DE9300384U1 - Vorrichtung zur Reinigung kommunaler Abwässer - Google Patents
Vorrichtung zur Reinigung kommunaler AbwässerInfo
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Description
EISENFÜHR, SPEISER & PARTNER
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Dipl.-Ing. Günther ELsonführ ·
Dipl.-Ing. Dieter K. Speiser * Dr.-Ing. Wemer W. Ratxis *
Dipl.-Ing. Jürgen Brügge« Dipl.-Ing. Jürgen Kllnghardi *
Dipl.-lng. Thomas Heini
Rechtsanwalt Ulrich H. Sander
München
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Ihr Zeichen Unser Zeichen Bremen
Kary GmbH K 481 12. Januar 1993
Neuanmeldung
Kary GmbH Hemelinger Hafendamm 18, 2800 Bremen 44
Vorrichtung zur Reinigung kommunaler Abwässer
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung kommunaler Abwasser.
Die Reinigung kommunaler Abwässer erfolgt im allgemeinen
mit ortsfesten Kläranlagen, die in der Regel bis zu ihrer Fertigstellung und Inbetriebnahme eine relativ
lange Planungs- und Bauphase erfordern. Aufgrund des gestiegenen Umweltbewußtseins und verschärfter Vorschriften
besteht insbesondere bei solchen Gemeinden, die noch nicht über eine Kläranlage verfügen, ein erheblicher
Bedarf an Kläranlagen, die aus vorgeplanten Systemen hervorgehen und leicht und schnell aufgebaut
TH/WWR/dw/bl
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werden können und insbesondere einen geringen Platzbedarf erfordern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reinigung kommunaler Abwasser anzugeben,
die individuell anpaßbar und ohne umfangreichere Bauarbeiten in der Umgebung schnell auf- und abbaubar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer solchen Vorrichtung dadurch, daß eine Einrichtung zur mechanischen Vorklärung,
mindestens ein Submersreaktor und eine Flotationseinrichtung vorgesehen sind.
Die Vorteile dieser Lösung bestehen darin, daß der Platzbedarf der Vorrichtung bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit
minimal ist. Bei Anschlußgrößen von bis zu 1500 Einwohnergleichwerten (EGW) kann die gesamte
Vorrichtung z.B. in mehreren 20 Fuß-Containern installiert werden. Bei Anlagen bis 5000 EGW beträgt der
Platzbedarf nicht mehr als 500 m2, bei einer derartigen Anlagengröße wird die Anlage bevorzugt ortsfest aufgebaut.
Die Vorrichtung kann schnell aufgebaut und aufgrund ihrer modularen Ausführung erweitert und somit
optimal an die örtlichen Bedürfnisse angepaßt werden. Die Vorrichtung besitzt eine hohe Wirtschaftlichkeit,
und zwar sowohl bezüglich der Investitionskosten, als auch bezüglich der Betriebskosten. Aufgrund der geringen
Abmessungen ist eine geschlossene Bauweise möglich, so daß keine Geruchs- oder sonstigen Emissionen auftreten.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die Einrichtung zur mechanischen Vorklärung durch
eine Siebanlage mit integrierter Siebgutpresse und einem Langsandfang zu realisieren. Diese Ausführungsform ist
gegenüber der bekannten Rechen- und Sandabscheidung wesentlich wirksamer und platzsparender.
Ferner kann ein Ausgleichs- und Speicherbehälter vorgesehen sein, der dazu dient, alle folgenden Anlagenkomponenten
mit einem kontinuierlichen Abwasserstrom beschicken zu können. Dies hat den Vorteil, daß alle
weiteren Apparate auf eine kleinere hydraulische Belastung ausgelegt werden können und somit einen
geringeren Platzbedarf erfordern. Ferner werden dadurch auch die Betriebssicherheit verbessert und die Investitionskosten
verringert. Zur Verhinderung von Absetzvorgängen und Faulprozessen durch anaerobe Aktivität wird
der Behälter belüftet.
Weiterhin sind die Submersreaktoren mit Einrichtungen zur Feinverteilung von angesaugter Luft sowie von
Belebtschlammflocken versehen. Dadurch wird der Sauerstofftransport
verbessert und eine optimale Zuführung von Sauerstoff zu den Mikroorganismen bis in das Innere
der Flocken gewährleistet.
Zur Abtrennung des Belebtschlammes vom Abwasser wird eine Flotationseinrichtung verwendet. Zu diesem Zweck
wird Luft fein verteilt in einer Reaktionsstrecke unter erhöhtem Druck in das Wasser eingebracht. In einer Flotationszelle
wird dann das Wasser auf Umgebungsdruck entspannt, und es entstehen dabei die gewünschten feinen
Luftblasen, die sich an die Belebtschlammflocken anlagern und diese an die Oberfläche der Flüssigkeit aufsteigen
lassen. Von der Flüssigkeitsoberfläche des Flotationsbeckens wird der Belebtschlamm mit Abstreifern
abgezogen und in einem Behälter gesammelt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der groß-
te Teil des abgezogenen Belebtschlammes in den
Submersreaktor zurückgeführt, damit dort eine hohe Belebtschlammkonzentration
aufrecht erhalten werden kann.
In Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten und bei besonders hoher Verschmutzung kann eine zuschaltbare
Filterstufe vorgesehen werden, der das Abwasser aus der Flotationseinrichtung zugeführt wird.
Der anfallende Schlamm wird vorzugsweise mittels eines Wärmetauschers vortemperiert und gelangt dann in eine
semi-kontinuierlich betriebene aerob-thermophile Schlammstabilisierungsanlage. Diese Anlage kann zwei
Schlaufenreaktoren aufweisen, denen Luft über ein Begasungsrührwerk zugeführt wird. Die Stabilisierung erfolgt
dabei bei Temperaturen von etwa 500C.
Nach der Stabilisierung kann der Schlamm in einem Stapelbehälter unter Zusatz von Kalk, Metallsalzen und
organischen Polymeren konditioniert und anschließend statisch voreingedickt werden. Zur Entwässerung wird der
Schlamm schließlich einer Kammerfilterpresse zugeführt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der einzelnen Reinigungsstufen einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 2 die schematische Darstellung einer möglichen Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Containern; und
Fig. 3
und 4 Aufstellungspläne der mobilen Containeranlage.
In Fig. 1 sind die einzelnen Komponenten der Reinigungsvorrichtung
sowie ihre Verbindung untereinander dargestellt. Das Abwasser wird zunächst einer mechanischen
Vorklärung unterzogen. Dazu gelangt es in eine Siebanlage 1 mit integrierter Siebgutpresse. In dieser Siebanlage
werden grobe Schmutzstoffe vom Abwasser getrennt. Das Siebgut wird mit einer Förderschnecke 10 aus dem
Siebbehälter entfernt und dabei gleichzeitig entwässert und kompaktiert. Das Siebgut wird anschließend in einen
Reststoffbehälter 11 ausgeworfen.
Das von den groben Feststoffen befreite Abwasser wird anschließend einem Langsandfang 2 mit einer Bodenräumvorrichtung
und einer Auswurfschnecke zugeführt, während das mechanisch vorgereinigte Abwasser einem Speicherbehälter
5 zum Mengen- und Konzentrationsausgleich zugeführt wird.
Der Speicherbehälter 5 wird zur Durchmischung belüftet. Dadurch werden Absetzvorgänge von Feststoffen sowie
Faulprozesse durch anaerobe Aktivität verhindert. Die Belüftung erfolgt z.B. über einen Tauchbelüfter. Der
Ausgleichs- und Speicherbehälter hat vorzugsweise ein Volumen von etwa 50 % der Tagesmenge, so daß alle nachfolgenden
Anlagenkomponenten mit einem kontinuierlichen Abwasserstrom beschickt werden können. Wie bereits erwähnt
wurde, hat dies den Vorteil, daß alle weiteren Komponenten auf eine geringere hydraulische Belastung
ausgelegt werden können, wodurch Platzbedarf und Investitionskosten gering gehalten werden und die Betriebssicherheit
der Anlage steigt.
Aus dem Ausgleichs- und Speicherbehälter 5 wird das Abwasser einer biologischen Reinigung zugeführt. Dazu
dient eine mehrstufige Reaktorkaskade, die aus Hochleistungs-Submersreaktoren 3 besteht. In diesen
Reaktoren werden organische Abwasserinhaltstoffe durch eine aerobe Belebtschlammbiozönose abgebaut. Ferner sind
Tauchmotorbelüfter 31 vorgesehen, mit denen angesaugte Umgebungsluft sowie die Belebtschlammflocken so weit
zerkleinert werden, daß ein optimaler Sauerstofftransport möglich ist. Die Mikroorganismen werden dadurch
bis in das Innere der Flocken mit Sauerstoff versorgt. Mit dem Tauchmotorbelüfter 31 wird ferner eine
optimale Durchmischung der Flüssigkeit gewährleistet.
Das auf diese Weise biologisch gereinigte Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch
wird anschließend einer Flotationseinrichtung 4 zugeführt. Diese Einrichtung dient zur Abtrennung
des Belebtschlammes von dem Abwasser. Dazu wird die Auftriebskraft feiner Gasblasen genutzt, die sich an
die Belebtschlammflocken anheften. Die Gasblasenerzeugung erfolgt nach dem Prinzip der Lösung von Luft in
einem Klarwasserstrom unter erhöhtem Druck und anschließender Entspannung auf Umgebungsdruck, wodurch die
gewünschten feinen Luftblasen entstehen. Der an die Oberfläche getriebene Belebtschlamm wird als Flotat mit
einer Räumeinrichtung, einem entlang der Wasseroberfläche angeordneten Förderband 41 mit Abstreifern abgezogen
und in einem Behälter 42 gesammelt. Aus diesem Behälter wird der größte Teil des Belebtschlammes in die Submersreaktoren
3 zurückgeführt, um dort eine genügende Biomassenkonzentration zu erzielen. Der Überschußschlamm
wird ebenfalls hier abgezogen und zur Schlammbehandlung gepumpt.
Das aus der Flotationseinrichtung 4 abgepumpte Wasser kann als nächstes einer Filterstufe 6 zugeführt werden,
die insbesondere dann zum Einsatz kommt, wenn besonders starke Verschmutzungen auftreten, wie z.B. nach starken
Niederschlagen oder bei besonders hohen Anforderungen an die Reinheit des Wassers. Die Filterstufe 6 weist eine
Rückspüleinrichtung und eine Klarwasservorlage auf (Kary-Mixed-Media-Filter). Durch diese Filterstufe werden
auch feinste Flocken, die die Flotationseinrichtung 4 passiert haben, vom Abwasser getrennt. In der Vorlage
erfolgt die Überwachung der relevanten Einleitparameter. Das Abwasser kann von hier aus direkt einem Vorfluter
zugeführt werden.
Der bei der Abwasserreinigung anfallende Schlamm wird einer gesonderten Behandlung unterzogen. Der Schlamm
wird gegebenenfalls mit einem Wärmetauscher 71 vortemperiert und gelangt anschließend in eine semi-kontinuierlich
betriebene aerob-thermophile Schlammstabilisierungseinrichtung 7. Diese Einrichtung weist vorzugsweise
zwei Hochleistungs-Schlaufenreaktoren auf, denen Luft über ein Begasungsrührwerk 72 zugeführt wird. Die Stabilisierung
erfolgt bei Temperaturen im Bereich von etwa 500C, wobei der biogene Abbau dazu beiträgt, diesen
Temperaturbereich aufrechtzuerhalten.
Im Anschluß daran wird der Schlamm einer Einrichtung 8 zur Konditionierung und Voreindickung zugeführt. Diese
Einrichtung enthält einen Stapelbehälter, in dem der Schlamm unter Rühren mit Kalk, Metallsalzen und organischen
Polymeren konditioniert und anschließend statisch voreingedickt wird. Die genannten Substanzen werden aus
Behältern 81 und 82 dem Stapelbehälter zugeführt. Anschließend wird der Schlamm einer Kammerfilterpresse 9
zugeführt, in der eine Entwässerung durchgeführt wird. Der nun noch vorhandene Filterkuchen wird in üblicher
Weise entsorgt und kann z.B. einer landwirtschaftlichen Nutzung zugeführt oder gemeinsam mit häuslichen Abfällen
deponiert werden. Das Filtrat und das Überstandswasser
aus der statischen Voreindickung wird in den Speicherbehälter zurückgepumpt.
Fig. 2 zeigt einen Aufstellungsplan mobiler Container, in denen die einzelnen Komponenten der Kläranlage untergebracht
sind. In einem ersten Container 100 erfolgt die Siebung des Abwassers. Dieser Container enthält ferner
einen Sandfang, sowie eine Schaltwarte zur Steuerung der gesamten Kläranlage. Ein zweiter Container 500 enthält
den Ausgleichs- und Speicherbehälter 5. In einem dritten Container 300 sind die Submersreaktoren 3 vorgesehen
(zweistufige Kaskade), in denen die biologische Reinigung durchgeführt wird. In einem vierten und einem
fünften Container 410, 42 0 sind die Flotationseinrichtungen 4 untergebracht. Im dargestellten Fall sind zwei
solcher Einrichtungen vorgesehen, für andere Anwendungsfälle kann jedoch auch eine Flotationseinrichtung
genügen. Ein sechster Container 600 enthält die zuschaltbare Filterstufe 6, während in einem siebten Container
700 die aerob-thermophile Schlammstabilisierung durchgeführt wird. Ein achter Container 900 enthält
schließlich die genannte Kammerfilterpresse 9, mit der der Schlamm entwässert wird.
Die Fig. 3 und 4 zeigen schließlich alternative Aufstellungspläne,
die in Abhängigkeit von dem zur Verfügung stehenden Raum gewählt werden können.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Reinigung kommunaler Abwasser,
gekennzeichnet durch folgende Komponenten:
eine Einrichtung (1, 2) zur mechanischen Vorklärung, - mindestens einen Submersreaktor (3) und
eine Flotationseinrichtung (4) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Submersreaktor (3) der Einrichtung (1, 2) zur mechanischen Vorklärung und die
Flotationseinrichtung (4) dem Submersreaktor (3) jeweils nachgeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur mechanischen Vorklärung eine Siebanlage (1) mit integrierter
Siebgutpresse und einem Langsandfang (2) aufweist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Submersreaktor (3) Einrichtungen zur Feinverteilung von angesaugter Luft und
von Belebtschlammflocken enthält.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Ausgleichs- und Speicherbehälter (5), dem das mechanisch vorgereinigte Abwasser
aus der Einrichtung (1, 2) zur mechanischen Vorklärung zugeführt wird.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine zuschaltbare Filterstufe (6), der Abwasser aus der Flotationseinrichtung (4) zuführbar
ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (7) zur Stabilisierung des anfallenden Schlammes.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stabilisierung mindestens einen Stabilisierungsreaktor (7)
aufweist, dem Luft über ein Begasungsrührwerk (72) zugeführt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (8) zur Konditionierung
und Voreindickung des aus der Einrichtung (7) zur Schlammstabilisierung zugeführten Schlamms.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche bis 9,
gekennzeichnet durch eine Entwässerungsvorrichtung (9) zur weiteren Eindickung des zugeführten Schlamms.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Komponenten als mobile Container aufgebaut sind.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Komponenten in
Abhängigkeit von den örtlichen Bedürfnissen wahlweise modular zusammenschaltbar sind.
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| DE9300384U1 true DE9300384U1 (de) | 1993-03-25 |
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| DE (1) | DE9300384U1 (de) |
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