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Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser in biologischen Tauchkörpern
Biologische Tauchkörper sind Körper zur biologischen Reinigung von Abwasser, die
in das zu reinigende Wasser eintauchen, d. h. durch das sie umgebende Wasser von
der atmosphärischen Luft abgeschlossen sind, im Gegensatz zu Tropfkörpern, die in
der Luft stehen. Der für die biologischen Vorgänge notwendige Luftsauerstoff wird
deshalb künstlich in die Körper eingeblasen. Die Körper selbst werden, wie die seit
Jahren bekannten Tropfkörper, aus Brockenmaterial, aus Reisig, Holzlatten oder auch
aus anderen festen Stoffen aufgebaut. In den Tauchkörpern wird nur mechanisch vorgereinigtes,
d. h. entschlammtes Abwasser behandelt. Nach Inbetriebnahme der Körper bildet sich
mit- der Zeit auf der Oberfläche des Körpermaterials eine Haut, biologischer Rasen
genannt, der aus sä dem Abwasser noch enthaltenen Schwebestoffen sowie aus den Kleinlebewesen
und von diesen abgebauten Stoffen, dem sogenannten Schlamm, besteht. Dieser Schlamm
wird zum Teil mit dem gereinigten Abwasser abgeschwemmt und kommt in den Abfluß,
oder .er setzt sich auf dem Körpermaterialfest. Man hat gefunden, daß nach einer
gewissen Betriebsdauer die Körper verschlammen und in der Wirkung nachlassen.
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Es ist ferner beobachtet worden, daß der biologische Reinigungsvorgang
in den einzelnen Teilen eines biologischen Körpers sehr verschieden ist, und daß
dieser Vorgang ebenfalls von- verschiedenartigen Kleinlebewesen unabhängig voneinander
bewirkt wird. So findet man z. B. an der Einlaufstelle des Abwassers eines Tauchkörpers
andere Lebewesen als am Auslaufende.
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Nach dem neuen Verfahren sollen diese Beobachtungen praktisch verwertet
und die anfangs erwähnten Nachteile vermieden werden. Die biologische Reinigung
soll sich dabei, dem natürlichen Vorgange anpassend, in voneinander völlig getrennten
Stufen abspielen und der aus jeder Stufe mit dem Abwasser abfließende Schlamm abgefangen
werden, so daß er in die nächste Stufe nicht gelangen. kann.
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Es sind Einrichtungen bekannt, wobei ebenfalls in Reihen hintereinander
Belüftungsräume angeordnet sind, in denen durch eingebaute Lattenkörper eine biologische
Wirkung erzielt werden soll (Britisches Patent 219 536). Hierbei sind auch Schlammräume
unter den Belüftungsräumen reihenweise angeordnet, ,aus denen der Schlamm, der sich
aus den Belüftungsräumen ausscheidet, abgelassen werden soll. Bei dieser Anordnung
wird aber nicht verhindert, daß Schlamm aus einer Belüftungsstufe in die nächstfolgende
gelangt, da die Stufen unmittelbarmiteinander
in Verbindung stehen.
Der Schlamm kann außerdem aus den Belüftungsräumen nicht in die darunterliegenden
Schlammräume gelangen, weil dies die aufsteigende Luft verhindert.
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Die Neuerung hat aber den großen Vorteil., daß hinter jedem Tauchkörper
sich ein Absitzraum befindet, in dem unabhängig von der nachfolgenden Stufe der
Schlamm aufgefangen wird. Der Schlamm einer Stufe kann also in die nächstfolgende
Stufe nicht gelangen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist in den Abb. i, a und 3 das Verfahren
schematisch dargestellt. a, b und C sind die stufenweise hintereinander angeordneten
Tauchkörper. Zwischen diesen Tauchkörpern liegen die Absitzräume d, e,
f und g. Unter den Tauchkörpern befinden sich die Belüfter h, durch die Preßluft
künstlich in die Körper eingeblasen wird. Das zu reinigende Wasser durchfließt die
Körper und die Absitzräume in der durch Pfeile kenntlich gemachten Richtung vom
Einlauf i zum Auslauf h, und zwar in den Körpern gleichlaufend mit
der Richtung der eingeblasenen Preßluft. Die Durchflußrichtung-des Wassers wird
durch die über den Wasserspiegel hinausragenden Wände beeinflußt. Der Schlamm, der
mit dem Wasser aus den Körpern ausgewaschen 'wird, gelangt in die Absitzräume
d, e, f, g, trennt sich dort vom Wasser und setzt sich auf der Sohle der
Absitzräume ab. Von dort kann er in bekannter Weise durch Schieber o abgelassen
oder durch andere bekannte Einrichtungen entfernt werden. Man kann den Schlamm getrennten
Schlamm- oder Faulräumen zuführen oder in einem gemeinsamen Schlamm-oder Faulraum
behandeln.
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Die Wirkurig dieser stufenweisen Anordnung der Tauchkörper wird die
sein, daß der Reinheitsgrad des Wassers von Stufe zu Stufe steigt, und daß der biologische
Reinigungsvorgang in jeder Stufe völlig unabhängig von. den anderen Stufen vor sich
geht.. Schlamm, der z. B, aus der ersten Stufe des Körpers ausgespült wird, scheidet
sich in dem dahinterliegenden Absitzraum aus, so daß er in die nächste Stufe des
Körpers nicht gelangt. Die Tätigkeit der Kleinlebewesen in den einzelnen Stufen
kann also durch den Schlamm der Vorstufen nicht gestört werden., Auf diese Weise
wird der Reinigungsvorgang unterstützt und die Leistungsfähigkeit der Anlage wesentlich
verbessert.
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An Stelle der Absitzräume können auch andere Einrichtungen zum Abfangen
des Schlammes, z. B. Rechen oder Siebe, verwendet werden. Die Anzahl der Stufen
einer Tauchkörperanlage kann beliebig gewählt werden; sie ist im allgemeinen von
der Bieschaffenheit des zu reinigenden Abwassers abhängig. Bei dickem Abwasser braucht
man mehr Stufen als bei dünnem. Die Leistungsfähigkeit kann ferner durch die zeitweise
Umkehrung der Durchflußrichtung des Wassers gefördert werden, d. h. das Wasser tritt
in diesem Falle bei k in den Körper ein und bei i wieder aus; es bewegt sich dann.
der Pfeilrichtung entgegengesetzt, d. h. innerhalb der Körper .auch der Richtung
der Preßluft entgegen. Das Wasser wird dann durch die Umlaufrinne jt entsprechend
umgeleitet. Die erste Körperstufe wird auf diese Weise als letzte und'die letzte
als erste verwendet. Diese Betriebsweise hat den Vorteil, daß die naturgemäß am
stärksten beanspruchte erste Stufe von Zeit zu Zeit auch als weniger beanspruchte
letzte Stufe verwendet werden kann, falls sie in der Wirkung nachlassen sollte.
Außerdem wird durch die Umschaltung der Durch.flußrichtung der etwa auf dem Körpermaterial
haftende Schlamm gelöst und abgespült, also der Körper gereinigt.
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Ferner ist es möglich, einzelne Stufen auszuschalten, wenn dies aus
irgendeinem Grunde erwünscht sein sollte. Das zu reinigende Wasser wird in diesem
Falle durch die Rinnen n um die ausgeschaltete Stufe herumgeleitet.
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Die Korngrößen des verwendeten Materials für die Tauchkörper können
in den einzelnen Stufen verschieden sein, z. B. wird man zweckmäßig in der Stufe,
in der sich vor allem der meiste Schlamm bildet, Brockenmaterial von größerem Korn
verwenden als in der letzten Stufe; die Korngrößen des Materials können also vors
der ersten bis zur letzten Stufe abnehmen. Auf diese Weise wird die Oberflächenwirkung,
die für die Bildung des biologischen Rasens von Bedeutung ist, günstig unterstützt.
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Bei der stufenweisen Anordnung wird es ferner mit Vorteil möglich
sein, die einzelnen Körperstufen mit der Brut der in ihnen tätigen Kleinlebewesen
zu impfen, um so den biologischen Rasen zu fördern.
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Die Stufenkörper können zusammenhängend als gemeinsames Bauwerk, wie
es die Abbildung zeigt, erbaut oder auch so angelegt werden, daß jede Stufe ein
besonderes Bauwerk bildet.
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Ferner ist es möglich, die Körper in die bekannten Absitzbecken oder
in Emscherbrunnen und ,ähnliche Kläranlagen einzubauen. Der Einbau in Emscherbrunnen
hat den Vorteil, daß der Schlamm aus. den Absitzräumen der einzelnen Stufen unmittelbar
in den darunterliegenden Schlamm- oder Faulraum gelangt.
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Die in der Zeichnung dargestellten festen Tauchkörper können auch
durch bewegliche Körper, z. B. Walzenkörper, ersetzt werden.