DE606932C - Einrichtung an Abwasserklaeranlagen zur biologischen Behandlung des Abwassers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung in Kläranlagen zur aeroben biologischen Abwasserbehandlung. Zweck der Erfindung ist, für kleine Anlagen bei einem geringen zur Verfügung stehenden Gefalle eine wirtschaftliche und dennoch möglichst vollkommene Reinigung des Abwassers auch von seinen gelösten Bestandteilen zu erzielen.

Bekanntlich erfolgt die biologische Abwasserreinigung durch Kleinlebewesen (Bakterien), denen die gelösten und teilgelösten Stoffe des Abwassers als Nahrung dienen; die gelösten Stoffe werden durch die Kleinlebewesen abgebaut und mineralisiert und können dann in Nachklärbecken leicht ausgeschieden werden. Voraussetzung für die Leibenstätigkeit der genannten Bakterien ist reichliches Vorhandensein von Sauerstoff bzw. Luft.

Bei den bisher bekannten biologischen Kläranlagen erfolgt die Zuführung von Luft entweder selbsttätig oder aber mechanisch durch Umwirbein des Wassers mittels Paddelräder oder durch Einblasen von Druckluft. Die letzteren mechanischen Anlagen haben den Vorteil, daß sie wenig Gefalle brauchen; sie kommen jedoch naturgemäß für kleinere Anlagen aus wirtschaftlichen und praktischen Gründen nicht in Frage. Zu den Anlagen mit selbsttätiger Luftzuführung gehören beispielsweise Tropfkörper und Füllkörper. Ebenso sind flache Gerinne mit gerauhtem Boden bekannt, die übereinander angeordnet sind und über welche das Wasser in dünner Schicht hinweg fließt und dabei Sauerstoff aus der Luft aufnimmt. Wesentlich bei diesen Anlagen ist also eine möglichst feine Verteilung des. Abwassers, damit eine möglichst große Oberfläche zur Aufnahme von Sauerstoff geschaffen wird und eine große Benetzungsoberfläche des biologischen Körpers, damit das gesamte Abwasser auf die Oberfläche des Körpers verteilt werden kann und gleichmäßig mit dem sich auf der Oberfläche des Körpers bildenden sogenannten biologischen Rasen in Berührung kommt. Es ist selbstverständlich, 4-5 daß nur die zuletzt erwähnten Anlagen mit selbsttätiger Luftzuführung für kleine Verhältnisse brauchbar sind; jedoch haben alle beschriebenen Anlagen dieser Art den Nachteil, daß sie außerordentlich viel Gefalle verbrauchen.

Diese Nachteile vermeidet die vorliegende Erfindung. Während bei den bisher bekannten Anlagen =die Belüftung und der Abbau des Abwassers in ein und derselben Vorrichtung erfolgten, besteht das Wesen der Erfindung darin, Belüftung und Abbau des Wassers in zwei verschiedenen Räumen vorzunehmen und dadurch einen sehr geringen Gefälleverbrauch der gesamten Anlage zu erreichen. Erfindungsgemäß ist in einer Kläranlage ein flaches Gerinne mit geringem Gefalle und sägezahnartigem Boden vorgesehen, auf welchem das in dünner Schicht darüber hinwegfließende Abwasser aufgewirbelt und mit Luft angereichert wird; an dieses Gerinne schließt sich eine durch Leitwände in Kanäle geteilte Kammer an, in welcher das Abwasser durch

606 Ö32

mehrfache Umlenkung und Umwirbelung in allen Teilen mit den mit aeroben Bakterien besetzten Kammerwänden in Berührung kommt.

Zweckmäßig besteht der sägezahnartige Boden des Belüftungsgerinnes aus einer Reihe aufeinanderfolgender, quer zur Fließrichtung liegender Ouerschwellen, deren Wände nach einer Richtung schräg abfallen. Das ■ in ίο dünner Schicht über den Kamm der Ouerschwellen fließende Abwasser staut sich vor jeder weiteren Schwelle, wird umgewirbelt und dadurch weitgehend mit Luftsauerstoff angereichert. Man kann weiterhin eine gute Umwirbelung des Wassers erzielen dadurch, daß man in den Querschwellen Durchbrechungen anordnet, von denen jede folgende gegen die vorhergehende versetzt ist. Das Wasser fließt in diesem Falle durch diese Durchbrechungen, prallt vor die nächste Querschwelle, wird umgewirbelt und auseinandergezogen und sucht sich den Weg zur nächsten Durchbrechung.

•Nachdem das Abwasser in dem Belüftungsgerinne genügend mit Sauerstoff angereichert ist, gelangt es in die folgende Kammer, in welcher die Haupttätigkeit der Bakterien einsetzt. Um eine möglichst innige Berührung' sämtlicher Wasserteilchen mit den Kamtnerwänden und dem darauf sitzenden biologischen Rasen zu erreichen, ragen die Leitwände der Kammer zungenartig in diese hinein und sind zur Verengung des Durchflußquerschnittes an ihrem freien Ende abgebogen. Hierdurch wird hinter den Abbiegungen ein Wasserwirbel erzeugt, der das Abwasser umschichtet und es in allen Teilen mit den Kammerwänden in Berührung bringt und gleichzeitig auch den an den Wänden haftenden Kleinlebewesen den notwendigen Sauerstoff aus der im Wasser gelösten Luft zuführt. Diese Aufeinanderfolge von Belüftungsgerinne und Abbaukammer kann nach Bedarf beliebig wiederholt werden. In der Zeichnung ist eine Gesamtkläranlage mit einer Einrichtung nach der Erfindung in beispielsweiser Ausführung veranschaulicht; es ist:

Abb. ι eine Aufsicht auf eine Gesamtkläranlage,

Abb. 2 ein senkrechter Querschnitt durch die Anlage entsprechend der Linie A-B der Abb. i,

Abb. 3 ein senkrechter Längsschnitt durch die Anlage entsprechend der Linie E-F der Abb. i,

Abb. 4 ein senkrechter Querschnitt entsprechend der Linie C-D der Abb. 1.

Die Abb. 5 bis 10 zeigen in vergrößertem Maßstabe zwei Ausführungsformen des Belüftungsgerinnes, und zwar zeigen die Abb. S und 8 das Gerinne in senkrechtem Längsschnitt, die Abb. 7 und 10 in senkrechtem Querschnitt und die Abb. 6 und 9 in Aufsicht.

Das Abwasser gelangt durch die Einflußöffnung i in die durch Leitwände I aufgeteilte Vorreinigungskammer, in welcher die groben und ungelösten Bestandteile des Abwassers '■ zum Absitzen gebracht werden. Aus der Vorreinigungskammer fließt das Abwasser durch die Öffnung k über das Belüftungs- ·- gerinne a. Der Boden dieses Gerinnes ist mit Querschwellen c versehen, die je nach den örtlichen Erfordernissen mit der Fließrichtung (Abb. 5) oder entgegen der Fließrichtung (Abb. 8) schräg abfallen. Diese Querschwellen haben Durchbrechungen d und e, die bei je zwei aufeinanderfolgenden Schwellen versetzt angeordnet sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß eine Schwelle eine Durchbrechung in der Mitte und die folgende Schwelle zwei Durchbrechungen an den Seiten hat. Dadurch wird erreicht, daß das durch die mittlere Durchbrechung fließende Abwasser vor die nächste Schwelle prallt, aufgewirbelt und seitlich auseinandergezogen wird, weiterhin unter mehrmaliger Umlenkung durch die seitlichen Durchbrechungen fließt, darauf zur Mitte gelenkt wird und zusammenprallt, wodurch eine innige Berührung des Abwassers go mit der Luft zum Zwecke der Sauerstoff aufnahme erzielt wird. Gleichzeitig beginnt auf dem Gerinne durch die dort angesiedelten Bakterien bereits der Abbau der gelösten Stoffe. .

Die Hauptabbautätigkeit erfolgt jedoch in der nachfolgenden Kammer, in welche das Abwasser, nachdem es unter dem Belüftungsgerinne zurückgeflossen ist, durch die öffnung r (Abb. 4) gelangt. Diese Kammer ist ebenfalls durch zungenartig vorspringende Leitwände / in Kanäle eingeteilt, wodurch das Abwasser gezwungen wird, die ganze Kammer mehrmals in ihrer ganzen Länge zu durchfließen. Die Leitwände / sind in dieser Abbaukammer an ihrem freien Ende abgebogen. Diese Abbiegung ist entweder dem Wasserstrom entgegengerichtet, wie bei m in Abb. 1, oder sie verläuft mit dem Wasserstrom, wie bei η in Abb. 1. Gleichzeitig ist no an diesen Stellen der Durchflußquerschnitt stark verringert. Dadurch erhält das Abwasser an diesen Stellen eine erhöhte Geschwindigkeit. Durch die gleichzeitige Umlenkung des Laufweges um i8o° entstehen auf dem Rücken der Abbiegung Wirbel, wodurch eine gründliche Mischung des Abwassers und damit eine weitere Verteilung des auf dem Belüftungsgerinne aufgenommenen Sauerstoffs erzielt wird. Gleichzeitig erfolgt durch diese Wirbel eine Umschichtung und ein Wechsel der Wasserteilchen, die auf

60693g

diese Art und Weise sämtlich an den Kammerwänden vorbeigeführt werden. Aus der Abbaukammer tritt das Wasser über ein weiteres kurzes Belüftungsgerinne b, das zur weiteren Sauerstoff auf nähme und Bakterienentwicklung dient, in die Nachklärkammer, in welcher das Abwasser durch senkrechte oder nahezu senkrechte Wände o, Grundschwellen und Tauchwände eine senkrecht auf und ab

ίο steigende Bewegung erhält. Duroh die absteigende Bewegung des Wassers werden die in der Abbaukammer mineralisierten Stoffe des Abwassers mit nach unten gerissen, sie steigen aber wegen ihres größeren Gewiehtes nicht wieder mit dem Wasser auf. Auf diese Weise werden die Verunreinigungen ebenso vollkommen zum Absitzen gebracht wie in einer Kammer mit größerem Fassungsvermögen, in der derartige Wände nicht vorgesehen sind. Das geklärte Wasser tritt durch die Öffnung p aus der Anlage heraus.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung an Abwasserkläranlagen zur biologischen Behandlung des Abwassers, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge eines mit Erhöhungen und Vertiefungen versehenen Belüftungsgerinnes (α) mit geringem Gefälle und einer durch Leitwände (£) in Kanäle geteilten Kammer, in welcher die Leitwände an ihren freien Enden zur Verengung des Durchflußquerschnittes Abbiegungen im, n) aufweisen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Belüftungsgerinnes (as) durch Aneinanderreihung von einerseits flach und andererseits steil abfallenden Ouerschwellen (c) sägezahnartig ausgebildet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschwellen (c) des Belüftungsgerinnes (α) Durchbrechungen (d, e) besitzen, die bei aufeinanderfolgenden Ouerschwellen (c) gegeneinanderversetzt sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschwellen (c) abwechselnd in der Mitte (d) und an beiden Seiten (e) durchbrochen sind und dadurch den Wasserstrom abwechselnd auseinanderreißen und beim Zusammenströmen aufwirbeln.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen