DE571565C - Vorrichtung zur Belueftung von Fluessigkeiten, insbesondere von Abwasser - Google Patents

Description

Der Inhalt des Reinigungsbeckens beim Belebtschlammverfahren wird bei den bisher bekannten Verfahren mit den verschiedensten technischen Mitteln in fließender Bewegung gehalten, damit einerseits eine innige Durchmischung des Reinigungsschlammes mit dem Abwasser eintritt, wobei gleichzeitig erreicht werden muß, daß der Belebtschlamm sich nirgends ablagern kann, und damit anderseits jedes Wasserteilchen möglichst an die Oberfläche kommt, um dort Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen. Bei der üblichen Beckentiefe von etwa ι bis 4 m erfordert dieses Inbewegunghalten einen verhältnismäßig großen Kraftaufwand, sei es in Form von Preßluft oder durch mechanische Vorrichtungen, wie Paddeln oder Bürsten. Die Luftaufnahme der großen tiefen Wassermasse ist verhältnismäßig gering, da das Verhältnis der Oberfläche zur Wassermasse un-

ao günstig ist und da eingeblasene Luft sehr schnell nach oben entweicht. Die erforderliche Aufenthaltszeit im Reinigungsbecken ist groß. Die Vorrichtungen zur feinsten Verteilung der Luft sind teuer in der Anschaffung und empfindlich im Betrieb. Diese Schwierigkeiten sollen durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden, durch die eine zuverlässige Führung des Schlammwassergemisches im Becken selbst bei großen Tiefen erreicht wird, durch die eine lange Berührungszeit der eingeblasenen Luft mit dem Beckeninhalt sichergesteUt wird und bei der empfindliche Verteilungseinrichtungen für die eingeblasene Luft nicht erforderlich sind, so daß Belüftungszeit und Kraftbedarf, d.h. letzten Endes die Kosten des Reinigungsverfahrens, geringer werden wie bei den bisher bekannten Verfahren.

Zur Erläuterung der Belüftungseinrichtung ist in den Abb. 1 und 2 beispielsweise ein Reinigungsbecken in senkrechtem Längen- und Querschnitt aufgetragen, α sind dünne Zwischenböden aus beliebigem luftundurchlässigem Material, die luftdicht an die Umfassungswände angeschlossen sind mit Ausnahme der Stirnseite, an welcher abwechselnd an der einen und anderen Seite ein Zwischenboden in kurzer Entfernung vor der Wand aufhört und in ein heruntergebogenes Schlußstück b endet, dessen Unterkante etwa 5 bis 20 cm unterhalb der Unterkante des Zwischenbodens liegt.

Man hat schon bei Belüftungsrinnen nach dem Sheffield-System zwei Rinnen übereinander* angeordnet, bei denen aber der Übergang von der oberen zur unteren Rinne und umgekehrt durch spiralförmiges Umleiten des Wasserstromes geschieht. Die unter den Zwischenboden eingebrachte Luft entweicht dabei am Ende der Rinne seitwärts der oberen Rinne, so daß kein Durcheinanderwirbeln von Schlamm und Wasser erreicht wird, wie dies bei der zickzackförmigen Anordnung der Zwischenböden nach vorliegender Erfindung geschieht. Das Durchstreichen der vom unteren Behälterboden zum darüberliegenden Behälterboden aufsteigenden Luftblasen durch das Wasserschlammgemisch gestattet die Einhaltung einer kleineren Fließge-

schwindigkeit im Belüftungsbecken, ohne daß eine schädliche Trennung von Wasser und Schlamm eintritt.

Bei c wird das zu reinigende Abwasser zugeleitet und fließt mit dem zwischen den Behälterboden im Fließen gehaltenen Beckeninhalt gemeinsam im Zickzack zur untersten Behältersohle d und steigt durch den Schacht e wieder an die Oberfläche, wo ein Teil des Schlammwassergemisches über die Schwelle f zur Nachreinigung abfließt, während die Hauptmenge durch die kreisende Hubvorrichtung g beliebiger Art (Pumpe, Wurfrad, Mammutpumpe) an die Beckenoberfläche zurückgeführt wird und den geschilderten Kreislauf wiederholt. ■

Im Gegenstrom zu diesem Kreislauf wird nun Luft durch ein Gebläse h unter den untersten Zwischenboden gedrückt. Es entsteht dann zunächst eine Luftansammlung unterhalb des untersten Zwischenbodens, bis schließlich bei weiterer Luftzuleitung die Luft unterhalb des Endstückes b entweicht und unter den nächsten Zwischenboden tritt. Nach Auffüllung des Hohlraumes unterhalb dieses Bodens tritt die Luft unter den nächsten Boden usf., bis sie am freien Ende des obersten Bodens zur Oberfläche entweicht. Falls bei vielen Zwischenboden erforderlich, kann bei dieser Wanderung der Luft auch unter die oberen Zwischenboden nach Bedarf zum Ausspülen bzw. Verdünnen der erzeugten Kohlensäure frische Luft zugesetzt werden. Zwischen allen Böden befindet sich Luft und Schlammwassergemisch in breiter Fläche in inniger Berührung, wodurch eine intensive Luftaufnahme erreicht wird. Durch die straffe Führung des umlaufenden Beckeninhaltes zwischen den Böden wird überall für eine solch große Fließgeschwindigkeit gesorgt, daß kein Schlamm zur Ablagerung kommen kann. Durch Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit kann bei Bedarf eine kräftige und zuverlässige Spülung aller Zwischenräume vorgenommen werden. Eine feine Verteilung der eingeblasenen Luft ist nicht erforderlich, die Luft wird unmittelbar am Zuführungsrohr i unter dem untersten Zwischenboden ausgelassen. Bei längeren Belüftungsbecken erweist es sich als zweckmäßig, den langen Luftraum unter jedemZwischenboden durch quer gestellte luftundurchlässige und gerade bis zum Wasserspiegel reichende Einbauten δ¹ zu unterteilen, so daß die Luft von jeder der so entstandenen Abteilungen nur unter den Einbauten hindurch in die benachbarte Abteilung entweichen kann, was pulsierend geschieht, wobei jedesmal Luftblasen in das fließende Wasser hineingestoßen werden und wodurch die Oberfläche des fließenden Wassers immer erneut aufgebrochen wird. Dies ist beispielsweise am mittleren Zwischenboden der Abb. 1 angedeutet.

Es ist schon für die Bildung eines Luftpolsters unterhalb des Wasserspiegels von Belüftungsbecken für Belebtschlammanlagen ein horizontaler Einbau mit seitwärts heruntergezogenen Rippen vorgeschlagen worden, bei dem auch Zwischenrippen angeordnet waren. Diese Rippen stehen aber nicht quer zur Fließrichtung des Wassers und dienen anderen Zwecken. Die vorstehend geschilderte Wirkung des wiederholten Aufbrechens der Oberfläche des fließenden Wassers durch die von einer Seite der Rippen zur anderen Seite übertretende Luftmenge kann bei dieser Vorrichtung nicht erreicht werden. Bei nicht zu dickem Wasser kann das Wasser auch im Gleichstrom zur Luft durch die Anlage geschickt werden, d. h, von unten nach oben, wobei der Gesamtkraftbedarf wegen der geringeren Reibung kleiner ist.

Wenn die Art des Abwassers es verlangt, kann man den Zwischenraum zwischen den Böden ganz oder zum Teil mit Kontaktmaterial beliebiger Art ausfüllen, auf dessen Oberfläche sich ähnlich wie bei den Tauchkörpern der bisherigen Art Bakterienrasen ansiedeln können, die gegen schädliche Stoffe im Abwasser nicht so empfindlich sind wie der Belebtschlamm.

Es ist möglich, daß sich innerhalb der Zwischenboden Abwasserpilze und ähnliche Organismen ansiedeln, durch die ein teilweises Zuwachsen der Zwischenräume eintritt. Es ist daher Voraussetzung für die Betriebssicherheit der vorstehend beschriebenen Einrichtung, daß man Mittel findet, durch die ein Beseitigen solcher Organismen möglich wird, o,hne daß man die Zwischenboden ausbauen muß. Ein solches Mittel besteht z. B. darin, daß man in bekannter Weise z. B. Chlorgas oder ähnliche sterilisierende Stoffe an Stelle der Luft unter die Böden schickt, um ein Absterben der Organismen zu bewirken, worauf diese durch schnellen Wasserumlauf ausgespült werden. Um aber die Möglichkeit zu haben, die Zwischenboden im Notfall aufnehmen zu können, ohne daß sie dabei für die Wiederverwendung unbrauchbar gemacht werden, empfiehlt es sich, die Böden aus fabrikmäßig hergestellten Einzelteilen zusammenzusetzen und z. B. durch Asphaltfugen luftdicht miteinander zu verbinden. Diese Zusammensetzung aus fertigen Formsteinen bedingt gleichzeitig ine erhebliche Ersparnis an Bauzeit und Baukosten gegenüber fest eingebauten und in den Becken selbst hergestellten Böden. Eine möglichst billige Herstellung der vielen Zwischenboden muß angestrebt werden, wenn die Vorteile der neuen Einrichtung voll zur Geltung kommen sollen. Um die abzudichtenden Fugen auf ein Mindestmaß zu beschränken, wird jeder Formstein zweckmäßig mit allseitig heruntergezogener Seitenbegrenzung nach den Abb. 3 und 4 ausgeführt. Abb. 3 ist ein. senkrechter Schnitt quer zur Fließrichtung der Luft und Abb. 4 ein Schnitt in der Fließrichtung der Luft.

Nur die Querwände, die nicht so tief herunterreichen wie die Längswände, brauchen in dieser Form gegeneinander verfugt zu werden. Die Fuge« ist so angeordnet, daß sie in Höhe des Wasserspiegels ausmündet, so daß die von einem Hohlraum zum nächsten übertretende Luft sehr schnell an der Fuge vorbeistreichen muß und kaum Gelegenheit hat, durch undichte Fugen nach oben zu entweichen, was zudem für

ίο die Wirkung der ganzen Vorrichtung ohne große Bedeutung wäre.

Die Abb. 3 zeigt zugleich, daß ein sehr schneller und völlig fester Ausbau der Zwischenboden ohne alles Verfugen mit Ausnahme der genannten Querfugen möglich ist. Die fertig bezogenen Formsteine 0 werden an den Seitenwänden in ausgesparte Falze geschoben und der in der Mitte zwischen je zwei Formsteinen frei bleibende Spalt durch-einen Formstein^ ausgefüllt, der in etwa dreifacher Stärke nach oben über den Behälterboden hinausreicht und zugleich das Mittelauflager für die Formsteine 0 des darüberliegenden Zwischenbodens bildet. Auf diese Weise lassen sich sehr breite Belüf-

»•5 tungsbecken mit den Zwischenboden ausstatten, die bei Aufbau entstehenden Längswände gewährleisten ein gleichmäßiges Durchfließen der breiten und flachen Zwischenräume zwischen den Böden, sowohl durch das Wasser als durch die Luft.

Bei nur kurzer Reinigungszeit, d. h. z. B. bei nur teilweiser biologischer Reinigung mit Zwischenbelüftung des Rücklaufschlammes, genügt oft ein nur einmaliges Durchfließen der Belüftungsanlage durch das zu reinigende Abwasser. Wenn in einem solchen Fall ausreichendes Gefälle für die Kläranlage vorhanden ist, braucht man keine Hubvorrichtung für das Abwasser, es ist nur noch der Rücklaufschlamm aus dem tiefer liegenden Nachklärbecken in den Zulauf zu heben.

Wie schon oben erwähnt, stellen die in den Abb. ι bis 4 bezeichneten Anordnungen nur ein

Beispiel zur Anwendung der Erfindungsgedanken dar. Man kann diese Gedanken auch 45 auf beliebige andere Weise zur Anwendung bringen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Belüftung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwasser, bei der Reinigung mit belebtem Schlamm in Belüftungsbecken mit übereinanderliegenden, an den Enden mit abwärts gerichteten Rippen versehenen Zwischenboden, unter denen hindurch die Flüssigkeit und die Luft im Gleichstrom oder im Gegenstrom zueinander geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei übereinanderliegende Zwischenboden mit ihrem freien Ende versetzt zueinander angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Zwischenboden zwischenboden heruntergebogenen Enden noch weitere, quer zum Luftstrom gestellte luftundurchlässige Einbauten beliebiger Art angeordnet sind, deren Unterkanten bis an den Wasserstrom heranreichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 unter Verwendung von fabrikmäßig hergestellten Platten aus beliebigem Material für die Zwischenböden, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßig rechteckig geformten Einzelplatten an allen vier Seiten mit nach unten ragenden Wänden versehen sind, deren Höhe mindestens der Maximalhöhe des beim Betriebe der Einrichtung entstehenden Luftpolsters entspricht. .

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Zwischenboden ganz oder zum Teil mit Kontaktmaterial zur Ansiedlung eines biologischen Rasens ausgefüllt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen