DE9208250U1 - Compact system for biological water purification - Google Patents
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Description
Kompaktanlage zur biologischen Reinigung von WasserCompact system for biological water purification
Die Erfindung betrifft eine Kompaktanlage zur biologischen Reinigung von Wasser, vorzugsweise vorgeklärtem Abwasser, mit einem Bioreaktor, einer Filtereinrichtung und einem Absetzbehälter, die zu einer Einheit zusammengefaßt sind.The invention relates to a compact system for the biological purification of water, preferably pre-treated wastewater, with a bioreactor, a filter device and a settling tank, which are combined to form a unit.
Es ist bekannt, zur kompakten, biologischen Abwasserreinigung einen Bioreaktor mit nachgeschalteter Filterstufe einzusetzen (EP 0 227 081 A2). Bei dieser Erfindung wird zur Aufarbeitung des den Bioreaktor verlassenden Wassers ein Filter von unten nach oben durchströmt. Insbesondere zur Reinigung dieses Filters wird ein Spülvorgang ausgenutzt, bei dem das Wasser, das den Filter passiert und sich in einem Wassersammelraum angesammelt hat, mit Unterstützung der Schwerkraft den Filter von oben nach unten durchströmt und ihn dabei reinigt (sogen. Spülstoß), wobei das Spülwasser in den Bioreaktor teilweise zurückgeführt wird. Dies bedeutet, daß während der Zeitdauer des Spülvorganges die Rohwasserzufuhr zum Bioreaktor abgesperrt werden muß, was für einen kontinuierlichen Betrieb der Anlage ein Problem darstellt.It is known to use a bioreactor with a downstream filter stage for compact, biological wastewater treatment (EP 0 227 081 A2). In this invention, the water leaving the bioreactor is processed by flowing through a filter from bottom to top. In particular, a flushing process is used to clean this filter, in which the water that has passed through the filter and has collected in a water collection chamber flows through the filter from top to bottom with the help of gravity and cleans it in the process (so-called flushing surge), with the flushing water being partially returned to the bioreactor. This means that the raw water supply to the bioreactor must be shut off during the flushing process, which poses a problem for continuous operation of the system.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Kompaktanlage zur biologischen Reinigung von Wasser zur Verfügung zu stellen, die auch während des Spülvorganges der Filter einen kontinuierlichen Betrieb erlaubt.The invention is therefore based on the object of providing a compact system for the biological purification of water which also allows continuous operation during the rinsing process of the filters.
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filtereinrichtving in mehrere Filter unterteilt ist, daß der Absetzbehälter gegenüber dem Bioreaktor und den Filtern abgeschlossen ist und daß der Absetzbehälter mit dem Bioreaktor und den Filtern durch Rohrleitungen verbunden ist.According to the invention, the object is achieved in that the filter device is divided into several filters, that the settling tank is closed off from the bioreactor and the filters, and that the settling tank is connected to the bioreactor and the filters by pipes.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Anlage umgibt die Filtereinrichtung den Bioreaktor als Ringraum und besitzt Trennwände, die den Ringraum in sektorenartige Filter unterteilt.In an advantageous embodiment of the system, the filter device surrounds the bioreactor as an annular space and has partition walls that divide the annular space into sector-like filters.
Um beispielsweise mit einer Aktivkohleauflage das bei der Reinigung im Filter aufsteigende Wasser nachreinigen zu können, ist die Anlage zweckmäßigerweise in vertikaler Richtung durch einen Doppeldüsenboden in zwei Filterräume unterteilt.In order to be able to clean the water rising in the filter during cleaning, for example with an activated carbon layer, the system is conveniently divided vertically into two filter chambers by a double nozzle base.
Für eine Einzelspülung der Filter besitzt jedes der Filter eine in den Absetzbehälter führende Spülleitung, die mit einem Absperrventil versehen ist. Zweckmäßigerweise ist zum Absperrventil in einer Bypassleitung parallel eine Rückschlagklappe vorgesehen, die es erlaubt, zur Entleerung das Wasser aus dem Spülbehälter den einzelnen Filtern wieder zuführen zu können.For individual rinsing of the filters, each filter has a rinsing line leading into the settling tank, which is equipped with a shut-off valve. It is practical to provide a check valve in parallel to the shut-off valve in a bypass line, which allows the water from the rinsing tank to be fed back to the individual filters for emptying.
Um vorgereinigtes Wasser direkt vom Bioreaktor in die Filter leiten zu können, ist jedes der Filter durch eine mit einem Absperrventil versehene Zuführleitung mit dem Bioreaktor verbunden. Vorteilhafterweise münden die Zuführleitungen der einzelnen Filter und die Spülleitung in eine gemeinsame Verbindungsleitung ein.In order to be able to direct pre-cleaned water directly from the bioreactor into the filters, each of the filters is connected to the bioreactor by a supply line equipped with a shut-off valve. The supply lines of the individual filters and the flushing line advantageously flow into a common connecting line.
Sowohl die Zuführ- als auch die Spülleitungen der Filter sind zweckmäßigerweise unterhalb der Filter angeordnet und durchdringen den Absetzbehälter.Both the feed and flushing lines of the filters are conveniently located below the filters and penetrate the settling tank.
In einer vorteilhaften Ausführungsform führt eine Sammelleitung vom Boden des Reaktors mittig durch den Absetzbehälter und verzweigt sich unterhalb des Filterbodens sternförmig nach außen in Zuführleitungen zu den jeweiligen Fi1tern.In an advantageous embodiment, a collecting line leads from the bottom of the reactor through the middle of the settling tank and branches outwards in a star shape below the filter bottom into feed lines to the respective filters.
Um eine gleichmäßige Wasserzufuhr zum Bioreaktor auch bei schwankendem Rohwasseraufkommen zu gewährleisten, führt eine Rezirkulationsleitung mit Rückschlagklappe zur Rohwasserleitung, die oberhalb der Einmündung der Rezirkulationsleitung eine Umwälzpumpe besitzt und zum Deckel des Bioreaktors führt.In order to ensure a consistent water supply to the bioreactor even when the raw water volume fluctuates, a recirculation line with a check valve leads to the raw water line, which has a circulation pump above the inlet of the recirculation line and leads to the lid of the bioreactor.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist oberhalb der Filter ein für alle Filter gemeinsamer Reinwasserraum vorgesehen, von dem die Reinwasserleitung abgeht, die mit einem Druckregelventil ausgestattet ist.In a preferred embodiment of the invention, a clean water chamber common to all filters is provided above the filters, from which the clean water line branches off, which is equipped with a pressure control valve.
Vorteilhafterweise münden die Spülleitungen imAdvantageously, the flushing lines end in the
Absetzbehälter nach oben in einen nach unten geöffneten Trichter und die Rezirkulationsleitung geht von der Spitze eines nach unten geöffneten im Abstand vom Boden des Reaktors sich befindenden Trichters ab.Settling tank upwards into a funnel opening downwards and the recirculation line starts from the top of a funnel opening downwards located at a distance from the bottom of the reactor.
Die Erfindung soll nachstehend anhand vonThe invention will be described below with reference to
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Fig. 1 die Schnittdarstellung durch eine Kompaktanlage zur biologischen Reinigung von Wasser, wobei die linke Seite den Betriebszustand und die rechte Seite den Spülvorgang darstellen,Fig. 1 shows a sectional view of a compact system for biological water purification, with the left side showing the operating state and the right side the rinsing process,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1 ohne Deckel, wobei die im Ringraum angeordneten Sektorenfilter in unterschiedlichen horizontalen Schnittebenen gezeigt werden.Fig. 2 is a plan view of the system according to Fig. 1 without the cover, showing the sector filters arranged in the annular space in different horizontal cutting planes.
In Fig. 1 und 2 ist eine Kompaktanlage zur biologischen Reinigung von Wasser, vorzugsweise vorgeklärtem Abwasser, dargestellt. Wie aus Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, bilden der Bioreaktor 1 , die Filtereinrichtung 2 und der Absetzbehälter· einen einheitlichen Körper. An den zylinderförmigen Bioreaktor schließt sich in der Fortsetzung der Absetzbehälter 3 an, der sich nach unten kegelförmig verjüngt. Der Bioreaktor 1 ist vomIn Fig. 1 and 2, a compact system for the biological purification of water, preferably pre-treated wastewater, is shown. As can be seen from Fig. 1 and 2, the bioreactor 1, the filter device 2 and the settling tank form a single body. The cylindrical bioreactor is followed by the settling tank 3, which tapers conically towards the bottom. The bioreactor 1 is
Absetzbehälter 3 durch eine gewölbte Wandung 4 abgetrennt. Die Filtereinrichtung 2 ist als Ringraum ausgebildet und konzentrisch um Bioreaktor 1 und Absetzbehälter 3 angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzt der Ringraum Trennwände 51, 52, 53, 54, die die Filtereinrichtung 2 in mehrere sektorartige Filter 21, 22, 23, 24 unterteilen. Auch die Filtereinrichtung 2 ist gegenüber dem Bioreaktor 1 und dem Absetzbehälter 3 durch eine Wandung 6 abgeschlossen.Settling tank 3 is separated by a curved wall 4. The filter device 2 is designed as an annular space and is arranged concentrically around the bioreactor 1 and the settling tank 3. As can be seen in particular from Fig. 2, the annular space has partition walls 51, 52, 53, 54, which divide the filter device 2 into several sector-like filters 21, 22, 23, 24. The filter device 2 is also closed off from the bioreactor 1 and the settling tank 3 by a wall 6.
Der Bioreaktor 1 ist mit den einzelnenen Filtern 21,22 über eine Sammelleitung 8, die mittig vom Boden des Reaktors 1 durch den Absetzbehälter 3 führt und Zuführleitungen 101,102, die sich unterhalb des Filterbodens von der Sammelleitung 8 sternförmig nach aussen zu den einzelnen Filtern 21,22 verzweigen, verbunden.The bioreactor 1 is connected to the individual filters 21, 22 via a collecting line 8, which leads centrally from the bottom of the reactor 1 through the settling tank 3, and supply lines 101, 102, which branch out in a star shape from the collecting line 8 below the filter bottom to the individual filters 21, 22.
Von jedem der einzelnen Filtern 21,22 führt eine Spülleitung 111,112 mit einer Bypassleitung 121,122, die parallel zur jeweiligen Spülleitung 111,112 liegt, in den Absetzbehälter 3. Die Spülleitung 111,112 und die Zuführleitung 101,102 für das einzelne Filter 21,22 münden unterhalb des Filters 21,22 in eine gemeinsame Verbindungsleitung 131,132 ein. Die für die Filter 21,22 beschriebene Anordnung der Zuführ-101,102, Spül- 111,112, Bypass- 121,122 und Verbindungsleitung 131,132 ist für die in Fig. 1 nicht gezeigten Filter 23,24 in gleicher Weise ausgebildet.From each of the individual filters 21, 22, a flushing line 111, 112 with a bypass line 121, 122, which is parallel to the respective flushing line 111, 112, leads into the settling tank 3. The flushing line 111, 112 and the supply line 101, 102 for the individual filter 21, 22 open into a common connecting line 131, 132 below the filter 21, 22. The arrangement of the supply line 101, 102, flushing line 111, 112, bypass line 121, 122 and connecting line 131, 132 described for the filters 21, 22 is designed in the same way for the filters 23, 24 not shown in Fig. 1.
im kontinuierlichen Betrieb wird das Rohwasser demIn continuous operation, the raw water is
Bioreaktor über eine Rohwasserleitung 15 von oben zugeführt, das den Bioreaktor anschließend von oben nach unten durchströmt. Am Boden des Bioreaktors 1 kann das so vorgereinigte Wasser entweder über eine Rezirkulationsleitung 16, die in gewissem Abstand über dem Boden in einen Trichter 17 mündet, wieder der Rohwasserleitung 15 zugeführt werden oder aber über dieBioreactor via a raw water pipe 15 from above, which then flows through the bioreactor from top to bottom. At the bottom of the bioreactor 1, the water that has been pre-cleaned in this way can either be fed back into the raw water pipe 15 via a recirculation pipe 16, which flows into a funnel 17 at a certain distance above the bottom, or via the
Sammelleitung 8 und die Zuführleitungen 101, 102, zu den
einzelnen sektorartigen Filtern 21, 22, in der ringförmigen
Filtereinrichtung 2 gelangen. In entsprechender Weise gilt dies auch für die beiden nur in Fig. 2 dargestellten sektorartigen
Filter 23,24.Collecting line 8 and the supply lines 101, 102, to the
individual sector-like filters 21, 22, in the annular
filter device 2. This also applies to the two sector-like filters shown only in Fig. 2.
Filters 23,24.
Die Rezirkulationsleitung 16 besitzt zum Schutz gegen
Einströmen von Rohwasser eine Rückschlagklappe 19 und mündet
unterhalb einer Umwälzpumpe 30 wieder in die Rohwasserleitung 15 ein. Die Umwälzung des vorgereinigten Wassers aus dem Bioreaktor
1 dient dazu, Schwankungen in der Rohwasserzufuhr auszugleichen
und den Bioreaktor ständig mit Wasser zu beschicken. Um den
Wasserzufluß zu den einzelnen Filtern steuern zu können, ist
jede Zuführleitung 101, 102 mit einem eigenen Absperrventil 311,
312 versehen. Wie in der linken Hälfte in Fig. 1 dargestellt
ist, durchströmt das vorgereinigte Wasser aus dem Bioreaktor die Filter von unten nach oben, wobei es das Filtermaterial 32
verdichtet und gegen einen Doppeldüsenboden 33 sowie das darüber angeordnete Filtermaterial 34 gegen einen Siebboden 35 drückt.
Der Doppeldüsenboden unterteilt die Filter in vertikaler
Richtung in zwei Filterräume 36, 37. Oberhalb des Siebbodens 35
befindet sich ein für alle Filter gemeinsamer Reinwasserraum 38, von dem die Reinwasserleitung 39, die mit einem
Druckregelungsventil 40 ausgestattet ist, abgeht.The recirculation line 16 has a protection against
Inflow of raw water a check valve 19 and flows
below a circulation pump 30 back into the raw water pipe 15. The circulation of the pre-cleaned water from the bioreactor 1 serves to compensate for fluctuations in the raw water supply
and to constantly supply the bioreactor with water. In order to
To be able to control the water flow to the individual filters is
each supply line 101, 102 is provided with its own shut-off valve 311, 312. As shown in the left half of Fig. 1
the pre-cleaned water from the bioreactor flows through the filters from bottom to top, passing through the filter material 32
compressed and pressed against a double nozzle base 33 and the filter material 34 arranged above it against a sieve base 35.
The double nozzle base divides the filters in vertical
Direction into two filter chambers 36, 37. Above the sieve bottom 35
There is a clean water chamber 38 common to all filters, from which the clean water pipe 39, which is connected to a
Pressure control valve 40 is equipped.
Hat das Filtermaterial 32, 34 einen Zustand erreicht, in
dem ein Spülvorgang erforderlich wird, so wird ein Rückstoß
durchgeführt, wie er in der rechten Hälfte in Fig. 1 dargestellt
ist. Die Spülleitung 111,112 jedes Filters 21,22 und zweigt
unterhalb des Filterbodens aus einer gemeinsamenIf the filter material 32, 34 has reached a state in which
where a flushing process is required, a recoil
as shown in the right half of Fig. 1. The flushing line 111,112 of each filter 21,22 and branches
below the filter base from a common
Verbindungsleitung 131,132 mit der Zuführleitung 101,102 in den
Absetzbehälter 3 ab. Im Absetzbehälter 3 münden die
Spülleitungen 111,112 aller Filter gemeinsam in einen Trichter
45, gegen den das Spülwasser beim Spülvorgang prallt, so daß dasConnecting line 131,132 with supply line 101,102 in the
Settling tank 3. The
Flushing lines 111,112 of all filters together into a funnel
45, against which the rinsing water hits during the rinsing process, so that the
Spülwasser seine kinetische Energie verliert und die im Spülwasser enthaltenen Feststoffe in den unteren Teil des Absetzbehälters 3 sich schneller absetzen können. Um den Spülvorgang steuern zu können, besitzt jede Spülleitung ein Absperrventil 471,472, das nach Schließen des Absperrventils 311,312 in der Zuführleitung 101,102 beim Spülvorgang geöffnet wird. Um das Wasser nach dem Spülvorgang aus dem Absetzbehälter 3 entleeren und den Filtern 21,22 erneut zuführen zu können, ist parallel zu jeder der Spülwasserleitung 111,112 eine Bypassleitung 121,122 mit einer Rückschlagklappe 481,482 angeordnet. Die zuvor für die Filter 21,22 beispielhaft beschriebenen Leitungen und Vorrichtungen sind bei den in Fig. nicht dargestellten Filtern 23,24 in analoger Weise ausgebildet.Rinsing water loses its kinetic energy and the solids contained in the rinsing water can settle more quickly in the lower part of the settling tank 3. In order to be able to control the rinsing process, each rinsing line has a shut-off valve 471,472, which is opened after the shut-off valve 311,312 in the supply line 101,102 is closed during the rinsing process. In order to be able to empty the water from the settling tank 3 after the rinsing process and to feed it back to the filters 21,22, a bypass line 121,122 with a check valve 481,482 is arranged parallel to each of the rinsing water lines 111,112. The lines and devices previously described as examples for the filters 21,22 are designed in an analogous manner for the filters 23,24 not shown in Fig.
Die Erfindung macht somit eine Vorrichtung verfügbar, die in kompakter Bauweise einen kontinuierlichen Betrieb einer Anlage zur biologischen Aufarbeitung von Wasser, vorzugsweise vorgeklärtem Abwasser, bei schwankendem Rohwasseraufkommen erlaubt. Die kompakte Form der Anlage wird u.a. durch die konzentrische Anordnung des Filters um Bioreaktor und Absetzbehälter erreicht. Dies bedingt, daß die Verbindung der verschiedenen Aufwärtsfilter mit dem Bioreaktor und dem Absetzbehälter mit kurzen Rohrleitungen bewerkstelligt werden kann. Absperrventile und Rückschlagklappen in den Spül- und Zuführleitungen zu den einzelnen Filtern erlauben es, einen Aufwärtsfilter unabhängig vom Betrieb der anderen zu spülen. Eine Umwälzung aus im Bioreaktor vorgereinigtem Wasser sorgt zudem dafür, daß auch bei schwankendem Rohwasseraufkommen eine gleichmäßige Beschickung des Bioreaktors mit Wasser gewährleistet ist.The invention thus makes available a device which, in a compact design, allows continuous operation of a plant for the biological processing of water, preferably pre-treated wastewater, with fluctuating raw water volumes. The compact form of the plant is achieved, among other things, by the concentric arrangement of the filter around the bioreactor and the settling tank. This means that the connection of the various upstream filters with the bioreactor and the settling tank can be accomplished with short pipes. Shut-off valves and check valves in the flushing and feed lines to the individual filters allow one upstream filter to be flushed independently of the operation of the others. Circulation of water pre-cleaned in the bioreactor also ensures that the bioreactor is evenly supplied with water even with fluctuating raw water volumes.
Claims (13)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016011935A1 (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Elmar Lancé | Electroless wastewater treatment plant with a pre-clarification area and a bioreactor |
-
1992
- 1992-06-20 DE DE9208250U patent/DE9208250U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016011935A1 (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Elmar Lancé | Electroless wastewater treatment plant with a pre-clarification area and a bioreactor |
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