluctuations. Accordingly is the material fatigue caused by fluctuations in heat caused by conventional flat roofs often leads to leaks, we considerably reduced.

Darüberhinaus müssen Flachdächer zur Aufnahme der Windkräfte mit einer zusätzlichen Auflast, beispielsweise einer Kies schicht, versehen werden. Durch die Filterschicht nach der Er findung erübrigt sich das Aufbringen einer solchen zusätzlichen Auflast.In addition, flat roofs must be used to absorb the wind forces with an additional load, for example a gravel layer. Through the filter layer after the Er there is no need to apply such an additional Ballast.

Das Abwasser sickert in horizontaler Richtung durch die Filter schicht. Da die Reinigungswirkung von der Länge des Strömungs weges durch den Filter abhängt, sind in der Filterschicht vor zugsweise Zwischenwände vorgesehen, um den Strömungsweg zu ver längern. Dadurch kann z. B. ein mäanderförmiger, spiralförmiger oder U-förmiger Strömungsweg zwischen Zu- und Ablauf gebildet werden.The waste water seeps through the filters in a horizontal direction layer. Because the cleaning effect depends on the length of the flow path through the filter are in the filter layer preferably partition walls provided to ver the flow path prolong. This can, for. B. a meandering, spiral or U-shaped flow path between inlet and outlet become.

In der Filterschicht stellt sich ein vom Zulauf zum Ablauf ab fallender Fließhorizont ein. Bei einem Flachdach hängt das Ge fälle des Fließhorizonts hauptsächlich von der zugeführten Ab wassermenge und der Durchlässigkeit der Filterschicht ab. In the filter layer there is a switch from the inlet to the outlet falling flow horizon. The Ge hangs on a flat roof falls in the flow horizon mainly from the supplied waste amount of water and the permeability of the filter layer.

Ein Flachdach weist normalerweise eine Neigung von maximal 4 Grad auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Dächer mit einem derart flachen Neigungswinkel begrenzt. Vielmehr kann die Fil terschicht auch auf Dächern mit einem größeren Neigungswinkel angelegt werden. Bei einer größeren Neigung muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß die Strömungsgeschwindigkeit durch die Filterschicht nicht zu groß und damit die Filterwirkung un zureichend wird. Dies kann durch Herabsetzung der Durchlässig keit der Filterschicht, beispielsweise durch Verwendung eines feineren Filtermaterials geschehen.A flat roof usually has a slope of maximum 4 Degrees on. However, the invention is not on roofs with one limited such a flat angle of inclination. Rather, the fil layer also on roofs with a larger angle of inclination be created. With a larger inclination, however, must Care should be taken to ensure that the flow rate is maintained the filter layer is not too large and therefore the filter effect un becomes sufficient. This can be done by reducing the permeability speed of the filter layer, for example by using a finer filter material happen.

Das Filtermaterial wird vorzugsweise durch ein nährstofffreies Schüttgut gebildet. Die Schichthöhe kann dabei beispielsweise 20 bis 40 cm betragen. Die Teilchengröße des Filtermaterials wird so gewählt, daß im unteren Bereich eine größere Teilchen größe vorliegt als im oberen Bereich. So kann die Teilchengröße im unteren Bereich beispielsweise 3 bis 30 mm und im oberen Be reich 1-15 mm betragen. Durch die größere Teilchengröße im unteren Bereich wird eine ausreichend große Strömungsgeschwin digkeit gewährleistet, und durch die kleineren Teilchen im obe ren Bereich ein fester Halt der Pflanzen. Der Wasserspiegel in der Filterschicht soll dabei etwa in Schichtmitte liegen.The filter material is preferably made of a nutrient-free Bulk formed. The layer height can be, for example 20 to 40 cm. The particle size of the filter material is chosen so that in the lower area a larger particle size is as in the upper area. So the particle size in the lower area, for example, 3 to 30 mm and in the upper Be range from 1-15 mm. Due to the larger particle size in the lower area will have a sufficiently large flow rate guaranteed by the smaller particles in the top in the area a firm hold of the plants. The water level in the filter layer should be approximately in the middle of the layer.

Als Pflanzen werden sogenannte Repositionspflanzen verwendet, z. B. Schilf, Binsen, Iris und andere Sumpfpflanzen.So-called reduction plants are used as plants, e.g. B. reeds, bulrushes, irises and other swamp plants.

Um die Belastung des Dachs in Grenzen zu halten, werden als Filtermaterial vorzugsweise Leichtbaustoffe verwendet, wie Blähton, Perlit, Lavagrus, Bims oder Schaumstoffgranulat, wie Styropor.To keep the load on the roof within limits, as Filter material preferably used lightweight materials, such as Expanded clay, perlite, lava grass, pumice or foam granulate, such as Styrofoam.

Das Abwasser, das der Filterschicht zugeführt wird, wird vor zugsweise vorher entschlammt, beispielsweise in einem Absetz becken, und dann vom Absetzbecken auf das Dach gepumpt. Es ist jedoch auch möglich, das Vorreinigungsbecken ebenfalls auf dem Dach anzuordnen. Dann muß allerdings eine Fördereinrichtung vorgesehen sein, um den Schlamm vom Dach abzutransportieren.The wastewater that is fed to the filter layer is pre- preferably desludged beforehand, for example in a weaning basin, and then pumped from the settling tank to the roof. It is however, it is also possible to use the pre-cleaning basin on the Arrange roof. Then, however, a conveyor must be provided to remove the sludge from the roof.

Das in der Filterschicht auf dem Dach gereinigte Abwasser kann über das Abflußrohr der Dachrinne abfließen, beispielsweise in einen Vorfluter, in ein Versickerungsbiotop oder in einen kom munalen Abwasserkanal.The waste water cleaned in the filter layer on the roof can drain through the gutter drain pipe, for example in an outflow, in an infiltration biotope or in a com oral sewer.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kläranlage anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigenBelow is an embodiment of the invention Sewage treatment plant explained in more detail using the drawing. Show in it

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Anlage; Figure 1 is a plan view of the system.

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilansicht der Fig. 2 in auseinanderge zogener Darstellung. Fig. 3 is a partial view of FIG. 2 in an exploded view.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist auf der massiven Stahlbetondecke 1 eines Flachdachs eine Filterschicht 2 angeordnet, die von der Attika 3 eingefaßt wird, die den Abschluß des Flachdachs bildet. Die Attika 3 ist, wie üblich, mit einem Blech 4 abgedeckt.According to Fig. 1 and 2, a filter layer 2 is disposed on the massive reinforced concrete ceiling 1 of a flat roof, which is bordered by the parapet 3, which forms the end of the flat roof. The parapet 3 is, as usual, covered with a sheet 4 .

An der einen Ecke des Dachs 1 ist der Zulauf 5 für das zu rei nigende Abwasser vorgesehen, und an der schräg gegenüberliegen den Ecke auf der anderen Dachseite der Ablauf 6.At one corner of the roof 1 , the inlet 5 is provided for the wastewater to be cleaned, and at the diagonally opposite corner on the other side of the roof, the outlet 6 .

Zwischen dem Ablauf 5 und dem Zulauf 6 erstrecken sich in die Filterschicht 2 abwechselnd von einer und von der anderen Seite Querwände 7, so daß das Abwasser vom Zulauf 5 mäanderförmig durch die Filterschicht 2 zum Ablauf 6 strömt.Between the outlet 5 and the inlet 6 , transverse walls 7 extend alternately from one and from the other side into the filter layer 2 , so that the waste water from the inlet 5 flows in a meandering manner through the filter layer 2 to the outlet 6 .

Die Querwände 7 dienen zugleich als Gehwege. Ein weiterer Geh weg 8 führt entlang der Attika 3 um die gesamte Filterschicht 2. The transverse walls 7 also serve as walkways. Another walking path 8 leads along the parapet 3 around the entire filter layer 2 .

Dem Zulauf 5 wird das z. B. in einem nicht dargestellten Absetz becken vorher entschlammte Abwasser mit einer Pumpe zugeführt. Der Zulauf 5 mündet in einem tropfkörperähnlichen Absturz 9, der beispielsweise durch einen Haufen aus einem Leichtzuschlagstoff gebildet sein kann. An dem Absturz 9 wird das Abwasser großflächig an der Luft verteilt und damit belüftet. Der Ablauf 6 kann an das Dachrinnenabflußrohr des Flachdachs angeschlossen sein.The inlet 5 is the z. B. in a sediment, not shown, previously desludged wastewater supplied with a pump. The inlet 5 opens into a drop 9 similar to a trickling filter, which can be formed, for example, by a pile of a light aggregate. At the crash 9 , the wastewater is widely distributed in the air and thus aerated. The drain 6 can be connected to the gutter drain pipe of the flat roof.

Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist zur Abdich tung zwischen der Filterschicht 2 und der Betondecke 1 eine Fo lie 10 vorgesehen. Die Folie 10 bedeckt das gesamte Dach, also auch die Attika 3 unter dem Blech 4, den Gehweg 8 und die Zwi schenwände 7. Um die Folie 10 zu schützen, ist sowohl an ihrer Unterseite wie an ihrer Oberseite eine weiche Schicht, wie eine Vliesschicht 11, 12 vorgesehen.As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, a foil 10 is provided for sealing between the filter layer 2 and the concrete ceiling 1 . The film 10 covers the entire roof, including the parapet 3 under the sheet 4 , the walkway 8 and the inter mediate walls 7th In order to protect the film 10 , a soft layer, such as a fleece layer 11 , 12 , is provided on both its underside and on its top side.

Gemäß Fig. 3 ist das Filtermaterial im unteren Bereich 13 grobkörniger als im oberen Bereich 14. Der obere Bereich 14 gibt dadurch den Pflanzen 15, die auf der Filterschicht 2 wach sen, ausreichenden Halt.Referring to FIG. 3, the filter material in the lower region 13 is coarser than in the upper region 14. The upper region 14 thereby gives the plants 15 , which are growing on the filter layer 2 , sufficient hold.

Das Material der Filterschicht kann sowohl im unteren Bereich 13 wie im oberen Bereich 14 aus Blähton unterschiedlicher Kör nung bestehen.The material of the filter layer can consist of expanded clay different grain both in the lower region 13 and in the upper region 14 .

Die Querwände 7 und der Gehweg 8 sind mit einem Gehbelag 15 versehen. Die Querwand 7 und der Gehweg 8 können aus einem Leichtbaustoff, Hartschaum oder einer Holzkonstruktion beste hen.The transverse walls 7 and the walkway 8 are provided with a walking surface 15 . The transverse wall 7 and the walkway 8 can hen best of a lightweight material, rigid foam or a wooden structure.

Claims

1. wastewater treatment plant with a vegetation overgrown with wastewater essentially in a horizontal direction Fil, characterized in that the filter layer ( 2 ) at least partially covers the roof ( 1 ) of a building.

2. Wastewater treatment plant according to claim 1, characterized in that to extend the flow path between the inlet ( 5 ) and the outlet ( 6 ) of the waste water in the filter layer ( 2 ) around the steering walls ( 7 ) are provided.

3. Wastewater treatment plant according to claim 1 or 2, characterized in that the material of the filter layer ( 2 ) consists of lightweight additives.

4. Sewage treatment plant according to one of the preceding claims, characterized in that a film seal ( 10 ) is provided between the filter layer ( 2 ) and the roof ( 1 ).

5. Sewage treatment plant according to claim 4, characterized in that a soft protective layer is provided at least on the top of the film seal ( 10 ).