WO2004069756A1 - Biologische reinigung von wasser - Google Patents

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WO2004069756A1
WO2004069756A1 PCT/AT2004/000037 AT2004000037W WO2004069756A1 WO 2004069756 A1 WO2004069756 A1 WO 2004069756A1 AT 2004000037 W AT2004000037 W AT 2004000037W WO 2004069756 A1 WO2004069756 A1 WO 2004069756A1
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water treatment
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treatment plant
cleaning device
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PCT/AT2004/000037
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Gerhard Brandlmaier
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Grafinger, Rainer
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
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    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the invention relates to a ner driving for the treatment and / or keeping water clean, in particular from swimming pools, the water being mechanically pre-cleaned in a first step and a biological cleaning being carried out in a second step, with the water during and between the cleaning steps Gravity is transported and, if necessary, the purified water is returned to the swimming system and a water treatment system for treating and or keeping water clean, in particular from swimming systems, each with at least one mechanical and biological cleaning device, the water level in the individual cleaning devices being at a different level is held.
  • Precipitation aids as calcium or iron salts
  • chemical processes are also used that try to break down the wastewater constituents with strong oxidizing agents such as peroxides. Such processes are expensive and have only narrow application areas for certain industrial wastewater.
  • the known methods for cleaning wastewater are not suitable for leading drinking water for consumption and reprocessing in a direct cycle without introducing the water as an intermediate step into a body of water or treating it through a floor passage.
  • the known cleaning methods are not suitable for treating water that is used in a relatively small consumption unit that is not connected to a public water supply network.
  • WO 02/06198 AI describes a method and a device for cleaning waste water.
  • wastewater is treated with microbiological aerobics
  • non-biodegradable foreign bodies or Particles are separated from the wastewater and there is a biological post-purification and finally non-biodegradable substances are removed from the treated wastewater by subsequent filtration.
  • the further step comprises the passage of the waste water through a static sand filter and, as further options, can include a dynamic sand filter, a filter with activated carbon and an ultrafiltration.
  • the device according to the invention comprises, in series, a microbiologically aerobic wastewater purification device, a device for separating non-biodegradable foreign bodies and removal of remaining degradable substances and a post-filtration device.
  • WO 97/29056 AI describes an invention which relates to a method for treating wastewater from car washes in a mechanical and biological treatment stage, in which the wastewater is collected in a storage basin after passing through a scum collection and then passed through a suspended matter filter into a bioreactor , where, after biological clarification, it is collected in a pure water container for reuse, as well as a plant for carrying out this process in particular.
  • WO 95/24362 AI describes a collection of wastewater from a laundry in a stacking container, with fluff and textile debris being largely separated off via filter screens.
  • the volume of the tank is dimensioned so that a two-day wastewater quantity can be stored in the example.
  • waste water is fed to a bioreactor operating under aerobic conditions. Air is introduced into the bioreactor at the lower end of the bioreactor, so that aerobic conditions form.
  • the biologically treated water leaves the reactor and is fed to an activated carbon column as an adsorber.
  • the now adsorptively purified water leaves the adsorber packed with activated carbon via a line and is in one
  • Stacking containers are collected and, if necessary, fed back into the laundry via a line, with up to 20% fresh water being fed in if necessary.
  • a disadvantage of this method or device for carrying out these methods known from the prior art is that technically complex bioreactors have to be used in some cases or oxygen has to be pumped into the system.
  • the object of the invention is to provide a chemical-free process for the treatment and purification of waste water, which is ecological, effective, quick and inexpensive to carry out.
  • Part of the object of the invention is also to purify wastewater to the extent that it meets the requirements of bathing water in terms of clarity and hygiene.
  • the object of the invention is independent in each case by a method mentioned at the outset, in which the water is transported by gravity during and between the cleaning steps and, if appropriate, the purified water is returned to the swimming system or by a water treatment system mentioned at the outset which makes it possible that the water level in the individual cleaning devices can be kept at a different level.
  • the advantage here is that only a very small amount of energy is required to transport the water to operate the system or the method, because the water can be transported from one cleaning device to the next by gravity. It has proven to be particularly advantageous that the energy costs can thus be kept very low and therefore very economical operation of the water treatment system is made possible.
  • the at least one biological cleaning step takes place after the at least one mechanical cleaning step, as a result of which rough mechanical cleaning has already been carried out beforehand for biological cleaning and only very small particles have to be removed or decomposed in biological cleaning.
  • the at least one mechanical cleaning step takes place in at least two stages, as a result of which the mechanical purification takes place at least in two stages and a rough preliminary cleaning can be carried out in a first cleaning stage and the water can be mechanically finely cleaned in the further cleaning stage.
  • Cleaning stage Contaminations are removed by separating biomass floating on the surface of the swimming facility, after which surface contaminations of the water are eliminated in the first purification step and in the subsequent ones Process steps only need to be removed contaminants that are in the water.
  • the filtration is carried out without backwashing, after which the backwash-free operation of the second mechanical cleaning stage shortens the process by one process step and the filter cake deposited on the filter surface is removed when permeability decreases, in which a filter would have to be backwashed and thereby an arrangement of an additional conveyor device for backwashing can also be saved.
  • the at least one biological cleaning step can take place in at least two stages, after which the water can be cleaned particularly thoroughly and carefully by connecting two stages in series.
  • the at least one biological cleaning step is carried out with aerobic microorganisms, after which an odor nuisance caused by the degradation process of anaerobic microorganisms can be avoided and, as a result, this method is also carried out in the vicinity of residential complexes or apartment buildings can be.
  • the aerobic microorganisms at regular intervals, such as annually, to which at least one biological cleaning step is added, after which a constant colonization with aerobic bacteria can always be guaranteed and thus uniform conditions of the process can be maintained throughout the entire process over the entire season.
  • metabolites can be used as nutrients. Substances for plants are made available, after which the costs for the additional fertilization of plants which have been planted in the swimming facility or in the vicinity of the swimming facility can be saved.
  • the water can be fed through the distributor shaft evenly by means of star or ring-shaped distributor trenches to a lower trenage layer, which can prevent short-circuit currents and thus loss in performance of the filter.
  • the purified water is freed from human pathogenic germs by antagonists through the second stage of the at least one biological purification step, after which there is an elimination of foreign germs which are harmful to health and therefore there is no risk to persons who use this purified water on the other hand, the removal of these hunian-pathogenic germs creates a favorable, biotic environment for the microorganisms which carry out the water purification.
  • the organic cargo that arises from the breakdown of human pathogenic germs can be available to the underground soil filter as food for the bacterial colonization that is inoculated there.
  • a water level of the second cleaning stage can be changed intermittently, after which an improved utilization of the inner filter surface is brought about and thereby the quality properties of the water are improved. Furthermore, it proves to be advantageous that this process step generates negative pressure and air is sucked into the soil filter and the filter breathes as a result, and optimal aerobic conditions for the bacterial colonization of the soil filter are established.
  • This method enables water to be drawn from domestic swimming pools, e.g. swimming pools, swimming ponds, etc. and on the other hand also from public swimming pools, e.g. Ponds, lakes, etc., can be cleaned, making this process very versatile and no adaptation processes are necessary.
  • domestic swimming pools e.g. swimming pools, swimming ponds, etc.
  • public swimming pools e.g. Ponds, lakes, etc.
  • the water which contains organic residues from humans, animals, their mixtures, etc., can be cleaned, after which pathogens which are present from the organic residues of the living beings can be removed and thus the water is no longer harmful to health.
  • process-related water losses can be caused by
  • Fresh water addition can be replaced, so that there is always a sufficient amount of liquid in the swimming pool and this always offers the same conditions.
  • the cleaning devices are arranged at a different level, as a result of which only a small amount of energy is required for the further transport of the water and the water treatment system can thus be operated very inexpensively.
  • the mechanical cleaning devices have a first and / or a second filter, as a result of which the water can be carefully pre-cleaned of particulate contaminants.
  • the first mechanical cleaning device is designed as an overflow channel, which is arranged on the pool edge of the swimming facility, which enables pre-cleaning of biomass floating on the surface and in a further step only the material floating in the water has to be removed ,
  • a water-side front edge of the overflow channel with respect to the water level of the swimming facility is arranged higher than the opposite overflow channel edge, after which it is achieved that floating biomass, e.g. Foliage and the like can be easily removed by sweeping. It also proves to be an advantage that contaminants floating on the surface cannot get back into the swimming facility.
  • a filter shaft in which the filter is present, is arranged in at least one of the two mechanical cleaning devices, as a result of which contaminants in the water can be filtered out and retained on the filter surface.
  • At least one of the two filters is designed as a fine filter, in particular in the form of a filter cylinder, which makes it possible for small crabs to remain in the filter cylinder and to be constantly supplied with oxygen-rich water and further not to do so Subject to feeding pressure from natural opponents.
  • the filter can be held by a perforated plate, such as stainless steel perforated plate, after which water can pass through the fine filter.
  • a perforated plate such as stainless steel perforated plate
  • the filter in particular a filter cloth, consists of a polyropylene fleece, it being intended to ensure that there is a suitable permeability for the fine filtration of the water.
  • the filter has a permeability selected from a range with an upper limit of 1001 / m / h, in particular of 901 / mh, preferably of 801 / mh and a lower limit of 301 / m / h, in particular of 501 / m / h, preferably of 601 / m / h, whereby the smallest particulate impurities in the water are removed.
  • the biological cleaning device comprises a first and a second soil filter, according to which artificial groundwater is imitated on the one hand with the first soil filter and on the other hand an optimization of the degradation processes in the underground area is achieved with the second soil filter.
  • distributor drainages in particular star or ring-shaped, are arranged within the biological cleaning device, after which short-circuit currents and thus loss of performance of the filter are prevented.
  • a distributor shaft preferably centrally, is arranged in the bottom filter, so that the water to be cleaned flows through the bottom filter from bottom to top, thereby supplying oxygen-rich water to the denser bacterial colonization in the hair root area of the aquatic plants and thereby creating an aerobic, odorless outlet - building process is made possible.
  • a delivery device for water in particular a pump, is arranged in the distributor shaft of the second biological cleaning device, as a result of which the water level in the underground filter can be changed intermittently and thereby an improved utilization of the inner filter surface is available.
  • This process creates negative pressure and draws in air, which allows the filter to breathe.
  • the bottom filter is refilled by gravity after the pump has run, which means that a corresponding amount of energy can be saved.
  • the floor filter has several layers, in particular made of a porous carrier material, which is preferably particulate, according to which the floor filter is suitably ventilated and, on the other hand, different cleaning steps can be carried out by arranging several layers , such as the adsorption of phosphorus and nitrogen on ion exchangers.
  • the porous carrier material consists of coal, clay, silica gel, quartz sand, foam, plastic flakes or zeolites, optionally in pelletized form, after which the use of different materials creates different cleaning conditions, such as the adhesion of Micro-organisms or nutrients.
  • the diameter of the porous carrier material decreases from below in the direction of the water level upwards, as a result of which mechanical cleaning is also carried out indirectly in the bottom filter of the biological cleaning stage.
  • the porous carrier material is populated with microorganisms, which causes a biodegradation process of the water's contaminants and no addition of chemicals is necessary to clean the water, which would subsequently pollute the environment.
  • microorganisms from a group comprising cytophaga species, Sporocytophaga species, Pseudomonas species, Achromobacter species, Flavobacterium species are selected, whereby only aerobic
  • Microorganisms are available to break down the contaminants in the water and therefore there is no odor nuisance.
  • the bottom filter comprises an ion exchanger layer, as a result of which metabolites which are produced during the breakdown of chemical elements, such as phosphorus and nitrogen, can be adsorbed and thus removed from the system. It proves to be advantageous that the bottom filter of the first biological cleaning device of the plants is flooded, so that dissolved organic substances that flow through this bottom filter can be removed.
  • aquatic plants in particular reduction plants, are arranged in the first biological cleaning device, as a result of which the environmental damage caused by humans can at least partially be remedied.
  • reduction plants are selected from a group comprising the family of helophytes and / or hydrophytes, as a result of which the cleaning performance of the water treatment system is considerably improved by interaction between these plant families or the plant families with the microorganisms can be.
  • the bottom filter of the second biological cleaning device is arranged underground, which enables nutrients to be removed from the system.
  • the bottom filter of the second biological cleaning device is overgrown with plants, as a result of which degradation products from the biological cleaning stage are supplied to photosynthetic production and are therefore removed from the system by removing the plants, such as eg the lawn is cut.
  • an expansion tank preferably by a conveyor, such as a pump is present, is arranged, whereby the cleaned water can be returned to the swimming facility and is therefore available for further use and no new resources need to be tapped.
  • the first or second mechanical cleaning device with the first biological cleaning device via At least one line is connected to the flow, with an outlet of the line being arranged in the first biological cleaning device above the distributor shaft, after which the water supplied passes through the distributor shaft and via the distributor drainages and into the bottom filter and flows through it from bottom to top and is discharged again, thereby doing so passes through the individual layers of the soil filter.
  • the lines open into the distributor shaft which is preferably arranged centrally, and as a result the water to be cleaned is distributed uniformly throughout the area of the floor filter and thus a continuity in the cleaning of the water can be guaranteed.
  • the at least one biological cleaning device When viewed in the flow direction of the water, the at least one biological cleaning device is arranged after the at least one mechanical cleaning device, which means that particulate contaminations of the water can already be pre-cleaned in the mechanical cleaning device and in the biological cleaning device only fine cleaning for organic contaminations of the water must be done.
  • Fig.l is a schematic representation of a water treatment plant.
  • the method for treating and / or keeping water 1 in a water treatment system 2 is based on at least one mechanical and one biological cleaning step, in a preferred embodiment of the method, as shown schematically in FIG. 1, in a two-stage mechanical cleaning step and a two-stage biological, cleaning step takes place.
  • the water 1 is transported by gravity between the individual cleaning stages of the cleaning steps, the mechanical cleaning step taking place before the biological cleaning step.
  • the swimming facility 4 is equipped with a first mechanical cleaning device 5, e.g. an overflow channel 6 in the form of a leaf trap, the water-side front edge of which is set higher than the edge of the swimming pool system. This ensures that leaves and floating contaminants can be removed simply by sweeping away and that the floating biomass 4 cannot get back into the swimming facility 4 when the overflow channel 6 is overfilled.
  • a first mechanical cleaning device 5 e.g. an overflow channel 6 in the form of a leaf trap, the water-side front edge of which is set higher than the edge of the swimming pool system.
  • the water 1 is fed into the line 7 of the second mechanical cleaning device 8 by gravity.
  • floating biomass 3 is separated.
  • the water 1 to be cleaned flows via the line 7 into a filter shaft 9.
  • This filter shaft 9 contains a filter 10, e.g. a fine filter in the form of a filter cylinder 11 and / or a filter cloth which is operated by gravity.
  • the filter 10 can be made in two or more parts, wherein the outer jacket of the filter cylinder 11 from a screening device, such as. B. a perforated plate, in particular a stainless steel perforated plate, and the inner jacket of the filter cylinder 11 consists of a fine filter.
  • a screening device such as. B. a perforated plate, in particular a stainless steel perforated plate
  • the inner jacket of the filter cylinder 11 consists of a fine filter.
  • the water 1 to be cleaned flows through the line 7 into the filter cylinder 11 and flows through the filter 10 by gravity, with floating impurities being retained on the filter surface.
  • the permeability is from a range with an upper limit of 100 1 / m / h, in particular 90 1 / m / h, preferably 80 1 / m / h and a lower limit of 30 1 / m / h, in particular 50 1 / m / h, preferably 601 / m / h, selected (water passage Q in the plane at 0.02 bar according to EN 350 12958).
  • Silicate filters 10 can also be used as alternative filter materials.
  • Such filters 10 are backwashed in conventional filter systems in order to remove the filter cake and to achieve a longer service life and permeability of the filter 10, but on the condition that energy has to be used for the backwashing.
  • the filter 10 described is not backwashed.
  • the filter cake that is deposited on the filter surface is removed when the permeability decreases. This can be done at regular intervals, e.g. weekly or monthly, preferably only once a year or after the end of the bathing season. Either only the filter cake or the filter cake and the filter 10 can be removed.
  • This arrangement prevents, for example, cleaning small crabs from being present in the further process stages.
  • the small crabs remain in the filter kettle, where they are constantly supplied with oxygen-rich water 1 and are not subject to the feeding pressure of natural enemies.
  • the biological cleaning step follows the mechanical cleaning step and, like this, can also be carried out in a preferred embodiment two stages.
  • the first stage is a planted overflowed soil filter 14, which is composed of several layers.
  • the mechanically pre-cleaned water 1 contains dissolved organic substances in this phase.
  • the line 7 flows into a distributor shaft 15, which is preferably arranged centrally.
  • the water 1 to be cleaned passes from the distributor shaft 15 via a distributor system 16, which is preferably designed as a drainage system, into the planted, over-dammed bottom filter 14 and flows through it.
  • These distributor drains are preferably arranged in a star or ring shape, starting in the distributor shaft 15 are laid in the lowest layer.
  • the water 1 to be cleaned is fed via the distributor shaft 15 to the lower layer, which does not contain any fine particles. This arrangement prevents short-circuit currents and thus a loss in performance of the bottom filter.
  • the bottom filter is made of a porous carrier material. This is preferably graded by grain, with a decreasing grain size from bottom to top.
  • the carrier material is formed from coal, clay, silica gel, quartz sand, foam plastic flakes or zeolites, optionally in pelletized form.
  • the planted, stowed soil filter 14 is constructed as described below.
  • the soil filter consists essentially of limestone in the form of washed round gravel. This is preferably located in the lower layers of the bottom filter. Lime sand follows in the layers on top, preferably with a round grain and a grain size that decreases from bottom to top.
  • Zeolites in particular with a high proportion of montmorillonite, are built into the layer in which the drainages are arranged.
  • the second biological cleaning device 13 18, preferably washed quartz sand (4 to 7 mm) lies over the lime sand layer.
  • iron-containing clay which is set hydraulically with quartz sand in such a way that a suitable permeability value is achieved.
  • the bottom filter 14, 19 can also be made, for example
  • Lime sand, quartz sand, clay, foam material flakes and coal can be built up, the sequence of the individual layers taking place from bottom to top as mentioned.
  • the sequence of the layers and the composition of the bottom filters 14, 19 can change in further alternative embodiments.
  • the composition described has, on the one hand, sufficient ion exchange capacity for the ionic decomposition products and, on the other hand, counteracts larger pH fluctuations by the lime's buffering action.
  • the carrier material with aerobic microorganisms is selected from a group comprising Cytophaga species, Sporocytophaga species, Pseudomonas species, Achromobacter species, Flavobacterium species, Micrococcus species, Mycobacterium species, Nocardia species, Vibrio cuneata, Serratia species, Bacillus species, Thiobacillus species, etc., populated.
  • the water 1 to be cleaned flows through the bottom filter from bottom to top and feeds the denser, microbial colonization in the hair root area of the water plants 17 to oxygen-rich water 1 and thus ensures aerobic, odorless degradation processes.
  • the water 1 to be cleaned passes from the water surface of the planted, flooded bottom filter 14 via an overflow into a further line 7, which establishes a connection to the second biological cleaning device 13.
  • the water 1 to be cleaned is distributed in the floor filter via the distributor system 16, in particular distributor drains.
  • a distributor shaft 15 in which a conveyor 18, such as. B. a pump is arranged, groundwater is artificially imitated.
  • the actual fine cleaning, the water clarification and the elimination of harmful germs take place.
  • These germs are controlled by better adapted placeholders, which are antagonists to the pathogenic germs.
  • the submission of ideal conditions automatically creates favorable biotic conditions that are necessary for the effective control of germs that are pathogenic to humans.
  • the remaining cargo of dissolved organic substance in the underground soil filter 19 serves as food for the microbial colonization present there. As already described in the first biological cleaning device 12, this consists of precultivated, aerobic, aquatic bacteria.
  • the planted, congested and / or underground soil filter 14, 19 is inoculated with it at regular intervals, preferably once a year, for example at the beginning of the bathing season.
  • the nutrients released by bacterial degradation, e.g. Phosphorus and nitrogen are ionic and are largely absorbed by natural ion exchangers 20 which the soil filter contains.
  • the water level in the second biological cleaning device 13 is changed intermittently by means of a conveyor 18, such as a pump. This process creates negative pressure and air is sucked in and the floor filter can breathe. The bottom filter is refilled by gravity.
  • the underground floor filter can be covered with a suitable non-woven mat made of polypropylene (1,000 g / m2).
  • This fleece mat can be planted.
  • ready-made lawn can be rolled up onto this fleece mat, which roots within a few days through the mat in the underlying washed quartz sand layer (4 to 7 mm) as a hydroponic culture.
  • Degradation products from the second biological purification stage are fed to photosynthetic utilization and can thus be removed from the system by plants 21, e.g. Lawn to be removed.
  • purified water 1 Up to 100% of the purified water 1 can be recovered as purified water 1 for renewed feeding into the cleaning process.
  • the expansion tank 22 provided in the swimming facility 4 according to FIG. 1 contains a conveying device 18, e.g. a circulating pump for the large circulation system and conveys the cleaned water 1 back to the swimming facility 4 in order to maintain a constant water level which is above the water level of the cleaning devices. Process-related water losses are compensated for by fresh water supply.
  • a conveying device 18 e.g. a circulating pump for the large circulation system and conveys the cleaned water 1 back to the swimming facility 4 in order to maintain a constant water level which is above the water level of the cleaning devices. Process-related water losses are compensated for by fresh water supply.
  • the water level of the second mechanical cleaning device 8 is, for example, 50 cm, preferably 40 cm, in particular 30 cm lower than the water level of the swimming facility 4.
  • the water level of the distributor shaft 15 is arranged, for example, 60 cm, preferably 50 cm, in particular 40 cm, below the swimming facility 4.
  • the level of the first biological cleaning device 12 is at somewhat the same level as the water level of the second mechanical cleaning device 8. The water level of the first biological cleaning device 12 is thus lower than the water level of the distributor shaft 15.
  • the planted surface of the second biological cleaning device 13 is 50 cm, preferably 40 cm, in particular 30 cm, below the level of the water level in the swimming pool 4.
  • the water level in the second biological cleaning device 13 is preferably 60 cm, in particular 50 cm, below the water level of the swimming pool 4.
  • the water level in the second biological cleaning device 13 can also be, for example, 70 cm or 80 cm below the water level of the swimming facility 4.
  • the water level selected from an area with a lower limit of 40 cm, preferably 50 cm, in particular 60 cm and an upper limit of 90 cm, preferably 100 cm, in particular 110 cm, below the water level of the swimming facility 4 , the water from the expansion tank can in turn be transported back to the swimming facility 4 by a conveyor 18.
  • a very low energy requirement is required for the described embodiment of the invention.
  • two pumps with a total output of 0 5 7 KW are sufficient.
  • the running time of the alternating pumps is 6 hours a day.
  • the system runs on gravity (mirroring). This economical operation is achieved by arranging the cleaning devices 5, 8, 12, 13 at different levels, for example by a water level difference of 20 cm.
  • Water water treatment system biomass swimming system 1. mechanical cleaning device overflow channel line 2. mechanical cleaning device filter shaft filter filter cylinder 1. biological cleaning device 2. biological cleaning device planted soil filter distributor shaft distribution system water plants conveyor device underground soil filter ion exchanger

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Wasseraufbereitungsanlage (2) zur Aufbereitung und/oder Reinhaltung von Wasser (1), insbesondere aus Schwimmanlagen (4), wobei das Wasser (1) in einem ersten Schritt mechanisch in zumindest einer mechanischen Reinigungsvorrichtung (5, 8) vorgereinigt wird und in einem zweiten Schritt eine biologische Reinigung in zumindest einer biologischen Reinigungsvorrichtung (12, 13) durchgeführt wird. Das Wassers (1) wird während und zwischen den Reinigungsschritten über Schwerkraft transportiert und es erfolgt gegebenenfalls eine Rückführung des gereinigten Wassers (1) in die Schwimmanlage (4).

Description

Biologische Reinigung von Wasser
Die Erfindung betrifft ein Nerfahren zur Aufbereitung und/oder Reinhaltung von Wasser, insbesondere aus Schwimmanlagen, wobei das Wasser in einem ersten Schritt mechanisch vor- gereinigt wird und in einem zweiten Schritt eine biologische Reinigung durchgeführt wird, wobei das Wassers während und zwischen den Reinigungsschritten über Schwerkraft transportiert wird und gegebenenfalls eine Rückführung des gereinigten Wassers in die Schwimmanlage erfolgt und eine Wasseraufbereitungsanlage, zur Aufbereitung und oder Reinhaltung von Wasser, insbesondere aus Schwimmanlagen, mit je zumindest einer mechanischen und biologischen Reinigungsvorrichtung, wobei der Wasserspiegel in den einzelnen Reinigungsvorrichtungen auf einem unterschiedlichen Niveau gehalten ist.
Mit der Abwasserproduktion durch die Schwemmkanalisation und die dadurch hervorgerufene Verschmutzung der Flüsse und Verbreitung von Seuchen ergab sich die Notwendigkeit der Abwasserbehandlung.
Mit steigenden Anforderungen an die Reinigung mit veränderten Abwasserinhaltsstoffen wurden eine Vielzahl von Verfahren entwickelt, um die Schmutz- und Schadstoffe im Abwasser zu verringern. Aus einfachen Absetzbecken und Rieselfeldern hat sich inzwischen eine Hochtechnologie unter Einsatz von Chemikalien entwickelt.
Für die Reinigung von Abwasser stehen mehrere Verfahren zur Verfügung, wie z.B. mechanische, chemische oder biologische Verfahren und naturnahe Abwasserbehandlungsverfahren in großen Klärwerken, um das Wasser derart aufzubereiten, dass es wieder in Gewässer ein- geleitet werden kann. Bei diesen bekannten Reinigungsverfahren wird aber das gereinigte
Abwasser nicht bis zur Trinkwasserqualität aufbereitet.
Mechanische Verfahren trennen feste und unlösliche Bestandteile von Abwasser. Auch die Filtration (ohne Beteiligung von Mikroorganismen) ist ein mechanisches Verfahren.
Für die Verwendung von chemischen Verfahren wurde in ersten historischen Absetzbecken versucht, die Absetzgeschwindigkeit fein verteilter, unlöslicher Abwasserinhaltsstoffe mit chemischen Mitteln zu vergrößern. Heutzutage werden chemische Reinigungsverfahren nur mehr im Zuge weitergehender Reinigung eingesetzt, bei welcher durch den mikrobiologischen Prozess Abfallstoffe nicht abgebaut werden konnten, wie z.B. Phosphate und Schwermetalle- die bei höheren pH- Werten unlösliche Verbindungen bilden.
In technischen Anlagen werden Fällungshilfsmittel (als Kalzium- oder Eisensalze) zugegeben, um die Sedimentation zu beschleunigen. Neben den Fällungsverfahren kommen auch chemische Verfahren zur Anwendung, die versuchen die Abwasserinhaltsstoffe durch starke Oxidationsmittel, wie Peroxide, abzubauen. Solche Verfahren sind teuer und haben nur enge Anwendungsbereiche bei bestimmten industriellen Abwässern.
Bei der Aufbereitung von Wasser mittels Umkehrosmose wird nicht darauf geachtet, dass dem Wasser wichtige Mineralien, wie Salze, erhalten bleiben.
Deshalb sind die bekannten Verfahren zum Reinigen von Abwasser nicht geeignet, Trink- wasser für den Verbrauch und die Wiederaufbereitung in einem direkten Kreislauf zu führen, ohne das Wasser als Zwischenstufe in ein Gewässer einzuleiten, oder durch eine Bodenpassage zu behandeln.
Insbesondere sind die bekannten Reinigungsverfahren nicht für die Aufbereitung von Wasser geeignet, das in einer verhältnismäßig kleinen Verbrauchseinheit genutzt wird, die nicht an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz angeschlossen ist.
Weiters können die bekannten Verfahren nicht für die Wasserversorgung von Einrichtungen verwendet werden, die in wasserarmen bzw. keine für die Trinkwasserversorgung geeignete Gewässer aufweisenden Gegenden errichtet sind und betrieben werden.
Allen biologischen Verfahren gemeinsam, von der einfachen Landbehandlung bis zur großen Belebungsanlage, ist der Abbau der Abwasserinhaltsstoffe durch Bakterien und andere niedere Organismen.
In der WO 02/06198 AI wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Abwasser beschrieben. Dabei wird Abwasser in einem ersten Schritt mikrobiologisch aerob behandelt, danach werden in einem weiteren Schritt biologisch nicht abbaubare Fremdkörper oder Partikel aus dem Abwasser abgeschieden und es folgt eine biologische Nachreinigung und schließlich werden biologisch und chemisch nicht abbaubare Stoffe durch Nachfütration aus dem behandelten Abwasser entfernt. Der weitere Schritt umfasst die Leitung des Abwassers durch einen statischen Sandfilter und kann als weitere Optionen einen dynamischen Sandfil- ter, ein Filter mit Aktivkohle und eine Ultrafiltration umfassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst in Reihe geschaltet eine mikrobiologisch aerobe Abwasserreinigungseinrichtung, eine Einrichtung zum Abscheiden von biologisch nicht abbaubaren Fremdkörpern und Entfernung restlicher abbaubarer Stoffe und eine Nachfiltrationseinrichtung.
Die WO 97/29056 AI beschreibt eine Erfindung, welche ein Verfahren zur Aufbereitung von Abwasser aus Autowaschanlagen in einer mechanischen und biologischen Aufbereitungsstufe betrifft, bei dem das Abwasser nach Durchlaufen eines ScUammfangs in einem Speicherbecken gesammelt wird, danach über einen Schwebstofffilter in einen Bioreaktor geführt wird, wo es nach der biologischen Klärung in einem Reinwasserbehälter zur erneuten Verwen- düng gesammelt wird, sowie eine Anlage zur Durchführung insbesondere dieses Verfahrens.
Die WO 95/24362 AI beschreibt eine Sammlung von Abwässern einer Wäscherei in einem Stapelbehälter, wobei Flusen und Textilabrieb weitestgehend über Filtersiebe abgetrennt werden. Das Volumen des Behälters wird so dimensioniert, dass im Beispielsfalle eine Zwei- tagesabwassermenge bevorratet werden kann. Ein derartiges Abwasser wird einem unter aeroben Bedingungen arbeitenden Bioreaktor zugeführt. Am unteren Ende des Bioreaktors wird Luft in den Bioreaktor eingeleitet, sodass sich aerobe Bedingungen bilden. Am oberen Ende des säulenförmigen Bioreaktors verlässt das biologisch aufbereitete Wasser den Reaktor und wird einer Aktivkohlesäule als Adsorber --ugeführt. Das nunmehr adsorptiv gereinigte Wasser verlässt über eine Leitung den mit Aktivkohle gepackten Adsorber und wird in einem
Stapelbehälter gesammelt und bei Bedarf über eine Leitung wieder in die Wäscherei eingeschleust, wobei bei Bedarf bis 20 % Frischwasser eingespeist werden.
Nachteilig an diesem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bzw. Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren ist, dass teilweise technisch aufwendige Bioreaktoren eingesetzt werden müssen bzw. zwangsweise Sauerstoff in das System eingepumpt werden muss. Aufgabe der Erfindung ist es ein chemikalienfreies Verfahren zur Aufbereitung und Reinhaltung von Abwasser anzugeben, welches ökologisch, wirksam, schnell und kostengünstig durchzuführen ist.
Teilaufgabe der Erfindung ist es weiters, Abwasser so weit zu reinigen, dass es hinsichtlich der Klarheit als auch hygienisch den Anforderungen von Badewasser entspricht.
Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig durch ein eingangs genanntes Verfahren, bei welchem das Wasser während und zwischen den Reinigungsschritten über Schwer- kraft transportiert wird und gegebenenfalls eine Rückführung des gereinigten Wassers in die Schwimmanlage erfolgt bzw. durch eine eingangs erwähnte Wasseraufbereitungsanlage, welche es ermöglicht, dass der Wasserspiegel in den einzelnen Reinigungsvorrichtungen auf einem unterschiedlichen Niveau gehalten werden kann. Von Vorteil ist dabei, dass zum Betrieb der Anlage bzw. des Verfahrens nur eine sehr geringe Menge an Energie zum Transport des Wassers notwendig ist, weil das Wasser von einer Reinigungsvorrichtung zur nächsten über Schwerkraft weitertransportiert werden kann. Besonders vorteilhaft dabei erweist sich, dass die Kosten für die Energie somit sehr niedrig gehalten werden können und daher ein sehr wirtschaftlicher Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage ermöglicht wird.
Von Vorteil erweist sich dabei auch, dass der zumindest eine biologische Reinigungsschritt nach dem zumindest einen mechanischen Reinigungsschritt erfolgt, wodurch für die biologische Reinigung bereits eine mechanische Grobreinigung vorher erfolgt ist und nur mehr sehr kleine Partikel in der biologischen Reinigung entfernt bzw. zersetzt werden müssen.
Weiters ist von Vorteil, dass der zumindest eine mechanische Reinigungsschritt in zumindest zwei Stufen erfolgt, wodurch die mechanische Aufreinigung zumindest zweistufig erfolgt und in einer ersten Reinigungsstufe eine grobe Vorreinigung und in der weiteren Reinigungsstufe eine mechanische Feinreinigung des Wassers erfolgen kann.
Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass in einer ersten mechanischen
Reinigungsstufe Verunreinigungen durch Absonderung von an der Oberfläche schwimmender Biomasse der Schwimmanlage entfernt werden, wonach oberflächige Verunreinigungen des Wassers bereits im ersten Aufreinigungsschritt beseitigt sind und in den darauffolgenden Verfahrensschritten nur mehr Verunreinigungen beseitigt werden müssen, die sich im Wasser befinden.
Dabei erweist sich weiters als besonders vorteilhaft, dass in einer zweiten mechanischen Rei- nigungsstufe eine Absonderung der im Wasser schwebenden Biomasse durch Filtration mit einem Filter erfolgt, wonach in dem mechanischen Reinigungsschritt bereits alle partikulären Verunreinigungen entfernt werden und dadurch in den darauffolgenden Verfahrensschritten diese nicht mehr berücksichtigt werden müssen.
Möglich ist auch, dass die Filtration mit einem Filter rückspülungsfrei durchgeführt wird, wonach durch den rückspülungsfreien Betrieb der zweiten mechanischen Reinigungsstufe das Verfahren um einen Verfahrensschritt abgekürzt und der sich auf der Filteroberfläche abgelagerter Filterkuchen bei nachlassender Durchlässigkeit entfernt wird, in welchem ein Filter rückgespült werden müsste und dadurch auch eine Anordnung einer zusätzlichen För- dereinrichtung für die Rückspülung eingespart werden kann.
Der zumindest eine biologische Reinigungsschritt kann in zumindest zwei Stufen erfolgen, wonach durch das Hintereinanderschalten von zwei Stufen eine besonders gründliche und sorgfältige Reinigung des Wassers erfolgen kann.
In einer Weiterbildung des eben genannten Verfahrensschritt der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine biologische Reinigungsschritt mit aeroben Mikroorganismen durchgeführt wird, wonach eine Geruchsbelästigung durch den Abbauprozess von anaeroben Mikroorganismen vermieden werden kann und dadurch dieses Verfahren auch in der Nähe von Wohnanlagen bzw. Wohnhäusern durchgeführt werden kann.
Nach einer Variante hierzu ist vorgesehen, dass die aeroben Mikroorganismen in regelmäßigen Intervallen, wie z.B. jährlich, dem zumindest einen biologischen Reinigungsschritt zugefügt werden, wonach immer eine konstante Besiedelung mit aeroben Bakterien gewährleistet werden kann und somit während des gesamten Verfahrens über die gesamte Saison gleichmäßige Bedingungen des Verfahrens aufrecht erhalten werden können.
In der ersten und/oder zweiten biologischen Reinigungsstufe können Metaboliten als Nähr- Stoffe für Pflanzen zur Verfügung gestellt werden, wonach die Kosten für die zusätzliche Düngung von Pflanzen, welche in der Schwimmanlage oder in der Nähe der Schwimmanlage angepflanzt worden sind, eingespart werden können.
Vorteilhaft erweist sich weiters, dass in einer ersten und/oder zweiten biologischen Reinigungsstufe das Wasser einem Verteilerschacht so zugeführt wird, dass das Wasser die Reinigungsstufe von unten nach oben durchströmt, wodurch der dichteren bakteriellen Besiedelung im Haarwurzelbereich der Wasserpflanzen sauerstoffreiches Oberflächenwasser zugeführt wird und dadurch für einen aeroben, geruchlosen Abbauprozess gesorgt wird.
Das Wasser kann über den Verteilerschacht gleichmäßig mittels stern- oder ringförmig angeordneter Verteilertrenagen einer unteren Trenageschicht zugeführt werden, wodurch Kurzschlussströmungen und damit Leistungseinbußen des Filters verhindert werden können.
In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass das gereinigte Wasser durch die zweite Stufe des zumindest einen biologischen Reinigungsschrittes durch Antagonisten von humanpathogenen Keimen befreit wird, wonach eine Elimination von gesundheitsschädlichen Fremdkeimen erfolgt und dadurch keine Gefahrdung von Personen, welche dieses gereinigte Wasser verwenden, besteht und andererseits durch die Entfernung dieser hunian- pathogenen Keime eine günstige, biotische Umgebung für die die Wasserreinigung vornehmenden Mikroorganismen hergestellt wird. Die organische Fracht, die durch den Abbau der humanpathogenen Keime entsteht, kann dem unterirdischen Bodenfilter als Nahrung für die dort angeimpfte bakterielle Besiedelung zur Verfügung stehen.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Wasserspiegel der zweiten Reinigungsstufe intermittierend verändert werden, wonach eine verbesserte Ausnützung der inneren Filteroberfläche hervorgerufen wird und dadurch die Qualitätseigenschaften des Wassers verbessert werden. Weiters erweist sich von Vorteil, dass durch diesen Verfahrensschritt Unterdruck erzeugt wird und Luft in den Bodenfilter angesaugt wird und der Filter dadurch atmet und optimale aerobe Bedingungen für die bakterielle Besiedlung des Bodenfilters hergestellt werden.
Weiters erweist sich von Vorteil, dass Sauerstoff und/oder Kohlendioxid in den Feinfilter oder Bodenfilter eingeblasen wird, wonach eine Reduktion des Algenwachstums bewirkt wird.
Als vorteilhaft erweist sich weiters, dass die Wasserspiegel der einzelnen Reinigungsstufen auf einem unterschiedlichen Niveau gehalten werden, wodurch ein Weitertransport des Wassers von den einzelnen Reinigungsstufen zu den nachfolgenden Reinigungsstufen mit geringem Energieaufwand durchgeführt werden kann.
Durch dieses Verfahren wird ermöglicht, dass Wasser einerseits aus häuslichen Schwimman- lagen, wie z.B. Schwimmbecken, Schwimmteichen, etc. und andererseits auch aus öffentlichen Schwimmanlagen, wie z.B. Teichen, Seen, etc., gereinigt werden kann, wodurch dieses Verfahren sehr vielseitig eingesetzt werden kann und keine Adaptionsvorgänge notwendig sind.
Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Wasser, welches organi- sehe Rückstände von Menschen, Tieren, deren Mischungen, etc. beinhaltet, gereinigt werden kann, wonach Krankheitserreger, welche aus den organischen Rückständen der Lebewesen vorhanden sind, entfernt werden können und somit das Wasser nicht mehr gesundheitsge- f hrdend ist.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens können prozessbedingte Wasserverluste durch
Frischwasserzugabe ersetzt werden, wodurch immer eine ausreichende Flüssigkeitsmenge in der Schwimmanlage vorhanden ist und diese somit immer gleichbleibende Voraussetzungen bietet.
Möglich ist auch, dass im zu reinigenden Wasser gegebenenfalls zusätzliche Nährstoffe für die Mikroorganismen zugefügt werden, wodurch optimale Lebensbedingungen für die Mikroorganismen geschaffen werden, und somit eine kontinuierliche Reinigung mit der selben Qualität während des gesamten Verfahrens über die gesamte Dauer gewährleistet wird.
Von Vorteil erweist sich, dass die Reinigungsvorrichtungen auf einem unterschiedlichen Niveau angeordnet sind, wodurch für den Weitertransport des Wassers nur ein geringer Energieaufwand notwendig ist und somit die Wasseraufbereitungsanlage sehr kostengünstig betrieben werden kann. Gemäß einer Weiterbildung der Wasseraufbereitungsanlage ist vorgesehen, dass die mechanischen Reinigungsvorrichtungen einen ersten und/oder einen zweiten Filter aufweisen, wodurch eine sorgfältige Vorreinigung des Wasser von partikulären Verunreinigungen erfolgen kann.
Nach einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die erste mechanische Reinigungsvorrichtung als Überlaufrinne ausgebildet ist, die am Beckenrand der Schwimmanlage angeordnet ist, wodurch eine Vorreinigung von an der Oberfläche schwimmender Biomasse erfolgen kann und in einem weiteren Schritt nur mehr das im Wasser schwebende Material entfernt werden muss.
In einer Weiterbildung der eben genannten Ausfuhrungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass eine wasserseitige Vorderkante der Überlaufrinne im bezug auf den Wasserspiegel der Schwimmanlage höher angeordnet ist, als die dieser gegenüberliegenden Überlaufrinnen- kante, wonach erreicht wird, dass schwimmende Biomasse, wie z.B. Laub und dgl., einfach durch Abkehren beseitigt werden kann. Weiters erweist sich dabei von Vorteil, dass an der Oberfläche schwimmende Verunreinigungen nicht wieder in die Schwimmanlage zurückgelangen können.
Von Vorteil ist auch, dass in zumindest einer der beiden mechanischen Reinigungsvorrichtungen ein Filterschacht angeordnet ist, in dem der Filter vorliegt, wodurch im Wasser befindliche Verunreinigungen herausgefiltert werden können und auf der Filteroberfläche zurückgehalten werden.
In einer Weiterbildung der eben genannten Ausfuhrungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest einer der beiden Filter als Feinfilter, insbesondere in Form eines Filterzylinders ausgebildet ist, wodurch es ermöglicht wird, dass Kleinkrebse im Filterzylinder bleiben und ständig mit sauerstoffreichem Wasser versorgt werden und weiters nicht dem Fraßdruck natürlicher Gegner unterliegen.
Der Filter kann von einem Lochblech, wie z.B. Edelstahllochblech gehaltert sein, wonach der Durchtritt von Wassers durch den Feinfilter ermöglicht wird. In einer Weiterbildung der eben genannten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Filter, insbesondere ein Filtertuch, aus einem Polyropylenvlies besteht, wobei gewährleistet werden soll, dass eine geeignete Durchlässigkeit für die Feinfiltration des Wassers besteht.
In einer weiteren Weiterbildung der eben genannten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Filter eine Durchlässigkeit, ausgewählt aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 1001/m/h, insbesondere von 901/m h, vorzugsweise von 801/m h und einer unteren Grenze von 301/m/h, insbesondere von 501/m/h, vorzugsweise von 601/m/h, aufweist, wo- durch kleinste partikuläre Verunreinigungen des Wassers entfernt werden.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die biologische Reimgungsvomchtung einen ersten und einen zweiten Bodenfilter umfasst, wonach einerseits mit dem ersten Bodenfilter künstliches Grundwasser imitiert wird und andererseits mit dem zweiten Bodenfilter eine Optimierung der Abbauprozesse im unterirdischen Bereich erzielt wird.
Gemäß einer Ausfuhrungsvariante ist vorgesehen, dass innerhalb der biologischen Reinigungsvorrichtung Verteilerdrainagen, insbesondere stern- oder ringförmig angeordnet sind, wonach Kurzschlussströmungen und somit Leistungseinbussen des Filters verhindert werden.
Weiters ist von Vorteil, dass im Bodenfilter ein Verteilerschacht, vorzugsweise zentral, angeordnet ist, wodurch das zu reinigende Wasser den Bodenfilter von unten nach oben durchfließt und dadurch der dichteren bakteriellen Besiedelung im Haarwurzelbereich der Wasserpflanzen sauerstoffreiches Wasser zugeführt wird und dadurch ein aerober, geruchloser Ab- bauprozess ermöglicht wird.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass im Verteilerschacht der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung eine Fördereinrichtung für Wasser, insbesondere eine Pumpe, angeordnet ist, wodurch der Wasserspiegel im unterirdischen Filter intermittierend verändert werden kann und dadurch eine verbesserte Ausnützung der inneren Filteroberfläche zur Verfügung steht. Durch diesen Vorgang wird Unterdruck erzeugt und Luft angesaugt und der Filter kann dadurch atmen. Die Wiederbefüllung des Bodenfilters erfolgt nach Ablauf des Pumpenlaufs über Schwerkraft, wodurch eine entsprechende Energiemenge eingespart werden kann. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bodenfilter mehrere Schichten, insbesondere aus einem porösen Trägermaterial, welches vorzugsweise partikulär ist, aufweist, wonach einerseits eine geeignete DurcMüftung des Bodenfilters gegeben ist und andererseits durch die Anordnung mehrerer Schichten unterschiedliche Reinigungsschritte vorge- nommen werden können, wie z.B. die Adsorption von Phosphor und Stickstoff an Ionentau- scher. Von Vorteil erweist sich dabei, dass das poröse Trägermaterial aus Kohle, Ton, Kieselgel, Quarzsand, Schaumstoff, Kunststoffflocken oder Zeolithen, gegebenenfalls in pelletisier- ter Form besteht, wonach durch die Verwendung der unterschiedlichen Materialien unterschiedliche Reinigungsbedingungen geschaffen werden, wie z.B. die Adhäsion von Mikro- Organismen oder Nährstoffen.
Weiters erweist sich von Vorteil, dass der Durchmesser des porösen Trägermaterials von unten in Richtung auf den Wasserspiegel nach oben abnimmt, wodurch auch im Bodenfilter der biologischen Reinigungsstufe indirekt eine mechanische Reinigung dm'chgeführt wird.
Das poröse Trägermaterial ist mit Mikroorganismen besiedelt, wodurch ein biologischer Ab- bauprozess der Verunreinigungen des Wassers bewirkt wird und kein Zusatz von Chemikalien für die Reinigung des Wassers notwendig ist, welcher in weiterer Folge die Umwelt belasten würde.
In einer Weiterbildung der eben genannten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mikroorganismen aus einer Gruppe umfassend Cytophaga- Arten, Sporocy- tophaga-Arten, Pseudomonas-Arten, Achromobacter-Arten, Flavobacterium-Arten. Micro- coccus-Arten, Mycobacterium-Arten, Nocardia-Arten, Vibrio cuneata, Serratia-Arten, Ba- cillus-Arten, Thiobacillus-Arten, etc., ausgewählt werden, wodurch ausschließlich aerobe
Mikroorganismen für den Abbau der Verunreinigungen des Wassers zur Verfügung stehen und dadurch keine Geruchsbelästigung entsteht.
Nach einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Bodenfilter eine Ionentauscher- Schicht umfasst, wodurch Metaboliten, welche beim Abbau von chemischen Elementen, wie z.B. von Phosphor und Stickstoff entsehen, adsorbiert werden können und somit aus dem System genommen werden. Dabei erweist sich von Vorteil, dass der Bodenfilter der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung der Pflanzen überstaut ist, wodurch gelöste organische Substanzen, welche diesen Bodenfilter durchfließen, entfernt werden können.
In einer Weiterbildung der eben genannten Ausfuhrungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung Wasserpflanzen, insbesondere Repositionspflanzen, angeordnet sind, wodurch die vom Menschen verursachten Umweltschäden zumindest teilweise wieder behoben werden können.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der soeben genannten Ausfuhrungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass Repositionspflanzen aus einer Gruppe umfassend die Familie der Helophyten und/oder Hydrophyten ausgewählt werden, wodurch durch ein Zusammenwirken innerhalb dieser Pflanzenfamilien bzw. der Pflanzenfamilien mit den Mikroorganismen die Reinigungsleistung der Wasseraufbereitungsanlage erheblich verbessert werden kann.
Weiters erweist sich von Vorteil, dass der Bodenfilter der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung unterirdisch angeordnet ist, wodurch eine Nährstoffentnahme aus dem System ermöglicht wird.
In einer Weiterbildung der eben genannten Ausfuhrungsvariante erweist sich von Vorteil, dass der Bodenfilter der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung mit Pflanzen bewachsen ist, wodurch Abbauprodukte aus der biologischen Reinigungsstufe der photosynthetischen Produktion zugeführt werden und somit aus dem System genommen werden, indem die Pflanzen entfernt werden, wie z.B. der Rasen gemäht wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nach der letzten biologischen Reinigungsvorrichtung ein Ausgleichsbehälter, indem vorzugsweise eine Fördereinrichtung, wie z.B. eine Pumpe vorliegt, angeordnet ist, wodurch das gereinigte Wasser in die Schwimmanlage rückgeführt werden kann und dadurch zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht und keine neuen Ressourcen angezapft werden müssen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die erste oder zweite mechanische Reinigungsvorrichtung mit der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung über zu- mindest eine Leitung strömungsverbunden ist, wobei ein Auslauf der Leitung in der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung oberhalb dem Verteilerschacht angeordnet ist, wonach das zugeführte Wasser über den Verteilerschacht und über die Verteilerdrainagen in den Bodenfilter gelangt und diesen von unten nach oben durchströmt und wieder abgeführt wird und dabei die einzelnen Schichten des Bodenfilters durchläuft.
In einer Weiterbildung der eben genannten Ausführungsvariante der Erfindung erweist sich als vorteilhaft, dass die Leitungen in den Verteilerschacht münden, welcher vorzugsweise zentral angeordnet ist und dadurch das zu reinigende Wasser im gesamten Bereich des Bo- denfilters gleiclimäßig verteilt wird und somit eine Kontinuität in der Reinigung des Wassers gewährleistet werden kann.
Die zumindest eine biologische Reinigungsvorrichtung ist in Strömungsrichtung des Wassers betrachtet nach der zumindest einen mechanischen Reinigungsvorrichtung angeordnet, wo- durch bereits eine Vorreinigung von partikulären Verunreinigungen des Wassers in der mechanischen Reinigungsvorrichtung erfolgen kann und in der biologischen Reinigungsvorrichtung nur mehr eine Feinreinigung auf organische Verunreinigungen des Wassers erfolgen muss.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
Fig.l eine schematische Darstellung einer Wasseraufbereitungsanlage.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfuhrungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Das Verfahren zur Aufbereitung und/oder Reinhaltung von Wasser 1 in einer Wasseraufbereitungsanlage 2 basiert auf zumindest je einem mechanischen und einem biologischen Reinigungsschritt , wobei in einer bevorzugten Ausfurirungsform des Verfahrens, wie in Fig. 1 schematisch gezeigt wird, dieses in einem zweistufigen mechanischen, Reinigungsschritt und einem zweistufigen biologischen, Reinigungsschritt abläuft.
Das Wasser 1 wird durch Schwerkraft zwischen den einzelnen Reinigungsstufen der Reinigungsschritte weitertransportiert, wobei der mechanische Reinigungsschritt vor dem biologischen Reinigungsschritt erfolgt.
Zur Absonderung von schwimmender Biomasse 3 ist die Schwimmanlage 4 mit einer ersten mechanischen Reinigungsvorrichtung 5, wie z.B. einer Überlaufrinne 6 in Form eines Laub- fangrosts, ausgestattet, deren wasserseitige Vorderkante höher angesetzt ist als die Schwimm- anlagenumfangskante. Damit wird erreicht, dass Laub und schwimmende Verunreinigungen einfach durch Abkehren zu beseitigen sind und dass die schwimmende Biomasse 4 bei Überfüllung der Überlaufrinne 6 nicht wieder in die Schwimmanlage 4 zurückgelangen kann.
Über Schwerkraft wird das Wasser 1 in einer Leitung 7 der zweiten mechanischen Reinigungsvorrichtung 8 zugeführt. In dem zweiten mechanischen Reinigungsschritt erfolgt eine Absonderung von schwebender Biomasse 3.
Nach der Passage des Wassers 1 durch den Rinnenrost der ersten mechanischen Reinigungsstufe fließt das zu reinigende Wasser 1, insbesondere Badewasser, über die Leitung 7 in einen Filterschacht 9. Dieser Filterschacht 9 beinhaltet einen Filter 10, wie z.B. einen Feinfilter in Form eines Filterzylinders 11 und/oder ein Filtertuch, der über Schwerkraft betrieben wird.
Der Filter 10 kann zwei- oder mehrteilig ausgeführt sein, wobei der äußere Mantel des Filterzylinders 11 aus einer Siebvorrichtung, wie z. B. einem Lochblech, insbesondere einem Edel- stahllochblech, und der innere Mantel des Filterzylinders 11 aus einem Feinfilter besteht. Das zu reinigende Wasser 1 mündet durch die Leitung 7 in den Filterzylinder 11 und durchfließt über Schwerkraft den Filter 10, wobei schwebende Verunreinigungen auf der Filteroberfläche zurückgehalten werden.
Als Filtermaterial wird ein Polypropylenvlies mit geeigneter Durchlässigkeit und einem Ge- wicht von 300 g/m2 (Dicke von 3 mm) verwendet. Die Durchlässigkeit ist aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 100 1/m/h, insbesondere von 90 1/m/h, vorzugsweise von 80 1/m/h und einer unteren Grenze von 30 1/m/h, insbesondere von 50 1/m/h, vorzugsweise von 601/m/h, ausgewählt (Wasserdurchgang Q in der Ebene bei 0,02 bar nach EN 350 12958). Als alternative Filtermaterialien können auch silikatische Filter 10 verwendet werden.
Solche Filter 10 werden bei herkömmlichen Filteranlagen rückgespült um den Filterkuchen zu entfernen und eine längere Lebenszeit und Durchlässigkeit des Filters 10 zu erzielen, allerdings unter der Bedingung, dass für die Rückspülung Energie aufgewendet werden muss. Im Unterschied zu herkömmlichen schwimmbaren Filtern wird der beschriebene Filter 10 nicht rückgespült. Der sich auf der Filteroberfläche ablagernde Filterkuchen wird bei nachlassender Durchlässigkeit entfernt. Dies kann in regelmäßigen Intervallen, wie z.B. wöchentlich oder monatlich, vorzugsweise nur einmal jährlich bzw. nach Abschluss der Badesaison, erfolgen. Es kann entweder nur der Filterkuchen oder der Filterkuchen und der Filter 10 ent- fernt werden.
Diese Anordnung verhindert beispielsweise dass reinigende Kleinkrebse in den weiteren Verfahrensstufen vorliegen. Die Kleinkrebse bleiben im Filterkessel, werden dort ständig mit sauerstoffreichem Wasser 1 versorgt und unterliegen nicht dem Fraßdruck von natürlichen Feinden.
Nach dem Durchtritt des Wassers 1 durch den Filter 10 gelangt dieses über eine weitere Leitung 7 in die erste und/oder zweite biologische Reinigungsvorrichtung(en) 12, 13. Der biologische Reinigungsschritt folgt dem mechanischen Reinigungsschritt und kann wie dieser in einer bevorzugten Ausführungsform auch in zwei Stufen erfolgen.
Die erste Stufe stellt ein bepflanzter überstauter Bodenfilter 14 dar, der aus mehreren Schichten aufgebaut ist. Das mechanisch vorgereinigte Wasser 1 enthält in dieser Phase gelöste organische Substanzen. Die Leitung 7 mundet in einen Verteilerschacht 15, welcher vorzugs- weise zentral angeordnet ist. Das zu reinigende Wasser 1 gelangt vom Verteilerschacht 15 über ein Verteilersystem 16, welches vorzugsweise als Drainagensystem ausgebildet ist in den bepflanzten, überstauten Bodenfilter 14 und durchfließt diesen. Diese Verteilerdrainagen sind vorzugsweise stern- oder ringförmig angeordnet, die beginnend im Verteilerschacht 15 in der untersten Schicht verlegt sind. Zur optimalen Ausnützung der inneren Filteroberfläche wird das feinzureinigende Wasser 1 über den Verteilerschacht 15 der unteren, keine Feinteile enthaltenden Schicht zugeführt. Durch diese Anordnung werden Kurzschlussströmungen und somit Leistungseinbußen des Bodenfilters verhindert.
Der Bodenfilter ist aus einem porösen Trägermaterial aufgebaut. Dieses liegt vorzugsweise kornabgestuft vor, wobei eine sinkende Korngröße von Unten nach Oben vorliegt. Das Trägermaterial wird von Kohle, Ton, Kieselgel, Quarzsand, Schaumkunststoffflocken oder Zeolithen, gegebenenfalls in pelletisierter Form, gebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der bepflanzte, überstaute Bodenfilter 14 wie folgend beschrieben aufgebaut. Der Bodenfilter besteht im wesentlichen aus Kalkstein in Form von gewaschenem Rundkies. Dieser befindet sich vorzugsweise in den unteren Schichten des Bodenfilters. In den daraufliegenden Schichten folgen Kalksand, vorzugsweise mit rundem Korn und von unten nach oben sinkender Korngröße.
In der Schicht, in welcher die Drainagen angeordnet sind, sind Zeolithe, insbesondere mit hohem Anteil an Montmorillonit, eingebaut. In der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung 13, 18 liegt über der Kalksandschicht vorzugsweise gewaschener Quarzsand (4 bis 7 mm).
Im Bereich der Wasserpflanzen 17 der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung 12 liegt eisenhaltiger Ton vor, der mit Quarzsand hydraulisch so eingestellt ist, dass ein geeigneter Durchlässigkeitswert erreicht wird.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Bodenfilter 14, 19 beispielsweise auch aus
Kalksand, Quarzsand, Ton, Schauml jnststoffflocken und Kohle aufgebaut sein, wobei die Abfolge der einzelnen Schichten wie angeführt von Unten nach Oben erfolgt. Die Abfolge der Schichten und die Zusammensetzung der Bodenfilter 14, 19 kann sich in weiteren alternativen Ausführungsformen ändern.
Diese beschriebene Zusammensetzung verfügt einerseits über eine ausreichende Ionentau- scherkapazität für die ionisch vorliegenden Abbauprodukte und andererseits wirkt sie durch Pufferwirkung des Kalkes stärkeren pH- Wert-Schwankungen entgegen. Das Trägermaterial ist mit aeroben Mikroorganismen ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Cytophaga-Arten, Sporocytophaga-Arten, Pseudomonas-Arten, Achromobacter-Arten, Flavobacterium-Arten, Micrococcus-Arten, Mycobacterium-Arten, Nocardia-Arten, Vibrio cuneata, Serratia-Arten, Bacillus-Arten, Thiobacillus-Arten, etc., besiedelt.
Das feinzureinigende Wasser 1 durchfließt den Bodenfilter von Unten nach Oben und fuhrt der dichteren, mikrobiellen Besiedelung im Haarwurzelbereich der Wasserpflanzen 17 sauerstoffreiches Wasser 1 zu und sorgt damit für aerobe, geruchlose Abbauprozesse.
Das zu reinigende Wasser 1 gelangt von der Wasseroberfläche des bepflanzten, überstauten Bodenfilters 14 über einen Überlauf in eine weitere Leitung 7, welche eine Verbindung zur zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung 13 herstellt.
In der zweiten biologischen Reinigungsstufe wird das zu reinigende Wasser 1 über das Ver- teilersystem 16, insbesondere Verteilerdrainagen, im Bodenfilter verteilt. Durch die Anordnung eines Verteilerschachts 15, in welchem eine Fördereinrichtung 18, wie z. B. eine Pumpe angeordnet ist, wird Grundwasser künstlich imitiert. In dieser zweiten Stufe erfolgt die eigentliche Feinreinigung, die Wasserklärung sowie die Elimination von gesundheitsschädlichen Keimen. Diese Keime werden von besser angepassten Platzhaltern, welche Antagonis- ten zu den pathogenen Keimen sind, bekämpft. Durch die Vorlage idealer Bedingungen stellen sich selbsttätig günstige biotische Bedingungen ein, die für eine wirkungsvolle Bekämpfung von humanpathogenen Keimen erforderlich sind. Die restliche Fracht an gelöster organischer Substanz dient im unterirdischen Bodenfilter 19 als Nahrung für die dort vorliegende, mikrobielle Besiedlung. Diese besteht, wie bereits in der ersten biologischen Reinigungsvor- richtung 12 beschreiben, aus vorkultivierten, aeroben, aquatischen Bakterien.
Der bepflanzte, überstaute und/oder unterirdische Bodenfilter 14, 19 wird in regelmäßigen Intervallen, vorzugsweise einmal jährlich, beispielsweise zu Beginn der Badesaison, damit angeimpft. Die durch den bakteriellen Abbau freigesetzten Nährstoffe, wie z.B. Phosphor und Stickstoff, liegen ionisch vor und werden weitestgehend an natürliche Ionentauscher 20 absorbiert, die der Bodenfilter enthält.
Zur verbesserten Ausnützung der inneren Filteroberfläche wird der Wasserspiegel in der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung 13 mittels Fördereinrichtung 18, wie z.B. einer Pumpe, intermittierend verändert. Durch diesen Vorgang entsteht Unterdruck und Luft wird angesaugt und der Bodenfilter kann dadurch atmen. Die Wiederbefüllung des Bodenfilters erfolgt über Schwerkraft.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform kann der unterirdische Bodenfilter mittels einer geeigneten Vliesmatte aus Polypropylen (1.000 g/m2) abgedeckt werden. Diese Vliesmatte kann bepflanzt werden. Beispielsweise kann auf diese Vliesmatte Fertigrasen aufgerollt werden, der innerhalb weniger Tage durch die Matte in der darunter liegenden gewaschenen Quarzsandschicht (4 bis 7 mm) als Hydrokultur wurzelt. Durch diese Maßnahme werden die
Abbauprodukte aus der zweiten biologischen Reinigungsstufe der photosynthetischen Verwertung zugeführt und können dadurch aus dem System genommen werden, indem Pflanzen 21, wie z.B. Rasen, entfernt werden.
Bis zu 100 % des gereinigten Wassers 1 können für eine erneute Einspeisung in den Reini- gungsprozess als gereinigtes Wasser 1 wiedergewonnen wird.
Der in der Schwimmanlage 4 nach Fig. 1 vorgesehene Ausgleichsbehälter 22 beinhaltet eine Fördereinrichtung 18, wie z.B. eine Umwälzpumpe für den großen Kreislaufund fördert das gereinigte Wasser 1 zurück in die Schwimmanlage 4, um einen konstanten Wasserspiegel zu halten, welcher über dem Wasserspiegel der Reinigungsvorrichtungen liegt. Verfahrensbedingte Wasserverluste werden durch Frischwasserzufuhr ausgeglichen.
Im Folgenden werden die unterschiedlichen Wasserspiegelniveaus der unterschiedlichen Reinigungsvorrichtungen 5, 8, 12, 13 beschrieben. Die angeführten Zahlenwerte stellen eine beispielhafte Auswahl dar.
Das Wasserspiegelniveau der zweiten mechanischen Reinigungsvorrichtung 8 ist beispielsweise 50 cm, vorzugsweise 40 cm, insbesondere 30 cm niedriger als das Wasserspiegelni- veau der Schwimmanlage 4 ausgebildet.
Das Wasserspiegelniveau des Verteilerschachts 15 ist beispielsweise 60 cm, vorzugsweise 50 cm, insbesondere 40 cm, unter der Schwimmanlage 4 angeordnet. Das Niveau des Wasser- spiegeis der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung 12 liegt in etwas in der gleichen Höhe, wie das Wasserspiegelniveau der zweiten mechanischen Reinigungsvorrichtung 8. Das Wasserspiegelniveau der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung 12 liegt somit niedriger als Wasserspiegelniveau des Verteilerschachts 15.
Die bepflanzte Oberfläche der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung 13 befindet sich 50 cm, vorzugsweise 40 cm, insbesondere 30 cm, unterhalb des Niveaus des Wasserspiegels der Schwimmanlage 4. Das Wasserspiegelniveau in der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung 13 liegt vorzugsweise 60 cm, insbesondere 50 cm, unter dem Wasserspiegelniveau der Schwimmanlage 4. Da allerdings der Wasserstand in der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung intermittierend verändert werden kann, unterliegt das Wasserspiegelniveau größeren Schwankungen und kann bis auf 1 m unterhalb des Wasserspiegelniveaus der Schwimmanlage 4 sinken. Das Wasserspiegelniveau in der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung 13 kann auch beispielsweise 70 cm oder 80 cm unterhalb des Wasserspiegelni- veaus der Schwimmanlage 4 vorliegen.
Im Ausgleichsbehälter 22 befindet sich der Wasserspiegel, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 40 cm, vorzugsweise 50 cm, insbesondere 60 cm und einer oberen Grenze von 90 cm, vorzugsweise 100 cm, insbesondere 110 cm unter dem Wasserspiegelni- veau der Schwimmanlage 4, wobei das Wasser aus dem Ausgleichsbehälter mit einer Fördereinrichtung 18 wiederum in die Schwimmanlage 4 zurücktransportiert werden kann.
Für die beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist ein sehr geringer Energiebedarf erforderlich. Für eine zu reinigende Gesamtwassermenge von 130 m3 genügen zwei Pumpen mit einer Leistung von insgesamt 057 KW. Die Laufzeit der alternierend laufenden Pumpen beträgt in Summe 6 Stunden täglich. Die restlichen 18 Stunden läuft die Anlage über Schwerkraft (Ausspiegelung). Dieser wirtschaftliche Betrieb wird durch Anordnung der Reinigungsvorrichtungen 5, 8, 12, 13 auf unterschiedlichen Niveau, beispielsweise durch einen Wasserspiegelunterschied von 20 cm, erzielt.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Wasseraufbereitungsanlage 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen ein- zelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom
Schutzumfang mitumfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Wasseraufbereitungsanlage 2 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaß- stäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Bezugszeichenaufstellung
Wasser Wasseraufbereitungsanlage Biomasse Schwimmanlage 1. mechanische Reinigungsvorrichtung Überlaufrinne Leitung 2. mechanische Reinigungsvorrichtung Filterschacht Filter Filterzylinder 1. biologische Reinigungsvorrichtung 2. biologische Reinigungsvorrichtung bepflanzter Bodenfilter Verteilerschacht Verteilersystem Wasserpflanzen Fördereinrichtung unterirdischer Bodenfilter Ionentauscher

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Aufbereitung und/oder Reinhaltung von Wasser (1), insbesondere aus Schwimmanlagen (4), wobei das Wasser (1) in einem ersten Schritt mechanisch vorgereinigt wird und in einem zweiten Schritt eine biologische Reinigung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wassers (1) während und zwischen den Reinigungsschritten über Schwerkraft transportiert wird und gegebenenfalls eine Rückführung des gereinigten Wassers (1) in die Schwimmanlage (4) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine biologische Reinigungsschritt nach dem zumindest einen mechanischen Reinigungsschritt erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine mechanische Reinigungsschritt in zumindest zwei Stufen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten mechanischen Reinigungsstufe Verunreinigungen durch Absonderung von an der Oberfläche schwimmender Biomasse (3) der Schwimmanlage (4) entfernt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten mechanischen Reinigungsstufe eine Absonderung der im Wasser (1) schwebenden Biomasse (3) durch Filtration mit einem Filter (10) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtration mit einem Filter (10) rückspülungsfrei durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine biologische Reinigungsschritt in zumindest zwei Stufen erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine biologische Reinigungsschritt mit aeroben Mikroorganismen durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aeroben Mikroorganismen in regelmäßigen Intervallen, wie z.B. jährlich, dem zumindest einen biologischen Reinigungsschritt zugefügt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/oder zweiten biologischen Reinigungsstufe Metaboliten als Nährstoffe für Pflanzen (21) zur Verfügung gestellt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten und/oder zweiten biologischen Reinigungsstufe das Wasser (1 ) einem Verteilerschacht
(15) so zugeführt wird, dass das Wasser (1) die Reinigungsstufe von unten nach oben durchströmt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser (1) über den Verteilerschacht (15) gleichmäßig mittels stern- oder ringförmig angeordneten Verteilerdrainagen einer unteren Drainageschicht zugeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte Wasser (1) durch die zweite Stufe des zumindest einen biologischen Reinigungs- Schrittes durch Antagonisten von humanpathogenen Keimen befreit wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserspiegel der zweiten Reinigungsstufe intermittierend verändert wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Sauerstoff und/oder Kohlendioxid in den Feinfilter oder Bodenfilter (14, 19) eingeblasen wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserspiegel der einzelnen Reinigungsstufen auf einem unterschiedlichen Niveau gehalten werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser (1) einerseits aus häuslichen Schwimmanlagen (4), wie z.B. Schwimmbecken, Schwimmteichen, etc., und andererseits auch aus öffentlichen Schwimmanlagen (4), wie z.B. Teichen, Seen, etc., gereinigt werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Wasser (1), welches organische Rückstände von Menschen und Tieren und deren Mischungen, etc. beinhaltet, gereinigt wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass prozessbedingte Wasserverluste durch Frischwasserzugabe ersetzt werden.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu reinigenden Wasser (1) gegebenenfalls zusätzliche Nährstoffe für die Mikroorganismen zugefügt werden.
21. Wasseraufbereitungsanlage (2), zur Aufbereitung und/oder Reinhaltung von Wasser (1), insbesondere aus Schwimmanlagen (4), mit je zumindest einer mechanischen und biologischen Reinigungsvorrichtung (5, 12), dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserspiegel in den einzelnen Reinigungsvorrichtungen (5, 12) auf einem unterschiedlichen Niveau gehalten ist.
22. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtungen (5, 8, 12, 13) auf einem unterschiedlichen Niveau angeordnet sind.
23. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch ge- kennzeichnet, dass die mechanische(n) Reinigungsvorrichtung(en) (5, 8) einen ersten und/ oder einen zweiten Filter (10) aufweisen.
24. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste mechanische Reinigungsvorrichtung (5) als Überlaufrinne (6) ausge- bildet ist, die am Beckenrand der Schwimmanlage (4) angeordnet ist.
25. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine wasserseitige Vorderkante der Überlaufrinne (6) in Bezug auf den Wasserspiegel der Schwimm- anläge (4) höher angeordnet ist als die dieser gegenüberliegenden Überlaufrinnenkante.
26. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der beiden mechanischen Reinigungsvorrichtungen (5, 8) ein Filterschacht (9) angeordnet ist, in dem der Filter (10) vorliegt.
27. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Filter (10) als Feinfilter, insbesondere in Form eines Filterzylinders (11), ausgebildet ist.
28. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (10) von einem Lochblech, wie z.B. einem Edelstahllochblech, gehaltert ist.
29. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (10) aus einem Polypropylenvlies besteht.
30. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (10) eine Durchlässigkeit, ausgewählt aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 100 1/m/h, insbesondere von 90 1/m/h, vorzugsweise von 80 1/m/h und einer unteren Grenze von 30 1/m/h, insbesondere von 50 1/m/h, vorzugsweise von 60 1/m/h, aufweist.
31. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch ge- kennzeichnet, dass die biologische(n) Reinigungsvorrichtung(en) (12, 13) einen ersten und/ oder einen zweiten Bodenfilter (14, 19) umfassen.
32. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der biologischen Reinigungsvorrichtungen (12, 13) Verteilerdrainagen, insbesondere stern- oder ringförmig, angeordnet sind.
33. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenfilter ein Verteilerschacht (15), vorzugsweise zentral, angeordnet ist.
34. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass im Verteilerschacht (15) der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung (13) eine Fördervorrichtung für Wasser (1), insbesondere eine Pumpe, angeordnet ist.
35. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenfilter (14, 19) mehrere Schichten, insbesondere aus einem porösen Trägermaterial, welches vorzugsweise partikulär ist, aufweist.
36. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Trägermaterial aus Kohle, Ton, Kieselgel, Quarzsand, Schaumkunststoffflocken oder
Zeolithen, gegebenenfalls in pelletisierter Form, besteht.
37. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des porösen Trägermaterials von unten in Richtung auf den Wasserspiegel nach oben abnimmt.
38. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Trägermaterial mit Mikroorganismen besiedelt ist.
39. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mikroorganismen aus einer Gruppe, umfassend Cytophaga-Arten, Sporocytophaga-Arten, Pseudomonas-Arten, Achromobacter-Arten, Flavobacterium- Arten, Micrococcus- Arten, Mycobacterium- Arten, Nocardia- Arten, Vibrio cuneata, Serratia-Arten, Bacillus- Arten, Thiobacillus- Arten, etc., ausgewählt werden.
40. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 31 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenfilter (14, 19) eine Ionentauscherschicht umfasst.
41. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Bodenfilter (14) der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung (12) bepflanzt und überstaut ist.
42. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung (12) Wasserpflanzen (17), insbesondere Repositionspflanzen, angeordnet sind.
43. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass Repositionspflanzen aus einer Gruppe umfassend die Familie der Helophyten und/oder
Hydrophyten ausgewählt sind.
44. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 31 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenfilter (19) der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung (13) un- terirdisch angeordnet ist.
45. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenfilter (19) der zweiten biologischen Reinigungsvorrichtung (13) mit Pflanzen (21) bewachsen ist.
46. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass nach der letzten biologischen Reinigungsvorrichtung (13) ein Ausgleichsbehälter (22), in dem vorzugsweise eine Fördervorrichtung (18), wie z.B. eine Pumpe, vorliegt, angeordnet ist.
47. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite mechanische Reinigungsvorrichtung (5, 8) mit der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung (12) über zumindest eine Leitung (7) strömungsverbun- den ist, wobei ein Auslauf der Leitung (7) in der ersten biologischen Reinigungsvorrichtung (12) oberhalb des Verteilersystems (16) angeordnet ist.
48. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung(en) (7) in den Verteilerschacht (15) mündet.
49. Wasseraufbereitungsanlage (2) nach einem der Ansprüche 21 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine biologischen Reinigungsvorrichtung (12, 13) in Strömungsrichtung des Wassers (1), betrachtet nach der zumindest einen mechanischen Reinigungsvorrichtung (5, 8), angeordnet ist.
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