DE9403724U1

DE9403724U1 - Belüftungsvorrichtung für Abwasser

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Publication number: DE9403724U1
Application number: DE9403724U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1994-03-07
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2004-03-08

Description

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BELÜFTUNGSVORRICHTUNG FÜR ABWASSER

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung zum Belüften von Abwasser am Übergang zwischen verschiedenen Reinigungs- und Klärstufen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Wegen hoher Kosten und auch technischer Schwierigkeiten ist es bisher nicht flächendeckend gelungen, in ländlichen Außenbezirken liegende Wohn- und Betriebsgebäude an die öffentliche Kanalisation anzuschließen. In diesen Fällen wird das anfallende Abwasser mit Hilfe von vorhandenen oder noch zu bauenden Dreikammer-Kläranlagen, vorzugsweise nach DIN 4261, geklärt. Dabei gehört zu einer modernen privaten Kläranlage ein Dreikammer-Klärbecken und ein anschließendes Nachklärbecken mit anschließender Verrieselung oder Einleitung in einen Vorfluter oder Schönungsteich. Trotz des relativ hohen Aufwandes ist die Qualität des schließlich abgegebenen Wassers verbesserungsfähig. Das gilt insbesondere dann, wenn eine Kläranlage aufgrund zu geringer Größe, veralteter Bauweise oder vernachlässigter Wartung nicht die erforderliche Leistung erreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsvorrichtung der obigen Art zu schaffen, die in einfacher Weise aus marktgängigen Bauteilen hergestellt und bei vergleichsweise geringem Flächenbedarf zwischen die einzelnen Stationen des Klärvorganges eingeschoben werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht eine erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung aus einem senkrechten, rohrförmigen Reaktor mit einem im oberen Bereich eintretenden Einlaßrohr, einem im unteren Bereich austretenden, in ein anschließendes Steigrohr zur Überleitung zur nächsten Station übergehenden Auslaßrohr und einem Sauerstoff- oder Lufteinlaß im unteren Bereich des Reaktors.

Vorzugsweise wird der Reaktor zwischen einem Klärbecken in der Form einer Dreikammer-Anlage und einem Nachklärbecken angeordnet. Da der Reaktor im wesentlichen aus einem senkrechten Rohr besteht, ist die eingenommene Grundfläche gering. Innerhalb des Rohres bewegt sich der Wasserstrom über einen verhältnismäßig geringen Querschnitt im wesentlichen über die gesamte Höhe von oben nach unten, während Luft oder Sauerstoff im Gegenstrom aufsteigt. Es kommt daher zu einer intensiven Berührung zwischen Wasser,&mgr;&eegr;/3 Sauerstoff. Bei geeigneter Dimensionierung des rohrförmi-

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gen Reaktors kann dafür gesorgt werden, daJ3 das von oben zugeführte, vorgeklärte Abwasser über viele Stunden mit dem aufsteigenden Luftstrom zusammentrifft. Durch die Erhöhung des Sauerstoffanteils in dem Wasser kommt es zur Umwandlung der anaeroben Phase in die aerobe Phase. Die Stickstoff-Fracht im anaeroben Abwasser wird als Nährstoff für die Mikroorganismen im aeroben Reaktor verbraucht.

Zur besseren Haftung der Mikroorganismen und Oberflächenverteilung der Luft (und Sauerstoff) im Reaktor ist vorzugsweise im Reaktor ein Stützgerüst aus Kunststoff-Füllkörpern oder dergleichen mit relativ groJ3er Oberfläche angeordnet.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in einem senkrechten Schnitt eine erfindungsgemäJ3e Anordnung mit Dreikammer-Kläranlage, Nachklärbecken und zwischengeschaltetem erfindungsgemäßem Reaktor;

Fig. 2 ist ein waagerechter Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 ist auf der linken Seite im senkrechten Schnitt eine in den Boden eingelassene Dreikammer-Kläranlage 10 dargestellt. Die Boden oberfläche ist mit 12 bezeichnet. Die Kläranlage 10, die im einzelnen bekannt ist und hier daher nicht näher dargestellt und erläutert werden soll, weist einen Überlauf 14 auf, dem in üblicher Weise eine gewölbte Tauchwand 16 vorgeschaltet ist. Zur Glättung von StoJ3abläufen aus Badezimmern oder dergleichen und Verteilung der gesamten Abwassermenge auf 24 Stunden kann an der gewölbten Trennwand 16 eine Drosselplatte 17 angebracht sein, die nur eine definierte Menge des Abwassers pro Zeiteinwand austreten läßt. Von dem Überlauf 14 verläuft mit geringem Gefälle ein Rohr 18 zu einem senkrechten, in den Boden eingelassenen rohrförmigen Reaktor 20, in den das Rohr im oberen Bereich über einen EinlaJ3 22 einmündet. Dieser Reaktor kann beispielsweise aus Kunststoffrohren, etwa mit einem Durchmesser von 300 mm, zusammengesetzt sein. In Fig. 1 befinden sich einige Höhenangaben, bei denen die Höhe des Überlaufs 14 mit ± 0,00 angesetzt ist. Dementsprechend befindet sich das Rohr 18 am EinlaJ3 22 in dem Reaktor 20 aufgrund des geringen Gefälles auf einer Höhe von -0,10 cm, und das untere Ende des senkrechten Reaktors

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20 liegt bei -3,10 m. Das vorgeklärte Abwasser bewegt sich also über eine beträchtliche Höhe in dem Reaktor 20 von oben nach unten.

Am Boden des Reaktors 20 befinden sich Begasungssteine 24 oder dergleichen zur Einleitung von Luft. Eine Steuerleitung 26 erstreckt sich durch den senkrechten Reaktor 20 nach oben bis zum Austritt durch einen Belüftungsdeckel 28. Die Steuerleitung 26 erstreckt sich bis zu einer nicht gezeigten Steuerungsanlage. Die aufsteigenden Luftblasen sind in dem Reaktor durch nach oben gerichtete Pfeile gekennzeichnet. Beim dargestellten Beispiel steht somit eine senkrechte Strecke von ca. 3 m Höhe und relativ geringem Durchmesser für eine intensive Durchmischung des Wasserstroms mit der aufsteigenden Luft zur Verfugung.

Im Bereich des unteren Endes weist der Reaktor 20 einen Auslaß 30 auf, von dem aus ein Rohr 32 zunächst über einen kurzen Abschnitt waagerecht und dann senkrecht aufsteigend bis zu der in der Zeichnung angegebenen Höhe von -0,15 m verläuft und sodann wiederum waagerecht in ein Nachklärbecken eintritt. Das Nachklärbecken 34 entspricht wiederum üblicher Technik. Es besteht, wie das Dreikammerbecken, vorzugsweise aus vorgefertigten Betonteilen. Im Nachklärbecken 34 befindet sich zunächst ein Schlamm-Sammeltrichter 36 mit einer Schlammpumpe zur Schlammrückführung zum Dreikammerbecken, und anschließend an diesen Bereich ein Überlaufwehr 40, dem ein Tauchbrett 42 vorgeschaltet ist. Nachgeklärtes Wasser, das im übrigen von Schlamm weitgehend befreit ist, sammelt sich stromabwärts des Wehrs 40 in einer Kammer 44, von der aus ein Rohr 46 das Wasser einem Vorfluter oder Schönungsteich zuleitet oder zu einer Verrieselungsanlage überführt.

Zur Rückführung des Schlamms in die erste Kammer der Dreikammeranlage ist eine Rohrleitung 48 gezeigt, die teilweise nur gestrichelt angedeutet ist. Im übrigen verläuft von der Schlammpumpe 38 eine Steuerleitung 50, die später mit der Steuerleitung 26 des Reaktors zusammengeführt ist, zu der in Fig. 2 mit 52 gezeigten Steuerungsanlage.

Es ist erkennbar, daJ3 der Reaktor 20 aufgrund seiner schlanken, in der montierten Stellung senkrechten Form einen sehr geringen Grundflächenbedarf aufweist und daher auch bei beengten Platzverhältnissen zwischen einer Kläranlage und einem Nachklärbecken oder auch an anderer Stelle zu einer intensiven Belufyunj* des. Abwassers eingesetzt werden kann.

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In den Reaktor ist vorzugsweise eine Füllung aus Kunststoff-Füllkörpern oder dergleichen vorgesehen, die eine relativ große Oberfläche für die Anlagerung von Mikroorganismen bietet, die als "biologischer Rasen" die erforderlichen Reaktionen wesentlich beschleunigen.

In der betrieblichen Praxis reicht es im allgemeinen aus, den im Nachklärbecken anfallenden Schlamm einmal täglich in die erste Kammer der Dreikammeranlage zurückzupumpen. Für diesen Pumpvorgang und auch für den Lufteintrag im Reaktor ist der Energieaufwand sehr gering. Das soll anschlie-J3end anhand eines Berechnungsbeispiels verdeutlicht werden.

Es soll von einer Versuchsanlage ausgegangen werden, bei der teilbiologisch geklärtes Abwasser einer Dreikammer-Kläranlage nach DIN 4261 unter Nachschaltung eines erfindungsgemäj3en Reaktors und eines Nachklärbeckens behandelt wird.

Wassermenge: 8 Einwohnergleichwerte (EGW)

Reaktorinhalt: 265 1

Abwassermenge: 8 EGW &khgr; 150 1/EGW &khgr; d = 1200 1/d

Sauerstoffbedarf: 60 g BSB5/EGW &khgr; d &khgr; 8 EGW = 480 g BSB₅/d (d=Tag)

Teilbiologische Reinigungsleistung einer Dreikammeranlage nach DIN 4261 etwa 60 %.

Verbleibende Sauerstoffzehrung:

40 % von 480 g BSB₅/d im Ablauf= 192 g BSB₅/d (192 g O₂ /Tag)

ErfindungsgemäJ3e Einspeisung der feinblasigen Luft über Begasungssteine ca. 3 m unterhalb des Wasserspiegels im Gegenstrom zur AbwasserflieJ3richtung mittels Druckpumpe.

Wirkungs- bzw. Ausnutzungsgrad bei 3 m Wassertiefe und Stützgerüst aus Füllkörpern:

15 % von 280 g O₂ /m³ Luft = 42 g/m³ Luft

Benötigte Luftmenge:

192 g O²/d: 42 g O₂/m³ Luft = 4,57 m³ Luft/d = 190 l/h

Claims

TER MEER - MÜLLER - STEjNJfSlSXSR & JUFWSEC 1,1. Redwanz SCHUTZANSPRUCHE

1. Belüftungsvorrichtung zum Belüften von Abwasser am Übergang zwischen verschiedenen Reinigungs- und Klärstufen einer Kläranlage, gekennzeichnet durch einen senkrechten, rohrförmigen Reaktor (20) mit einem im oberen Bereich eintretenden Einlaßrohr (18), einem im unteren Bereich austretenden, in ein anschließendes Steigrohr (32) zur Überleitung zur nächsten Station übergehendes Auslaj3rohr und einen Sauerstoff- oder Lufteinlaß (24) im unteren Bereich des Reaktors.

2. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor aus marktgängigen KunststofTrohr-Abschnitten zusammengesetzt ist.

3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daj3 der Reaktor (20) mit Füllkörpern als Träger für die Ansiedlung von Mikroorganismen gefüllt ist.