DE4344498A1

DE4344498A1 - Immersion body system

Info

Publication number: DE4344498A1
Application number: DE19934344498
Authority: DE
Inventors: Hans-Hugo Adelhuette
Original assignee: OMS KLAERANLAGEN GmbH
Current assignee: OMS KLAERANLAGEN GmbH
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-06-29
Also published as: HU9601862D0; WO1995018071A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchkörperanlage zur Reinigung von Abwässern.The invention relates to a submersible system for the purification of waste water.

Für die Reinigung von Abwässern sind seit langem Belebtschlammanlagen bzw. Festbett systeme bekannt in denen die organischen Inhaltsstoffe der zu klärenden Abwässer mit Hilfe von lebenden Mikroorganismen in verschiedenen Anteilen veratmet bzw. in absetzbare Biomasse überführt wird. In jüngerer Zeit werden Belebtschlammweiterentwicklungen hinsichtlich Festbett- oder Tauchkörperanlagen angestrebt, da diese Systeme die Vorteile besitzen, daß weniger Schlamm anfällt, selten ein Rücklaufschlamm erforderlich ist, der Energieverbrauch niedriger ist und die Betriebssicherheit hoch ist. Bei diesen Tauchkörper anlagen bekommt man einen Bewuchs des Tauchkörpers mit einem biologischen Rasen, so daß der Tauchkörper Kontaktstelle der Mikroorganismen zum Abwasser ist. Außer den getauchten künstlich belüfteten Tauchkörperanlagen gibt es zum Beispiel walzenförmige rotierende Tauchkörper, welche in einem Behandlungsbecken angeordnet sind. Sie bestehen zum Beispiel aus einzelnen Scheiben. Der walzenförmige Tauchkörper dreht sich langsam um seine Längsachse. Da er zum Teil über den Wasserspiegel in dem Behandlungsbecken hinausragt, nimmt er bei der Drehung laufend den für den Stoffwechsel der Mikroorganismen erforderli chen Sauerstoff auf. Die Reinigung des Abwassers geht dabei nur bis zur Nitrifikation. Eine Denitrifikation ist in diesen Tauchkörperanlagen nicht möglich, so daß eine zusätzliche Denitrifikationsstufe erforderlich ist. Eine solche Denitrifikation und gleichzeitig auch biologische Phosphoreliminierung wird heute bei Abwasserreinigungsanlagen im Regelfall angestrebt.Activated sludge systems or fixed beds have long been used for the purification of waste water systems known in which the organic ingredients of the wastewater to be treated with the help breathed by living microorganisms in various proportions or in removable Biomass is transferred. More recently, activated sludge has been developed in terms of fixed bed or submersible systems, since these systems have the advantages have less sludge, rarely a return sludge is required that Energy consumption is lower and operational security is high. With this immersion body plants you get a fouling of the immersion body with a biological lawn, so that the immersion body is the point of contact of the microorganisms to the waste water. Except for the dipped ones Artificially ventilated immersion body systems are, for example, roller-shaped rotating ones Immersion bodies, which are arranged in a treatment tank. For example, they exist from individual slices. The roller-shaped immersion body slowly rotates around its Longitudinal axis. Since it partly extends above the water level in the treatment pool, during the rotation he continuously takes the necessary for the metabolism of the microorganisms Chen oxygen. The wastewater is only cleaned up to nitrification. A Denitrification is not possible in these immersion systems, so that an additional Denitrification level is required. Such denitrification and at the same time Biological phosphorus elimination is generally the norm in wastewater treatment plants sought.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, eine Tauchkörperanlage zu bekommen, mit Hilfe derer in einer apparativen Reinigungsstufe nicht nur eine Nitrifikation, sondern auch eine Denitrifikation und biologische Phosphoreliminierung erfolgen kann.The object on which the invention is based was now to provide a submersible system not only get nitrification in an apparatus cleaning stage, but also denitrification and biological phosphorus elimination can take place.

Die erfindungsgemäße Tauchkörperanlage zur Reinigung von Abwässern mit einem Behandlungsbecken und einem darin angeordneten walzenförmigen Tauchkörper ist dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper aus einem vollständig unter dem Wasserspiegel in dem Behandlungsbecken angeordneten walzenförmigen Hauptkörper und wenigstens einem in einer im wesentlichen vertikalen Ebene um den Hauptkörper umlaufenden und dabei wenigstens teilweise über den Wasserspiegel in dem Behandlungsbecken gelangenden Nebenkörper besteht.The immersion body system according to the invention for the purification of waste water with a Treatment basin and a roller-shaped immersion body arranged therein is thereby characterized in that the immersion body from a completely below the water level in the Treatment basin arranged cylindrical main body and at least one in one essentially vertical plane revolving around the main body and thereby at least ancillary bodies partially reaching above the water level in the treatment basin consists.

Auf dem im Betrieb völlig getauchten walzenförmigen Hauptkörper können ohne Sauerstoff zufuhr durch die Nebenkörper die üblichen anoxischen bzw. anaeroben Reinigungsvorgänge, wie Denitrifikation und Phosphoreliminierung, stattfinden. Mit Hilfe der wenigstens teilweise über den Wasserspiegel heraustauchenden Nebenkörper kann andererseits Sauerstoff in das Behandlungsbecken und den Hauptkörper befördert werden, was die aeroben Reinigungsvor gänge, wie Kohlenstoffabbau und Nitrifikation, ermöglicht.The cylinder-shaped main body, completely immersed in operation, can be used without oxygen supply the usual anoxic or anaerobic cleaning processes through the secondary body, such as denitrification and phosphorus elimination. With the help of at least partially On the other hand, oxygen can enter the secondary body emerging from the water level Treatment basin and the main body are conveyed, what the aerobic cleaning vor such as carbon degradation and nitrification.

Die Nebenkörper der erfindungsgemäßen Tauchkörperanlage sind vorzugsweise ebenfalls walzenförmig ausgebildet und erstrecken sich über die ganze Länge des walzenförmigen Hauptkörpers oder einen Teil derselben. Die walzenförmigen Haupt- und Nebenkörper können runden oder polygonförmigen Querschnitt besitzen.The secondary bodies of the immersion body system according to the invention are preferably also roller-shaped and extend over the entire length of the roller-shaped Main body or part thereof. The cylindrical main and secondary bodies can have a round or polygonal cross-section.

Zweckmäßig bestehen die Haupt- und/oder Nebenkörper aus einzelnen Scheiben, die zur Vergrößerung der Oberfläche etwa wie Wellpappe aufgebaut sind und Hohlräume besitzen, in denen sich die Mikroorganismen festsetzen können. Zweckmäßig besitzt die erfindungsgemäße Anlage je walzenförmigen Hauptkörper mindestens vier ihn umlaufende Nebenkörper.The main and / or secondary bodies expediently consist of individual disks which are used for Enlargement of the surface approximately like corrugated cardboard and cavities, in to which the microorganisms can attach themselves. Advantageously, the invention Plant at least four secondary bodies running around it per cylindrical main body.

Die Oberfläche der Nebenkörper kann so angeordnet sein, daß sie diejenige des Hauptkörpers im Abstand umläuft. Vorzugsweise sind aber die Oberflächen des Hauptkörpers und der Nebenkörper wenigstens im Außenbereich lamellenartig ausgebildet, wobei diese kammartigen Außenbereiche der Haupt- und Nebenkörper verzahnt ineinandergreifen, was den Sauerstoff eintrag in dem Hauptkörper fördert.The surface of the sub-body may be arranged to be that of the main body rotates in the distance. Preferably, however, the surfaces of the main body and the Secondary body formed lamellar at least in the outer area, these comb-like External areas of the main and secondary bodies interlock with each other, causing the oxygen promotes entry in the main body.

Der walzenförmige Hauptkörper kann sich in dem zu reinigenden Abwasser langsam drehen, doch ist es bevorzugt, ihn feststehend anzuordnen, so daß sich lediglich die Nebenkörper um ihn herum bewegen. Die Nebenkörper können sich bei dieser Umlaufbewegung um den Hauptkörper gegebenenfalls zusätzlich um ihre eigene Längsachse drehen.The roller-shaped main body can rotate slowly in the wastewater to be cleaned, but it is preferred to arrange it fixed so that only the secondary body around move him around. The secondary body can move around this If necessary, additionally rotate the main body about its own longitudinal axis.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Nebenkörper so strukturiert, daß sie eine schaufelartige Funktion haben. Wenn sie, wie zweckmäßig, aus einzelnen Scheiben aufgebaut sind, sind im Inneren der Scheiben die Kanäle so ausgebildet, daß die Kanalwandun gen nach einer Seite hin schaufelartige Funktion bekommen. In Verbindung mit solchermaßen ausgebildeten Nebenkörpern ist es zweckmäßig, wenn der Umlauf der Nebenkörper um die Hauptkörper umkehrbar ist, d. h. die Nebenkörper in den zwei möglichen Richtungen um den Hauptkörper umlaufen können. Die schaufelartigen Wandungen der Kanäle in den Neben körpern sind dann so ausgebildet, daß sie nur in einer der Umlaufrichtungen schaufelartig arbeiten, in der anderen Umlaufrichtung aber nicht.According to a particularly preferred embodiment, the secondary bodies are structured in such a way that they have a shovel-like function. If, as appropriate, from individual slices are constructed, the channels are formed in the interior of the disks so that the channel walls to get a shovel-like function towards one side. In connection with such trained secondary bodies, it is useful if the circulation of the secondary bodies around the Main body is reversible, d. H. the secondary bodies in the two possible directions around the Main body can circulate. The scoop-like walls of the channels in the side bodies are then designed so that they are shovel-like only in one of the circumferential directions work, but not in the other direction.

Wenn ein solches System im Betrieb ist, fördert es in einer Umlaufrichtung der Nebenkörper um den Hauptkörper mit Hilfe der schaufelartigen Struktur Sauerstoff in das Behandlungs becken und den Hauptkörper, was zur Folge hat, daß in dieser Phase des Verfahrens Kohlenstoff abgebaut wird und eine Nitrifikation erfolgt. Wenn dann nach bestimmter Zeit die Nebenkörper in die gegenläufige Umdrehungsrichtung umgeschaltet werden, wird kein Sauerstoff mehr von ihnen in den Hauptkörper und das Behandlungsbecken gefördert, so daß dann in dieser Phase des Verfahrens nur eine Homogenisierung des Beckeninhaltes mit dem Zulaufsubstrat erfolgt und in dem Hauptkörper anoxische bzw. anaerobe Vorgänge, insbesondere Denitrifikation und biologische Phosphoreliminierung, stattfinden können. Die beiden Phasen des Umlaufs der Nebenkörper können mit deren Drehrichtung und Ge schwindigkeit vorprogrammiert werden.When such a system is in operation, it conveys the secondary body in one direction of rotation around the main body using the scoop-like structure oxygen into the treatment pelvis and the main body, which results in this stage of the procedure Carbon is broken down and nitrification takes place. If after a certain time the Secondary body in the opposite direction of rotation is not switched Oxygen conveyed more of them into the main body and the treatment basin, so that then in this phase of the process only a homogenization of the pelvic contents with the Feed substrate takes place and in the main body anoxic or anaerobic processes, in particular denitrification and biological phosphorus elimination can take place. The two phases of the circulation of the secondary body can with their direction of rotation and Ge speed can be preprogrammed.

Gegenüber bekannten Tauchkörperanlagen haben die Anlagen nach der Erfindung wesentliche Vorteile. In einer apparativen Stufe können der Kohlenstoffabbau und die Nitrifizierung einerseits und die Denitrifizierung und biologische Phosphateliminierung andererseits durchgeführt werden. Man bekommt auf gleichem Raum eine proportional größere Festbettfläche, einen optimalen Transport von Sauerstoff und Substrat im System, man spart Energiekosten, da der Hauptkörper feststehen kann, es gibt keine Gefahr der Verschlammung des Tauchkörpersystems und keine Schlammablagerung im Einbausystem, man bekommt bautechnische und transporttechnische Vorteile.Compared to known immersion body systems, the systems according to the invention are essential Benefits. Carbon degradation and nitrification can be carried out in an apparatus stage on the one hand and denitrification and biological phosphate elimination on the other be performed. You get a proportionately larger one in the same space Fixed bed area, optimal transport of oxygen and substrate in the system, you save Energy costs, since the main body can be fixed, there is no danger of silting up of the immersion body system and no sludge deposits in the installation system, you get constructional and transport advantages.

In der Zeichnung bedeutenMean in the drawing

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform einer Tauchkörperanlage nach der Erfindung, Fig. 1 is a vertical section through an embodiment of an immersion system according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Tauchkörperanlage nach der Erfindung mit weggeschnittenem Mittelteil, wobei in der oberen Hälfte eine und in der unteren Hälfte eine andere Ausführungsform gezeigt ist, und Fig. 2 is a plan view of an immersion body system according to the invention with the central part cut away, one embodiment being shown in the upper half and another embodiment being shown in the lower half, and

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch einen Nebenkörper mit schaufelartiger Funktion nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 is a vertical section through a secondary body with a shovel-like function according to a preferred embodiment of the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte Tauchkörperanlage besitzt ein Behandlungsbecken 1 mit einem Wasserspiegel 6, der durch eine übliche Einrichtung, wie ein Überlaufwehr (nicht gezeigt), aufrechterhalten wird. In dem Behandlungsbecken 1 unter dem Wasserspiegel 6 vollständig getaucht befindet sich ein walzenförmiger Hauptkörper 2, der zweckmäßig aus einzelnen Scheiben mit Kanälen darin aufgebaut ist und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung feststehend, d. h. nicht drehbar, montiert ist. Um die Längsachse 4 des Hauptkör pers 2 dreht sich ein Trägerkreuz 7 mit an den Enden befestigten Nebenkörpern 3, die sich gegebenenfalls selbst nochmals um ihre Längsachsen 5 drehen können. Der Hauptkörper 2 und die Nebenkörper 3 sind derart lamellenartig bzw. kammartig ausgebildet, daß sie zahnartig ineinandergreifen, so daß die Querschnitte der Nebenkörper 3 den Querschnitt des Hauptkörpers 2 überlappen. Die Umlaufrichtung der Nebenkörper 3 um den Hauptkörper 2 ist vorzugsweise umkehrbar, so daß die Umlaufrichtung in der Zeichnung nach links oder nach rechts erfolgen kann. In jedem Fall ist die Vorrichtung zur Einstellung des Wasserspiegels 6 so ausgebildet, daß die Nebenkörper 3 bei ihrem Umlauf um den Hauptkörper 2 am oberen Ende des Behandlungsbeckens 1 teilweise aus dem Wasser heraustauchen.The immersion system shown in Fig. 1 comprises a treatment tank 1 with a water mirror 6 (not shown) by conventional means such as an overflow weir, is maintained. In the treatment basin 1 , completely submerged under the water level 6, there is a roller-shaped main body 2 , which is expediently constructed from individual disks with channels therein and, according to a preferred embodiment of the invention, is fixed, ie not rotatable, mounted. About the longitudinal axis 4 of the Hauptkör pers 2 rotates a support cross 7 with attached to the ends of secondary bodies 3 , which can optionally turn again about their longitudinal axes 5 . The main body 2 and the secondary bodies 3 are designed in the manner of lamellas or combs such that they mesh with one another in a tooth-like manner so that the cross sections of the secondary bodies 3 overlap the cross section of the main body 2 . The direction of rotation of the secondary body 3 around the main body 2 is preferably reversible, so that the direction of rotation in the drawing can be to the left or to the right. In any case, the device is designed so to adjust the water level 6 in that the secondary body 3 out dive during their rotation around the main body 2 at the upper end of the treatment tank 1 is partially out of the water.

Wie erwähnt, sind in der Draufsicht der Fig. 2 zwei alternative Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. Gleiche Teile besitzen in Fig. 2 die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1, für die im oberen Teil gezeigte Ausführungsform jeweils mit einem Apostroph. Die im unteren Teil von Fig. 2 gezeigte Ausführungsform entspricht derjenigen der Fig. 1. As mentioned, two alternative embodiments of the invention are shown in the top view of FIG. 2. Identical parts in FIG. 2 have the same reference numerals as in FIG. 1, for the embodiment shown in the upper part each with an apostrophe. The embodiment shown in the lower part of FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1.

In der oberen Hälfte von Fig. 2 sind in dem Behandlungsbecken 1′ ein aus Scheiben aufgebauter walzenförmiger Hauptkörper 2′ und ebenso aufgebaute Nebenkörper 3′ angeordnet. Der Hauptkörper 2′ ist nicht drehbar in dem Behandlungsbecken 1′ befestigt. Um seine Längsachse 4′ drehbar ist ein Trägerkreuz 7′ angeordnet, dessen Enden die Längsachsen 5′ der Nebenkörper 3′ tragen. Der Hauptkörper 2′ und die Nebenkörper 3′ sind mit einem Abstand voneinander angeordnet, so daß sie nicht ineinander eingreifen.In the upper half of Fig. 2 'are arranged in the treatment basin 1 ' a cylindrical main body made of disks 2 'and also constructed secondary body 3 '. The main body 2 'is not rotatably attached to the treatment tank 1 '. About its longitudinal axis 4 'rotatable a support cross 7 ' is arranged, the ends of which support the longitudinal axes 5 'of the secondary body 3 '. The main body 2 'and the secondary body 3 ' are arranged at a distance from each other so that they do not interfere with each other.

Die im unteren Teil von Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht derjenigen der Fig. 1 und unterscheidet sich von der im oberen Teil der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß die Nebenkörper 3 mit dem Hauptkörper 4 verzahnt sind und ineinandergreifen. Diese letztere Ausführungsform ist bevorzugt, da sie den Sauerstoff durch die Nebenkörper 3 besser in den Hauptkörper 2 einführt.The embodiment shown in the lower part of FIG. 2 corresponds to that of Fig. 1 and differs from that shown in the upper part of the FIG. 2 embodiment in that the secondary body 3 are interlocked with the main body 4 and mesh. This latter embodiment is preferred since it better introduces the oxygen into the main body 2 through the secondary body 3 .

In Fig. 3 ist gezeigt, wie nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Kanäle in den Nebenkörpern schaufelartig ausgebildet sein können. Die Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Nebenkörper bzw. eine Scheibe eines Nebenkörpers, worin durch Trennwände 9 Kanäle 8 ausgebildet sind. Diese Kanäle besitzen im oberen und unteren Teil der Zeichnung eine solche Winkelstellung, daß sie in der durch den Pfeil A angegebenen Drehrichtung schaufelartig wirken, nicht dagegen bei einer Drehung in Richtung des mit B bezeichneten Pfeils. Bei der Drehrichtung A wird also Sauerstoff in das Behandlungsbecken und den Hauptkörper befördert, nicht dagegen bei der Drehrichtung B. FIG. 3 shows how, according to a preferred embodiment of the invention, the channels in the secondary bodies can be designed in the manner of a scoop. FIG. 3 shows a vertical section through a sub-body or a disc of a sub-body, wherein by means of partitions 9 channels 8 are formed. These channels have such an angular position in the upper and lower part of the drawing that they act like a blade in the direction of rotation indicated by the arrow A, but not when rotating in the direction of the arrow denoted by B. In the direction of rotation A, oxygen is conveyed into the treatment basin and the main body, but not in the direction of rotation B.

Claims

1. immersion body system for the purification of waste water with a treatment tank and a roller-shaped immersion body arranged therein, characterized in that the immersion body from a completely below the water level ( 6 ) in the treatment tank ( 1 , 1 ') arranged roller-shaped main body ( 2 , 2 ' ) and at least one secondary body ( 3 , 3 ') which extends in a substantially vertical plane around the main body and at least partially reaches above the water level in the treatment basin.

2. immersion body system according to claim 1, characterized in that the main body ( 2 ) and the secondary body ( 3 ) are comb-like and are interlocked at least in the outer region.

3. immersion body system according to claim 1 or 2, characterized in that it has at least four secondary bodies ( 3 , 3 ').

4. immersion body system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main body ( 2 , 2 ') is non-rotatably fixed in the treatment tank ( 1 , 1 ').

5. immersion body system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary bodies ( 3 , 3 ') are additionally rotatably mounted about their own longitudinal axis ( 5 , 5 ').

6. immersion body system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the direction of circulation of the secondary body ( 3 , 3 ') around the main body ( 2 , 2 ') is reversible.

7. immersion body system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main and / or secondary bodies ( 2 , 2 '; 3 , 3 ') are constructed from individual disks.

8. immersion body system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the secondary bodies ( 3 , 3 ') have in their interior an outwardly open channel system ( 8 ).

9. immersion body system according to claim 8, characterized in that the Kanalwandun gene ( 9 ) in vertical section through the secondary body ( 3 , 3 ') are at least partially angled relative to the radius.