Tauchkörper werden alle der Abwasserreinigung dienenden biologischen Körper genannt,
die ständig im Wasser arbeiten. Kleine Körper beschickt man so, daß das Wasser von oben nach unten durch das Material
hindurchfließt. Bei größeren Körpern jedoch, die in Becken eingebaut sind, findet
die Beschickung, soweit dies bisher bekannt geworden ist, stets so statt, daß die Körper
ίο in der Länge durchflossen werden, wobei teilweise
auch eine gleichzeitige Vertikalbewegung und ein Umwälzen des Wassers durch das Material bewirkt wird, so daß das
Abwasser das Körpermaterial vom Zulauf bis zum Ablauf in einem Spiralweg durchfließt,
also nie an dieselbe Stelle des Körpers zurückkommt. Bei dieser Beschickungsart
wird das biologische Material am Zulauf ständig mit dem stark verschmutzten Abwasser
und das näher zum Ablauf hin liegende Material ständig mit immer reiner werdendem Abwasser belastet. Eine gleichmäßige
Ausnutzung des gesamten Filtermaterials, durch die allein ein Maximum an Leistung
für den Gesamtkörper erzielt werden kann, findet bei dieser Beschickung nicht statt.
Für Tauchkörper mit fest gepacktem Material erreicht man gemäß vorliegender Erfindung
dieses Ziel am weitgehendsten durch folgendes Verfahren der Beschickung, das an Hand der in Abb. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert werden soll. Das im Behälter α beliebiger Größe aufgeschichtete
biologische Material b wird in verhältnismäßig engem, beispielsweise der Höhe
der Materialschicht entsprechendem Abstand von Rohren c durchsetzt, in die durch die
Luftverteiler d Preßluft eingeleitet wird. Das zu reinigende Abwasser wird durch bekannte
Verteiler beliebiger Art so auf die in die Körper gelegten Rohre e verteilt, daß an den
Ausmündungen der Stutzen f über den ganzen Körper α beliebiger Größe verteilt überall
dieselbe Menge ungereinigten Wassers gleicher Beschaffenheit eingeleitet wird. Je nach
der Beschaffenheit des Abwassers wird man das Wasser nur einmal durch das Material
von unten nach oben wandern lassen oder es innerhalb jedes Ausschnittes in bekannter
Weise durch das Material hindurch umwälzen. Das geschieht z. B. durch die in Abb. 1 dargestellten
senkrechten Rohre c, die bei Einblasen von Luft als Mammutpumpen wirken. Durch Einblasen von Luft in den Luftverteiler
d. wird das eingeleitete Abwasser in dem als Mammutpumpe wirkenden Rohr c hochgerissen
und dabei mit einem großen Teil des vorgereinigten Wassers intensiv gemischt. Durch diese ständige Mischung der verhältnismäßig
geringen Menge frisch zulaufenden Schmutzwassers mit der großen Menge des vorgereinigten Umlaufwassers werden die
vom Abwasser mitgeführten Schmutzstoffe vor .Eintritt in das eigentliche biologische
Material auf eine große Wassermenge verteilt, durch welche sie beim weiteren Umwälzen
des Wassers nahezu dem ganzen Filtermaterial in gleicher Verdünnung züge-
führt werden. Bei größerer Höhe des Tauchkörpers wird es sich empfehlen, das Abwasser
abwechselnd einmal von oben nach unten und dann von unten nach oben durch das Material
zu schicken. Dies gelingt ohne weiteres, wenn die Bewegung im Rohr c nicht durch die
Mammutpumpenwirkung der eingeblasenen Luft, sondern durch mechanischen umsteuerbaren
Antrieb des Wassers im Rohr durch ίο Schnecken, Kreisel oder sonstige mechanische
Pumpeneinrichtungen beliebiger Art geschieht, wie dies auf der rechten Seite der
Abb. ι beispielsweise dargestellt ist. Die gleichmäßig · verteilte Zuleitung des Rohwassers
kann natürlich anstatt unter die einzelnen Materialausschnitte auch direkt auf die einzelnen Abschnitte geschehen. Die Ableitung
des gereinigten Wassers aus dem überall gleich hohe Materialschicht aufao
weisenden Körper geschieht durch die Überfallrinnen g, die zweckmäßig zwischen allen
Rohrleitungen c angeordnet werden, so daß an keiner Stelle eine Längsbewegung des
Wassers durch das Material nötig wird. Durch diese Rinnen werden auch die festen
Schlammstoffe mit abgeleitet, die aus dem biologischen Material ausgewaschen werden.
Soweit schwere Schlammteile durch das Material zu Boden sinken, werden sie bei der
Wasserumwälzung über die schwach geneigte Sohle zum unteren Ende der Rohre c gespült
und bei der großen Geschwindigkeit des Wassers in diesen Rohren auf den Tauchkörper
gehoben. Leichtere Schlammteile werden bei der Belüftung des Körpers unmittelbar
zur Oberfläche hochgespült. Bei dieser Art der Wasserumwälzung durch das Material
sind also besondere Einrichtungen zum Schlammablassen von der Sohle nicht mehr nötig. Zum gelegentlichen gründlichen Auswaschen
des Materials kann man die Umwälzungsgeschwindigkeit des Wassers nach Bedarf steigern und gleichzeitig eine besonders
kräftige Belüftung des Körpers vornehmen. Wie die Belüftung des Körpers geschieht,
ist für das Beschickungsverfahren zunächst belanglos. In Abb. r ist ein Belüftungsrohrnetz h über die ganze Sohle gleichmäßig
verteilt angenommen. Als Nachteil solcher unter dem Material ruhender gelochter Rohre
ist es allerdings anzusehen, daß die Rohre ohne völligen Abbau der Körper für die
Unterhaltung nicht zugänglich sind. Diese Schwierigkeiten in der Belüftung fallen bei
dem oben geschilderten Beschickungsverfahren als wichtiger Nebenvorteil fort; denn weil
beim Umwälzen das ganze, einen Materialausschnitt durchwandernde Wasser immer wieder an eine Stelle, z. B. an das Umlaufrohr
c herangeführt wird, genügt es, in das Umlaufwasser zweckmäßig fein verteilte Luft
einzublasen, die von dem Wasser aufgenommen und von ihm an die Lebewesen auf dem
Filtermaterial herangetragen wird. Das Luftverteilungsrohrnetz h braucht dann nur für
gelegentliche Spülzwecke beibehalten zu werden und dies auch nur dann, wenn das Material
so feinkörnig ist, daß die Spülung durch den beschleunigten Wasserumlauf nicht ausreicht.
Das Einblasen der Luft in das Umlauf wasser geschieht zweckmäßig innerhalb
oder unterhalb der Umlaufrohre c durch die Rohre d, kann aber auch (vgl. Abb. 4) durch
beliebige Luftverteiler i erfolgen, die als
poröse Hohlkörper oder auch rotierende Diffuser so klein gehalten werden können,
daß man sie zu Revisions- und Konservierungszwecken durch das über ihnen liegende
Rohr herausziehen kann, ohne den Tauchkörper entleeren oder gar abbauen zu müssen.
Besonders gut wird die Aufnahme und Verteilung der eingeblasenen Luft, wenn das Wasser, wie in. Abb. 1 aufgezeichnet, durch
mechanischen Antrieb durch das Rohr k von oben nach unten gedrückt wird, während die
eingeblasene Luft im Gegenstrom dazu von unten in das Rohr k hineinsteigt. Unter Umständen
genügt ein lebhaftes mechanisches Umpumpen für die ausreichende Luftaufnahme des Wassers aus der freien Atmo-Sphäre,
zu der es immer wieder heraufgepumpt wird, so daß in solchen Fällen die Einleitung von Preßluft ganz unterbleiben
kann.
In Abb. 3 und 4 sind noch zwei Ausführungsformen
aufgetragen, bei denen die Wasserumwälzung konstruktiv anders gelöst ist, während die Zu- und Ableitung des
Wassers im wesentlichen wie in Abb» 1 und 2 beibehalten ist. Durch die Rinne m wird das
Rohwasser gleichmäßig verteilt auf die Länge des Tauchkörpers aufgebracht und durch die
Überfallrinne g gleichmäßig über die Länge des Körpers wieder abgenommen. Im Querschnitt
ist das Material durch eine Tauchwand« unter der mittleren Zubringerrinne
in zwei getrennte Abteilungen geteilt, die nun abwechselnd von unten belüftet werden. Wird
nur der linke Teil belüftet, so steigt der Wasserspiegel über dieser Abteilung, und das
Wasser fließt über die Oberkante der Wand η hinweg zur unbelüfteten Abteilung und
drückt das in dieser Abteilung stehende Wasser durch das untere Verbindungsrohr p
hinüber in die belüftete Abteilung, so daß eine ständige Umwälzung des Wassers durch
diese beiden Abteilungen stattfindet. Der Betrieb ist nun so einzurichten, daß abwechselnd
die eine und dann die andere Abteilung belüftet wird. Naturgemäß können beliebig
viele solche zusammengehörigen Materialausschnitte in einem Behälter nebeneinander ge-
legt werden. Während in Abb. 3 eine Luftverteilung alter Art mit Verteilungsrohren h
aufgetragen ist, ist in Abb. 4 ein Luftverteiler i aufgezeichnet, der durch das im Betriebe
oben verschlossene Rohr r herausgezogen werden kann, und der zweckmäßig vor
das untere Verbindungsrohr p der beiden durch Tauchwand getrennten Abteilungen gelegt
wird, wo das ganze rotierende Wasser an ihm vorbeiströmen muß.
Für den Betrieb der geschilderten Tauchkörper ist es nicht nötig, daß das Rohwasser
in einem Arbeitsgang biologisch völlig gereinigt wird. Oft genügt ein teilweiser Abbau
der gelösten organischen Substanz. Zur Erzielung völliger Reinigung kann es wie bei
den Füllkörpern alter Art zuweilen von Vorteil sein, die Reinigung in mehreren Stufen
vorzunehmen. Ebenso ist es möglich, einen solchen Tauchkörper in ein vorhandenes Absitzbecken
beliebiger Art hineinzubauen, wobei gegenüber bekannten Anordnungen dieser Art der Tauchkörper zur Gewährleistung der
beabsichtigten Wasserführung gegen den übrigen Absitzraum und, falls vorhanden, auch gegen den darunterliegenden Faulraum
allseitig abzuschließen ist.