WO2019101948A1 - Waste water purifying system and method for purifying waste water - Google Patents

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WO2019101948A1
WO2019101948A1 PCT/EP2018/082415 EP2018082415W WO2019101948A1 WO 2019101948 A1 WO2019101948 A1 WO 2019101948A1 EP 2018082415 W EP2018082415 W EP 2018082415W WO 2019101948 A1 WO2019101948 A1 WO 2019101948A1
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wastewater
treatment system
tube
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Ralf Steeg
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Ralf Steeg
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    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the invention relates to a wastewater treatment system and a method for
  • Wastewater treatment plants for the treatment of wastewater are special facilities designed for individual cases. These include a large number of pelvis and modules to be constructed and provided separately, each designed for a single system. This implies that, taking into account the respective framework conditions such as wastewater composition, effluent concentration, proportion of industrial wastewater, temperature, spatial conditions, space requirements, and much more. respective calculations, plans and dimensions valid only for the respective case.
  • each basin to be built is individually sized and it must provide the necessary static evidence.
  • US Pat. No. 7 510 649 B1 describes a wastewater treatment system with an open-topped bed of particulate material, through which wastewater to be treated can seep. Aquatic plants may be arranged in the treatment bed. The treatment bed is placed in a watertight container.
  • the wastewater treatment system includes a sequencer having a vertical flow control tube with vertically spaced and selectively openable outlets for controlling the wastewater leech in the treatment bed. Thus, a control of the residence time of the wastewater in the treatment bed can be done.
  • US 9,675,907 discloses a modular dewatering system for removing water from a wastewater mixture of water and particulate solids. It describes a fixed bed reactor in which by means of a porous filter layer water is separated from the solids.
  • the drainage system is modular in such a way that it can be transported in individual parts or assemblies, for example wall sections of the container. It can be assembled, used, disassembled and stored in transport racks.
  • EP 3 005 866 A1 describes an aquaponic system for growing aquatic organisms in aquaculture and the associated cultivation of plants in hydroponic culture. The contaminated by the cultivation of organisms water is used as a nutrient for the plants and purified by the plants water is used as fresh rearing water for receiving the organisms.
  • the pelvis for growing the organisms is designed as a biofloc basin, which can absorb in the body of water consisting of leftover food and excrement Biofloc particles.
  • a container for cultivating microorganisms comprises a housing for receiving water and microorganisms, a feed for introducing carbon dioxide into the housing, and a growth carrier for growing algae with at least partial consumption of the carbon dioxide with an elongated section and a plurality of protruding loop elements. Also, the purification of waste water with air supply is possible.
  • the growth carrier may be rotated within the housing.
  • US 9 556 038 B2 discloses a circulating wastewater treatment system and process for wastewater treatment.
  • the system comprises two separation tanks connected in series and trickle material for gravity-driven flow through the wastewater to be treated.
  • a pump conveys the wastewater from a second separation tank by means of a spray nozzle on the trickle material, from where it flows back into the first separation tank.
  • tower biology also referred to as Bayer T urmbiologie describes an aerobic wastewater treatment plant, which is arranged in high closed steel containers, the so-called towers.
  • CN 107 001 086 describes a water treatment module with an elongated gas container having a gas inlet and two vertical walls. At least one wall is impermeable to water and is facing a gas with one side and facing water with one side. A gas-permeable membrane is disposed between the water outside the housing and the gas within the housing. The housing is spirally or convolutely defined to define a horizontal path with one or more water treatment volumes disposed on depressed sides of the housing.
  • US 2010 0 264 084 A1 discloses a device for water treatment with a device for removing water constituents and a device for adsorption of ions. A hollow fiber module is used to separate solids such as sludge particles from water.
  • the object is achieved by the wastewater treatment system according to claim 1 and by the method for wastewater treatment according to claim 10.
  • Embodiments of the wastewater treatment system are specified in subclaims 2-9.
  • a first aspect of the invention is a waste water purification system comprising a feed device for supplying waste water to a waste water purification device, the waste water purification device having a waste water purification volume for purifying the waste water by aerobic microorganisms, a drainage device for discharging purified waste water from the waste water purification device, and a pipe.
  • the wastewater treatment device has a ventilation device for sow erstoffversorg u ng the microorganisms with at least one arranged in the wastewater purification volume outflow to the outflow of a gas or gas mixture.
  • the wastewater purification volume is arranged inside the pipe.
  • the wastewater treatment system comprises a plurality of tubes, in each of which a wastewater purification volume is arranged.
  • Wastewater includes municipal wastewater, any industrial or commercial wastewater or a mixture of different wastewater. It may include greywater, yellow water, black water, brown water, process water, rainwater, extraneous water, etc.
  • a wastewater treatment device is a device which is suitable for at least partially removing at least one substance from wastewater.
  • a municipal and / or industrial treatment plant is meant.
  • the purification of the wastewater means the reduction of the concentration of at least one substance contained in waste water.
  • substance means a substance dissolved in the wastewater, such as an organic carbon compound.
  • the wastewater treatment device is designed to remove a large number of dissolved wastewater constituents, so that they can be used as intended for the purpose of reducing sum parameters, such as chemical oxygen demand, COD, biochemical oxygen demand, BOD 5 , and / or dissolved organic carbon, DOC, so that limits can be met in treated wastewater.
  • These can be official or predetermined valid limit values or self-imposed limit values.
  • a wastewater purification volume means a volume for wastewater treatment. It can be at least partially bounded by the wall of the pipe. In particular, it is completely bounded along the radial direction by the wall of the tube.
  • the wastewater treatment system may include a plurality of wastewater treatment facilities that may be connected in series or in parallel. It may also have other devices or modules for wastewater treatment.
  • the wastewater treatment device has a multiplicity of tubes in which wastewater purification volumes are arranged. These can be connected in parallel.
  • the wastewater treatment device is designed for at least partial biological or biochemical removal of the at least one substance by means of microorganisms, ie in particular by means of the metabolic activity of aerobic chemoorganoheterotrophic microorganisms, which are also referred to as activated sludge.
  • the wastewater treatment facility has a biological stage for aerobic biological wastewater treatment.
  • the wastewater treatment device is suitable for removing wastewater constituents under aerobic conditions, in particular under the supply of air or oxygen. It is especially designed for continuous operation.
  • a tube according to the invention is an elongate hollow body whose length is typically greater than the diameter thereof.
  • a tube has a constant cross-section over its longitudinal extent or length. It may nevertheless have cross-sectional extensions. This may be a circular cross section, but other cross sections such as an egg profile, a mouth profile or any other cross sections are possible.
  • a circular cross-section is characterized by a low surface-to-volume ratio, optimum strength and stiffness properties as well as good transportability.
  • a pipe according to the invention is characterized by the industrial, factory manufacturability of the entire pipe cross-section. In particular, hollow sections which are composed of individual segments or which have been constructed in sections or in layers over relatively long periods of time are not pipes in the sense of the invention.
  • a segment here means a part which extends at a radial angle of less than 360 °, in other words a radially non-closed cross section.
  • a round, poured concrete and / or brick basin is not a pipe in the context of the invention. Typically, seamless tubes are meant.
  • the total length of the pipe may be between 10 m and 500 m, in particular between 25 m and 150 m, and in one embodiment between 40 m and 65 m. In this way, suitable wastewater purification capacities for villages and towns can be made available.
  • the ventilation device is adapted for introducing oxygen or oxygen-containing gas or gas mixture into wastewater to be purified, in partially purified wastewater or in a wastewater-microorganism mixture.
  • air is meant so that the ventilation device is arranged to introduce ambient air.
  • This may be connected to a compressor for compressing ambient air to provide compressed air, which may also be included in the ventilation device. This is in particular also arranged in the interior of the tube.
  • the outflow element means the one outflow opening to the outflow of the gas or gas mixture forming material. This can have a plurality of outflow openings. It can be configured as a surface aerator or depth aerator, for example as a disk ventilator or plate aerator.
  • the wastewater purification volume is arranged in a section of the pipe. In other sections, further aggregates or modules may be arranged.
  • the entire wastewater treatment device is arranged inside the tube. Since the discharge element is arranged in the wastewater purification volume, which in turn is arranged in the interior of the tube, the discharge element is also arranged in the interior of the tube. In particular, it is an independent unit which is fixed in the interior of the pipe, for example on its inner wall.
  • the wastewater purification volume may be delimited at least partially and in particular substantially from an inner wall of the pipe.
  • the wastewater purification volume is designed to accommodate aerobic microorganisms that can remove water constituents while supplying oxygen. During normal operation, it is typically substantially filled, ie at least 70%, in particular at least 80%, and in one example at least 90% of the maximum fill level, in the case of a pipe section of its diameter.
  • the wastewater treatment system can have at least one anoxic volume, which in particular is likewise arranged in a pipe or in the pipe. This is designed to absorb anoxic or anaerobic microorganisms and is used for denitrification.
  • the wastewater treatment device may comprise a separation device for separating the microorganisms, for example by means of gravity-driven separation, for example settling tanks, centrifugal-driven separation, for example cyclones, by means of membrane separation processes such as ultrafiltration or microfiltration or by means of flotation.
  • the wastewater purification volume and the separator are fluidically connected, for example by means of a pipeline.
  • the separating device is in particular arranged completely inside the tube.
  • membrane modules are used. These can be immersed in separating basins, which are also arranged in particular inside the tube.
  • the wastewater treatment facility is adapted for wastewater purification by means of the activated sludge process.
  • the wastewater treatment volume is designed in this case as an aeration tank.
  • the separating device may have a separating volume in which, at least in some areas, a higher solids concentration can be realized than in the activation region.
  • the biological stage comprises a recirculation device, typically comprising a recirculation pump, for recycling activated sludge from the separation volume into the activation area.
  • the recirculation device can be set up such that a sludge age of between 10 and 90 days is achievable, in particular between 20 and 65 days and, for example, between 30 and 55 days. In this way, an aerobic sludge stabilization can take place, which is advantageous in terms of sludge disposal.
  • the tube may have an inner or outer diameter between 2 m and 8 m, in particular between 3 m and 5 m and in one example between 3.5 m and 4.5 m. In this way, it is possible to realize a wastewater treatment system that is easy to transport on a truck and otherwise dimensioned on the one hand, which is suitable for cleaning at least 50 m 3 / d, in particular at least several hundred m 3 / d of wastewater.
  • the wastewater treatment system or the wastewater treatment device can be designed to reduce the BOD 5 concentration to below 10 mg / L, in particular below 5 mg / L. They can be designed to reduce the COD concentration to below 60 mg / L, in particular below 30 mg / L. It can be set up to reduce COD by at least 90%. Furthermore, the wastewater treatment system or the wastewater treatment device can be set up for nitrogen removal. They may or may be adapted to reduce the total nitrogen concentration below 20 mg / L, in particular below 10 mg / L. They can or can be set up to realize a degree of nitrogen degradation of more than 70%, in particular more than 80%. They can or can be set to reduce the ammonium nitrogen concentration to below 6 mg / L, in particular below 1, 5 mg / L his. Furthermore, the wastewater treatment system or the wastewater treatment device can be set up for phosphorus removal. They may or may be adapted to reduce the total phosphorus concentration to below 2 mg / L, in particular below 1 mg / L.
  • the inlet device and the drainage device are line elements for conducting wastewater or purified wastewater.
  • the inlet device serves to supply the waste water to the wastewater treatment device.
  • the wastewater can be, for example, from an entry point, such as a mouth of a sewer or pipe or a pretreatment stage, be conducted to the inlet device. It may also be deliverable from another module of the wastewater treatment system, such as a mechanical pre-treatment device.
  • the drain device is used for the discharge of the purified wastewater from the wastewater treatment facility to a drain point, such as a drainage structure or an outlet into a body of water. It may also be arranged to drain to another module, such as a downstream treatment stage, of the wastewater treatment system.
  • At least one conduit element such as a hose or hose section or a pipe or pipe section, which is suitable for supplying or discharging the wastewater to or from the wastewater treatment device.
  • a conduit element such as a hose or hose section or a pipe or pipe section, which is suitable for supplying or discharging the wastewater to or from the wastewater treatment device.
  • the pipe itself in which the wastewater treatment device is seconded, serves as a conduit element for the supply or discharge of the wastewater or purified wastewater.
  • the wastewater treatment system or the wastewater purification device is set up so that at least one parameter of the distance can be set.
  • the concentration reduction of the at least one substance in terms of feed quality, amount be adapted to the desired effluent quality and / or conditions such as the temperature.
  • an aeration tank arranged at least substantially in a pipe or a sewage treatment plant or purification stage arranged essentially in a pipe is made available.
  • the wastewater treatment device, the associated modules such as aeration devices and other units, line elements, etc. are particularly firmly installed in the pipe so that they are transportable with the pipe. They can be arranged one behind the other in different sections of the pipe.
  • the wastewater treatment system comprises such additional facilities, so that it is set up for a complete wastewater treatment in accordance with the respectively valid requirements. In this way, a simple and flexible transportable and quickly and inexpensively installable wastewater treatment system provided.
  • all the facilities required for the treatment of the wastewater, as described in the present application arranged in the interior of the tube or tubes.
  • an exhaust air purification device for conditioning the resulting exhaust air may be arranged in fluidic connection with the pipe or the pipes.
  • the arrangement of the outflow elements in the tube has the advantage of improved gas introduction, since a flow of the gas bubbles along the inner wall of the tube is possible. With a pipe diameter of 4 m, a theoretical flow path along the inner wall of more than 6 m can thus be realized.
  • the efficiency of the gas input in the wastewater treatment device according to the invention is thus comparable to significantly lower levels of conventional wastewater treatment facilities, which are associated with significantly higher costs.
  • the gas input is improved because unused oxygen can not easily escape into the atmosphere, as is the case with conventional activated sludge tanks.
  • the gas input is easier to control because the exhaust air composition is easily measurable due to the described encapsulation.
  • Another advantage of the wastewater treatment system according to the invention is the possibility of standardized dimensioning and high volume production.
  • the aggregates and facilities of the wastewater treatment system such as the wastewater treatment facility with the aeration device, can be optimally matched to each other and a proven system can be used in different areas.
  • a suitably dimensioned system can be produced at significantly lower costs than conventional sewage treatment plants due to the high quantities.
  • wastewater purification volumes arranged in a plurality of pipes can be connected to one another in such a way that they can be operated in parallel.
  • Wastewater treatment system can be a distributor for dividing a to be cleaned
  • the wastewater treatment system may have a collecting device for combining a plurality of purified volume flows from a plurality of wastewater purification volumes, wherein the collecting device is configured, in particular, as a pipe with a plurality of openings for connecting a respective wastewater purification volume.
  • the wastewater treatment system may comprise at least one sensor for detecting information about a concentration or cargo of at least one ingredient of the wastewater to be purified and a control device for controlling the
  • Flow control devices for the purpose of regulating the flow path of the wastewater to be purified in the wastewater treatment system, so that the wastewater purification volume and / or anoxic volume required to maintain at least one predetermined effluent quality parameter of the purified wastewater is adjustable.
  • a cargo of organic matter could be determined, such as by spectral analysis, and selectively provide the required pelvic volume by opening or closing suitable flow control devices for use or exclusion of certain tubes or pipe sections to meet predetermined drainage levels.
  • the parallel operation of the tubes makes it possible to carry out a large number of parallel examinations or test and / or measurement series, since a separate aerobic and / or anaerobic or anoxic wastewater treatment can be carried out in each of the tubes.
  • at least one tube and, for example, all tubes are subdivided by means of suitable separating plates and have an anoxic volume for denitrification in addition to the aerated or aerated wastewater purification volume.
  • a partition plate means a partition wall or an arbitrarily shaped separating device. It can completely close the pipe cross-section or form an opening in the upper area, for example leave the top 20 cm of the pipe cross-section open, so that the wastewater to be cleaned or at least partially cleaned can flow freely above this threshold above a certain level.
  • connections between pipes and manifolds and / or between multiple pipes may be manually and / or automatically opened or closed by means of flow control devices such as valves or valves.
  • Outflow elements can be manually and / or automatically switched on or off. In this way, during operation of the wastewater treatment system, the ventilated volume, the anoxic volume and / or any other volume can be increased or decreased.
  • the pipes having wastewater purification volumes are arranged such that respective longitudinal axes of the pipes are arranged parallel to one another.
  • the tubes can be arranged next to one another and / or one above the other.
  • distributors and / or collectors are aligned and connected substantially at right angles to the tubes having wastewater purification volumes.
  • the wastewater treatment system in order to purify large amounts of the waste water, includes a plurality of wastewater purification volumes arranged inside respective tubes.
  • the entire wastewater purification volume of the wastewater treatment plant or the wastewater treatment system can be provided by pipes.
  • the wastewater treatment system has a plurality of tubes with corresponding wastewater purification volumes.
  • the wastewater treatment system may include more than 50 pipes with respective wastewater treatment volumes to achieve sufficient wastewater purification capacity for the wastewater of several million inhabitants.
  • the wastewater treatment system may comprise a plurality of tubes, in each of which a wastewater purification volume of a wastewater treatment device is arranged. These can be arranged one behind the other, side by side and / or one above the other.
  • An embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the wastewater treatment system at least two waterproof connected to the pipe Having end plates for sealing at least the wastewater treatment device from the environment.
  • the wastewater treatment system can be operated in an at least partially submerged state of the pipe.
  • the end plates are arranged such that they seal substantially the entire volume enclosed by the tube from the environment.
  • a water-tight connected to the pipe end plate for sealing the volume enclosed by the tube may be arranged.
  • At least two end plates are arranged, which waterproof seal a portion of the tube between each other. They seal the cross-section of the tube waterproof and in particular airtight. At least the end plates are set up to seal the wastewater treatment volume from the environment. They can be aligned perpendicular to the longitudinal direction of the tube. In particular, they have a shape which corresponds to the cross-sectional shape of the tube, in particular a circle.
  • the end plates are arranged at both ends of the tube.
  • slight distances between the end plate and the boundary of the tube, ie tube end of less than 10%, in particular less than 5% and typically less than 2% of the total length of the tube are possible.
  • An arrangement of the end plate with a slight distance from the boundary of the tube, so not quite at the end, but slightly indented, for example, can serve to increase the rigidity and / or improved attachment or sealing.
  • media located in the environment such as z.
  • all other openings or accesses in the pipe wall are watertight sealed or closed.
  • the drainage device may be fluidly connected to such a drainage device, which may be included in the wastewater treatment system.
  • the wastewater treatment system is adapted to realize its intended operation in an at least partially and possibly completely immersed in water condition of the tube.
  • the intended operation means the wastewater treatment, ie the reduction of the concentration of at least one substance contained in wastewater, by means of aerobic microorganisms, possibly the ventilation, and in particular the supply of waste water to the wastewater treatment device by means of the feed device and the discharge of purified wastewater by means of the drainage device.
  • the wastewater treatment system may include other means necessary or useful for realizing submerged operation of the pipe, such as a gas discharge means for discharging gases from an aeration tank to the atmosphere and / or suitable sealing members for sealing the wall of the pipe or the like End plates passing through line elements.
  • a gas discharge means for discharging gases from an aeration tank to the atmosphere
  • suitable sealing members for sealing the wall of the pipe or the like End plates passing through line elements.
  • the positioning of the sewage treatment system is not limited to the arrangement of the pipe in the water, but the pipe can also be placed underground or above ground.
  • the wastewater treatment system can be coupled to a foundation to fix it at its destination position.
  • the foundation can for example be attached to the bottom of a body of water in which water the pipe should be arranged.
  • the wastewater treatment system may comprise the foundation.
  • the wastewater treatment system can be variably positioned.
  • no space on land is necessary.
  • no excavation or civil engineering to install the wastewater treatment system is necessary, which significantly reduces the cost.
  • the availability of suitable land plots is often problematic, especially in cities that have been underserved so far despite their size with wastewater treatment capacity and in which the future installation of suitable wastewater treatment plants is necessary.
  • the system according to the invention makes it easy to resort to river or lake areas, which moreover often are communal property, and over which it may be easier to dispose of them.
  • Another advantage is that the supply of wastewater to be cleaned is often possible without major investment, since the wastewater in the absence of a sewage treatment plant anyway takes the way to the next watercourse.
  • the wastewater treatment system according to the invention may optionally be installed where the wastewater is produced anyway. Since the wastewater treatment system can be positioned where the existing sewage system discharges into the water, no new pipes have to be built to connect the plants to the existing sewage system. Also, the discharge of the purified wastewater is easier and cheaper than conventional sewage treatment plants, as a simple direct introduction into the surrounding water pipe is possible.
  • the wastewater treatment system can clean at low wastewater attack, such as at night, additional water, such as water of a water body in which the wastewater purification volume having pipe is located.
  • the wastewater treatment device is designed and arranged in the tube so that it can be operated in a horizontal orientation of the tube.
  • the wastewater treatment device is designed and arranged in the pipe that it is adapted for wastewater treatment in a horizontal orientation of the tube.
  • the intended operation is therefore carried out in a horizontal orientation of the tube.
  • the wastewater treatment device and at least some of the possibly present upstream or downstream devices and the line elements for transporting the wastewater or the purified waste water are arranged one behind the other along the longitudinal extent of the tube in the interior.
  • wastewater hereby includes partially purified or treated water qualities or streams.
  • the outflow elements are fastened in particular in the interior of the tube on the wall thereof.
  • the horizontal orientation of the tube means a horizontal orientation of the longitudinal axis of the tube.
  • Horizontal means perpendicular to the respective gravity direction.
  • the wastewater treatment device is designed and arranged in the tube so that it can be operated in a vertical orientation of the tube.
  • the wastewater treatment device is configured and arranged in the pipe so that it is adapted for wastewater treatment in a vertical orientation of the pipe.
  • the intended operation is therefore in vertical alignment of the tube.
  • the vertical orientation of the tube means a vertical orientation of the longitudinal axis of the tube.
  • Vertical means along the current direction of gravity.
  • the tube is made essentially of plastic, in particular of a fiber-plastic composite such as glass fiber reinforced plastic.
  • the tube may for example consist of polyethylene.
  • the plastics may be, for example, thermosetting plastics such as polyester resin or epoxy resin or thermoplastics such as polyamide.
  • carbon fiber reinforced plastic is possible.
  • a simple, cost-effective and proven standard industrial product can be used, which continues to be characterized by low weight and high strength or rigidity.
  • special forms such as inlet openings, coupling elements, manhole entry in the area of a manhole or domes for working positions in comparison to other materials easily and inexpensively possible.
  • the corrosion resistance of glass fiber reinforced plastics is higher, especially against biogenic hydrogen sulfide, so that the arrangement of additional protective layers is not necessary.
  • the abrasion resistance is high. Long lifetimes are achieved. The manufacturing accuracy is also very high.
  • the fiber-plastic composite comprises at least one additive, such as quartz sand. It may be constructed as a multilayer material, wherein, for example, a core layer of aggregates and plastic or resin of two reinforced layers, consisting of glass fibers and resin is enclosed.
  • the tube may be made by spin coating or winding.
  • the wastewater purification device is designed as a membrane activation reactor.
  • a membrane revitalization reactor also referred to in English as membrane bioreactor or membrane bioreactor, comprises an activation area, ie the aerated wastewater purification volume in which the activated sludge is disposed during normal operation, and a membrane for separating the water-solid mixture, ie for separation of purified wastewater from activated sludge flakes.
  • the membrane is for example a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane. These can be dipped in separating basins or set up dry.
  • the wastewater treatment system comprises at least one pump for backwashing the membrane.
  • both the activation area ie the wastewater purification volume
  • the membrane are typically arranged in closed containers. This serves to protect the membrane, which can be damaged if foreign objects larger than 2 mm penetrate.
  • the solution according to the invention has the advantage that both the wastewater purification volume and the membrane modules are completely enclosed by the tube and thus no additional covering device is necessary.
  • a membrane bioreactor reactor has the advantage that only a fraction, for example about 25% -35%, of the tank volume required for conventional biological stages is necessary for a comparable cleaning performance of the wastewater. Thus, despite the limited available space of the system arranged in the pipe, a high cleaning capacity can be achieved. A secondary clarifier is no longer necessary.
  • the wastewater treatment system comprises a mixing and / or equalizing tank for mixing and / or balancing incoming wastewater with regard to at least one parameter of the wastewater such as the composition, the temperature, the pH, etc.
  • This is in particular upstream of the wastewater treatment facility and / or or disposed within the tube. It may be fluidically connected to the inlet device, so that wastewater from it to the wastewater treatment device is conductive.
  • the mixing and / or surge tank may typically be adapted to receive the incoming wastewater within several hours, for example> 4 hours, the incoming quantity being related to a design size of the wastewater treatment system.
  • the mixing and / or expansion tank is arranged in the interior of at least one pipe or is provided by at least one pipe. This allows a simple subsequent expansion of the volume of this container, for example, to adapt it to increased precipitation in response to climate change.
  • the wastewater treatment system has an operating or inspection platform, which is arranged outside the pipe and connected to the pipe, and in particular can be walked on.
  • the inspection platform extends substantially the entire length of the pipe so that all areas of the pipe can be reached by means of the platform and people ladders.
  • the inspection platform may comprise, for example, grid floor elements, which are suitably on the outside of the tube or on a stud and / or at least attached to a foundation for fixing the tube. It may also include a railing for fall protection.
  • the wastewater treatment system comprises a device for sand and / or grease separation, in particular a ventilated Langsandfang. It may also be an unvented sand trap or Langsandfang be provided in order not to affect the sedimentation.
  • the device for sand and / or grease separation may be arranged at least substantially inside the tube.
  • the wastewater treatment system comprises at least one metering device for metering flocculation, precipitation and / or flocculation aids for removing at least one dissolved and / or particulate substance, in particular comprising phosphorus, from the wastewater.
  • the wastewater treatment system comprises a pretreatment system with at least one pre-treatment device for the mechanical pretreatment of the wastewater in order to remove solids from the wastewater.
  • the pre-treatment device is arranged upstream of the wastewater treatment device and fluidly connected to the feed device, so that pretreated wastewater can be passed to the wastewater treatment device. It may, for example, a coarse screen, for example with a mesh size> 10 mm, a fine rake, for example designed as a bar screen, rake and / or with a mesh size of 4-8 mm, and / or a fine screen, for example with a mesh size of 1 , 5-2 mm.
  • the pretreatment device may comprise a treatment device for the treatment, in particular for dewatering and / or compression of the removed solids, for example a screw press.
  • a treatment device for the treatment in particular for dewatering and / or compression of the removed solids, for example a screw press.
  • the wastewater treatment system comprises in particular a
  • Sludge treatment device such as a sludge press, for dewatering and / or compression of sludge, ie of solids from the activated sludge process.
  • the sludge treatment device may comprise a polymer dosing device.
  • the wastewater treatment system may be adapted to periodically remove the sludge from the wastewater purification volume and to supply the discharged sludge to the sludge treatment facility.
  • the pretreatment device and / or the sludge treatment device can be arranged in the pipe. It may also be located outside the submerged pipe on a separate platform or on adjacent land. In this way, the removal of the removed solids or the treated sludge by land by means of motor vehicles particularly simple, since they can approach directly to the respective device.
  • the system comprises a permeate tank arranged in particular within the tube for receiving the wastewater separated from the solids by means of the membrane, also referred to as permeate, which serves in particular as a reservoir for backflushing the membrane and / or for washing the removed solids.
  • a further embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the tube has at least one manhole for entering the interior of the pipe and / or for removing and / or inserting at least one module of the wastewater treatment system, for example for the purpose of replacement or maintenance of the module.
  • the replacement of a membrane module may be meant.
  • a further embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the wastewater treatment device, in particular the pipe, has at least one manhole for entering the wastewater treatment device, for example the interior of the pipe, and / or for removing and / or inserting at least one module of the wastewater treatment system.
  • a manhole in the sense of the invention is an entry through which a person can get into the interior of the pipe from the environment of the pipe.
  • it has a closure and suitable sealing elements for watertight sealing of the closure in the closed state of the manhole.
  • the tube is accessible. It can have a suitable access through the manhole.
  • inspection flaps, etc. may be arranged in the pipe.
  • the manhole can also be called a shaft entry. This embodiment leads to the advantage that necessary maintenance and inspection activities are particularly easy to implement.
  • the wastewater treatment system comprises a control device, in particular an electronic control device, for controlling at least one parameter of the waste water flow, in particular for controlling a pump for backwashing a membrane of a membrane bioreactor.
  • the wastewater treatment system comprises at least one controllable device, such as a motor, a pump, a driven control element, etc., which is in operative connection with the control device for the purpose of controlling the parameter or can be brought.
  • controllable device such as a motor, a pump, a driven control element, etc.
  • control device in particular the operation of the wastewater treatment system in a substantially automated manner control or adjustable.
  • control device is suitable for evaluating measured values and for generating control commands on the basis of the measured values. It can act as the central interface of the entire measuring, control and regulation technology of the wastewater treatment system.
  • the wastewater treatment system comprises at least one measuring device for recording measured values relating to the flow rate, the temperature, the solids concentration, the pH, the concentration of at least one solute and / or at least one sum parameter such as COD, BOD 5 , turbidity and / or a biological parameter such as E.coli of incoming, partially purified and / or fully purified effluent and / or with respect to membrane pressure, membrane flux, pump frequency, pump flow, compressor frequency, compressor flow and / or sampler in particular automated removal of aqueous or gaseous samples on at least one module of the wastewater treatment system.
  • a measuring device for recording measured values relating to the flow rate, the temperature, the solids concentration, the pH, the concentration of at least one solute and / or at least one sum parameter such as COD, BOD 5 , turbidity and / or a biological parameter such as E.coli of incoming, partially purified and / or fully purified effluent and / or with respect to membrane pressure, membrane flux, pump frequency
  • the wastewater treatment system has a purification capacity between 50 m 3 / d and 1,000,000 m 3 / d, in particular between 300 m 3 / d and 2500 m 3 / d and for example between 800 m 3 / d and 1500 m 3 / d up.
  • the cleaning capacity is between 150 m 3 / d and 100,000 m 3 / d, for example between 600 m 3 / d and 10,000 m 3 / d.
  • the inlet device, the drainage device, the wastewater treatment device and possibly other devices for the intended cleaning of such a wastewater flow rate are designed.
  • the wastewater treatment system therefore has in particular a capacity of more than 5000 population equivalents. This has the advantage that it can be used to treat wastewater from cities.
  • An embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the wastewater treatment system for the purification of wastewater with an inflow concentration of the chemical substance A, CSB, from 10-2000 mg / L, in particular from 100-750 mg / L, is established.
  • the wastewater treatment system may include a nitrification device for the bacterial oxidation of ammonia and ammonium to nitrate. It may have a denitrification facility for converting the nitrate nitrogen to molecular nitrogen.
  • a membrane bioreactor reactor may be adapted for nitrification and by means of an intermittently operable aeration device for denitrification.
  • the tube is composed of at least two pipe sections, wherein the pipe sections to waterproof and in particular reversible Manner are coupled together.
  • the pipe sections are also pipes in particular. They typically have a length between 6 m and 40 m, for example between 10 m and 25 m, so that they can be transported by truck. Of course, longer pipe sections are not excluded, for example up to 50 m or 80 m, if suitable manufacturing, transport and / or laying methods are available.
  • the coupling of the pipe sections may comprise a form-fitting, cohesive and / or non-positive connection.
  • the pipe sections can be connected to one another by means of welded joints. They can also be connected or connectable to one another by means of mechanical couplings, wherein the connection can be reversible.
  • a coupling can be arranged or attached to one end of a respective pipe section and can be non-positively and / or positively connected to the correspondingly configured other end of the pipe section.
  • the couplings can be designed annular and are placed for connection to appropriately configured pipe ends.
  • individual pipe sections can only serve to provide the wastewater treatment volume, so that the wastewater treatment volume is modular expandable.
  • Different facilities can z. B. be arranged in different pipe sections.
  • the capacity of the wastewater treatment system can be subsequently extended, so for example after production of the pipe or installation of the pipe at its destination and / or by reclassification of individual pieces of pipe.
  • each piece of pipe has two end plates for sealing each of the volume covered by the pipe section.
  • suitable line elements or connecting elements for the realization of the waste water flow and possibly the compressed air volume flow and / or the volume flow of the purified wastewater.
  • the wastewater treatment device and / or other modules such as the ventilation device are each fixedly mounted in at least one piece of pipe, so that the wastewater treatment system by assembling and fixing the pipe sections to each other in a particularly simple and cost-effective manner can be mounted.
  • the wastewater treatment system is constructed separable. In this way, the transport of individual sections can be realized in a simple manner. Another advantage is that the wastewater treatment system can be increased almost indefinitely with little construction effort.
  • a second aspect of the invention is a process for wastewater treatment in which a wastewater treatment system according to the invention is provided and wastewater in the wastewater purification volume of the wastewater treatment facility is purified by means of aerobic microorganisms.
  • a gas or gas mixture for example air, flows out by means of the outflow element of the ventilation device for supplying oxygen to the microorganisms in the wastewater purification volume or the medium contained therein.
  • the wastewater is fed by means of the feed device to the wastewater treatment device, namely the wastewater purification volume.
  • purified wastewater is discharged by means of the drainage device from the wastewater treatment device.
  • a third aspect of the invention is a method for installing a wastewater treatment system, which comprises providing a wastewater treatment system according to the invention and arranging the tube in the at least partially submerged state.
  • the method further comprises the fixation of the tube in said state, for example by means of suitable foundations.
  • it may comprise the fluidic connection of an entry point, at which wastewater is obtained, with the inlet device. It may also include the fluidic connection of a drain point at which purified waste water is to be discharged, with the drain device.
  • a fourth aspect of the invention is the use of a pipe for arranging a wastewater purification volume of a wastewater treatment facility for the purpose of producing a wastewater treatment system according to the invention.
  • Another aspect is the use of a pipe to provide a wastewater purification volume of a wastewater treatment system according to the invention.
  • a fifth aspect of the invention is a method for constructing a wastewater treatment plant, in which a wastewater treatment system according to the invention is provided and the pipes having wastewater purification volumes are laid in the ground, in particular in the grown soil.
  • the tubes are fixed in position. They are connected to each other in such a way that the wastewater treatment volumes can be used as intended.
  • the tubes can be at least partially and in particular completely covered, for example, with soil, wherein the soil may include in a previous step to prepare the substrate to receive the tubes excavated soil.
  • the intermediate spaces between the pipes are completely filled with soil or liquid soil. Soil means in this context the living and / or inanimate upper layers of the earth's surface, which are also called earth or soil.
  • the number and / or length of the tubes or pipe sections can be selected according to the requirements.
  • the connection with the other components of the wastewater treatment system and the combination of several wastewater treatment volumes is simple and efficient due to the standardized dimensions and connection areas. Due to the known statics of the pipes, the wastewater treatment plant can be realized without complex static design. The earthworks are due to the well-known and often proven way to lay pipes directly in the ground, minimized.
  • a sixth aspect of the invention is a method of reconstructing a wastewater treatment system, wherein a wastewater treatment system according to the invention is provided and wastewater purification volume is added or removed by connecting, removing or reconnecting pipes.
  • the usable volume for aerobic wastewater purification is changed in a simple manner. For example, to increase the wastewater treatment capacity or the total existing
  • Wastewater treatment volume of the wastewater treatment system at least one additional pipe are arranged and possibly connected to a distributor and / or a collector.
  • pipe sections and / or pipes can be removed or closed plates by arranging appropriate separation.
  • a ventilated volume can be increased in a simple and cost-effective manner, and an unvented volume or anoxic volume can be reduced by the same amount.
  • volumes of other components of the wastewater treatment system such as volumes usable for sedimentation, volumes usable to separate solids, etc.
  • volumes of other components of the wastewater treatment system such as volumes usable for sedimentation, volumes usable to separate solids, etc.
  • volumes usable for sedimentation volumes usable to separate solids, etc.
  • several pipes or pipe sections can be fluidly connected by adapter pieces. In this way can be done in a simple way modular extensions.
  • particularly simple large volumes for wastewater treatment can be provided.
  • FIG. 1 is a partially sectioned plan view of a sewage treatment system according to the invention with partially submerged in a water pipe,
  • Fig. 2 a partially sectioned side view of the wastewater treatment system of Figure 1, as well
  • FIGS. 1 and 2 show a partially cutaway front view of the waste water purification system from FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 is a perspective view of an alternative embodiment of a wastewater treatment system according to the invention.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the wastewater purification volumes of the wastewater treatment system from FIG. 4, FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the devices of the level -1 of
  • Fig. 7 a perspective view of the devices of the level -2 of
  • Wastewater treatment system of Figures 4-6 Wastewater treatment system of Figures 4-6.
  • FIG. 1 shows a pipe 30 in which a wastewater treatment device 12 is arranged.
  • the tube 30 has a length of about 54 m and a diameter of about 4 m.
  • the wastewater treatment system 10 and the wastewater treatment device 12 have a
  • the wastewater treatment device 12 comprises a
  • Wastewater treatment volume 14 for cleaning the incoming by means of the feed device 20 wastewater by means of aerobic microorganisms.
  • outflow elements 42 are arranged for outflow by means of compressors 46 of compressed ambient air.
  • the compressed air lines 44 includes.
  • compressed air lines 44 for supplying the compressed air to the discharge elements 42, which are designed as Plattenbellusterer and fixed to the inner pipe wall, arranged.
  • compressed air lines 44 are for feeding the compressed air to the membrane modules 16 arranged. These serve in addition to the backwashing of the membrane modules 16 by means of purified wastewater cleaning the membranes.
  • the wastewater to be purified is mechanically pretreated by means of a pretreatment system 77 arranged on a separate second platform 52.
  • the pretreatment system 77 comprises a sieve 72, a fine sieve 74 and a computer 71. In the pretreatment system 77, all particles> 2 mm are mechanically removed in several stages.
  • the screw press 70 is arranged on the second platform 52 for dewatering the withdrawn activated sludge.
  • the pretreatment system 77 inside the tube 30 or at least one further tube. All devices required directly or indirectly for wastewater treatment, including the feed device 20 and the drain device 22, can be arranged in the tube 30 or in tubes 30.
  • the pretreated wastewater passes by means of a pipeline into the mixing and equalizing tank 62 located in the pipe 30 and from there by means of a raw water pump 63 via the feed device 20, likewise a pipeline, into the wastewater purification volume 14, ie the activated sludge tank.
  • This is a section of the tube 30, which is separated by means of two T rennplatten 39 arranged perpendicular to the longitudinal direction of the tube 30 T.
  • separating basins 17 are arranged, in which submerged membrane modules 16 are arranged. These serve to separate the activated sludge flakes from the water-sludge mixture. For this purpose, this flows from the wastewater purification volume 14 into the separating basins 17.
  • the permeate ie the clear water, leaves the membrane modules 16 by means of the drainage devices 22, which are likewise designed as pipelines. It is conveyed to the permeate pumps 64, which generate the necessary for the membrane filtration negative pressure and ensure the function of the membrane modules 16 in this way.
  • the permeate is passed into the permeate tank 66, which serves as a reservoir for the process water required for the backwashing of the membranes.
  • the permeate tank 66 is also a portion of the tube 30 bounded by two partition plates 39 along both axial directions.
  • the wastewater purifier 12 is configured as a membrane bioreactor reactor.
  • the wastewater treatment system 10 comprises two face plates 38 connected watertight to the pipe 30 for sealing the wastewater treatment device 12 from the environment. These are at each boundary 34 of the longitudinal extension 32 of the tube 30, that is at both ends of the tube 30, is arranged. Thus, penetration of water of the water 82 as well as leakage of sewage into the environment is prevented.
  • the wastewater treatment system 10 can thus be operated in an at least partially submerged state of the pipe 30.
  • the end plates 38 are arranged so that they seal the entire volume enclosed by the tube 30 from the environment.
  • the tube 30 with the wastewater treatment device therein is arranged in a body of water 82.
  • the fasteners, the framework and the foundations for fixing the tube 30 are not shown in Fig. 1.
  • Adjacent to the tube 30, the described second platform 52 is arranged, which is at least partially on the shore 80 of the water 82, so on land, set up. This is connected to the pipe 30 at least by means of the described pipes and the sludge line 69 for the realization of a discontinuous sludge discharge from the wastewater purification volume 14 to the screw press 70.
  • the pumps 60 are used for mixing the wastewater-sludge mixture in the wastewater purification volume 14 and / or in the separation basin 17th
  • FIG. 2 shows a partially sectioned side view of the described wastewater treatment system 10.
  • the details for setting up the pipe 30 are shown here in particular.
  • the tube 30 is frame-like surrounded by a stator 87, which extends in the lower part to the (not shown) water body.
  • a stator 87 For attachment or anchoring of the framework 87 is to be placed below a suitable foundation, which is also not shown here.
  • piles such as steel pipes, in the ground and in this way to fix the wastewater treatment system or the pipe 30 and to secure against up and down.
  • the piles can be part of the framework 87.
  • the operating or inspection platform 50 is arranged, which is connected to the pipe 30, for example by means of the stud frame. This is accessible and extends over the entire longitudinal extent 32 of the tube 30. It serves the accessibility of all arranged in or on the tube modules or facilities of the wastewater treatment system 10, in particular for maintenance and servicing activities.
  • the framework 87 and the operation or inspection platform 50 project beyond the pipe by more than one meter.
  • the outside water level 83 is shown, which makes it clear that the tube 30 is partially submerged in water.
  • the water level is 15 in Wastewater purification volume 14 shown, which corresponds to a filling level of the wastewater purification volume 14 of about 90% of the inner diameter of the tube 30.
  • the separation tank 17 is essentially the same water level.
  • the water level 15 may vary depending on the operation and, for example, be significantly higher than shown.
  • the water level 15 is higher than the outside water level 83.
  • FIG. 3 shows a partially cutaway front view of the wastewater treatment system 10, that is to say viewed along the axial direction of the tube 30.
  • the installation of the tube 30 with the framework 87 and the second platform 52 becomes clear.
  • the second platform 52 is connected to the shore 82, so that the disposal or the removal of the thickened or dewatered sludge and the washed and compacted screen or Siebguts is easily feasible. It can be seen that the stated solids are stored in mobile roll containers.
  • the tube 30 together with the framework 87 is arranged in the water 82 so that the tube 30 with the wastewater treatment device 12 located therein is partially submerged below the outside water level 83 of the water body 82. Also shown are the inlet device 20, so the pipe for supplying the wastewater, and the sludge line 69 for discharging the withdrawn sludge for drainage. These connect the wastewater treatment device 12 with the second platform 52 and represent the flow connections to the environment.
  • FIG. 4 shows a sewage treatment system 10 in the form of a sewage treatment plant to be arranged substantially underground, of which only four service buildings 95 are arranged above ground.
  • Core of the wastewater treatment system 10 are 162 parallel operated tubes 30 made of glass fiber reinforced plastic, GRP, with a diameter of 4000 mm and a length of about 100 m, which are provided with respective discharge elements (not shown) and in this way respective wastewater treatment volumes 14th provide for aerobic wastewater treatment.
  • the tubes 30 are made of pipe pieces of 6 m in length, which are fluidly connected by means of respective couplings. They are laid in the natural soil and the spaces are filled with soil, so that the installation of the wastewater treatment system 10 according to the invention can be carried out particularly simple and inexpensive.
  • the effluent treatment system 10 shown here is sized for approximately 8 million inhabitants and has a purification capacity of approximately 800,000 m 3 / d at a peak inflow of up to 56,000 m 3 / h. It should be noted that in FIGS. 4 to 7, a majority of the devices are present in multiple designs and, for reasons of clarity, not all devices in the figures are designated individually by reference symbols.
  • the wastewater treatment system 10 comprises distributors 90 in fluid communication with the tubes 30 for distributing the wastewater to be treated to the wastewater purification volumes 14. These are aligned at right angles to the tubes 30 and are at the same height level as these.
  • the sewage treatment system 10 further includes collecting means 92, in fluid communication with the tubes 30, for collecting the at least partially purified waste water from the tubes 30. These are also aligned at right angles to the tubes 30 and are at the same height level as these.
  • the distributors 90 and the collectors 92 are each configured as GRP pipes with a diameter of 4000 mm and a length of about 200 m.
  • FIG. 5 shows the tubes 30, distributors 90 and collecting devices 92.
  • the schematically illustrated separating plates 39 are separated from the wastewater purification volumes 14 by anoxic volumes 18 which act as denitrification devices. It can be seen that by suitable arrangement or change of the arrangement of the partition plates 39, optionally with the use of suitable flow control devices such. As flaps, the shares of wastewater treatment volumes 14 and the anoxic volumes 18 can be changed in the entire volume provided by the tubes in a simple manner.
  • the sewage treatment system has 32 manholes 99 for entering the interior of the sewage treatment system, which are designed as watertight doors in the collectors 92. Through these manholes 99 all pipes 30 are accessible through the corresponding fluidic connections.
  • the tubes 30 are divided into four similar and spatially separated subsystems, which are each divided into two halves. Between these halves is in each case a service pipe 97, which does not provide wastewater purification volume but is permanently accessible to the personnel for inspection purposes and / or can accommodate piping, measuring instruments, fittings and the like.
  • FIG. 6 shows parts of the described wastewater treatment system at an underground level -1.
  • 24 computer systems 71 are shown, which are each designed as revolving screening systems and are likewise arranged in GRP pipes with a diameter of 4000 mm.
  • the three consecutively arranged computer systems 71 have mesh sizes of 20 mm, 2 mm and 0.5 mm.
  • the small mesh sizes of the respective last computer systems 71 are necessary in order not to damage downstream membrane systems for solids separation.
  • the wastewater to be purified is supplied to the computer systems 71 via at least one feed device, which is in fluid communication with the pipes of the computer systems 71.
  • the waste water is pumped from the computer 71 to the sand and fat separators 106, which are designed as long sand catches with a length of 60 m and are also provided by GRP pipes with a diameter of 4000 mm.
  • Associated screenings and sand washing facilities 108 serve to treat the deposited material of the computing equipment 71 and separators 106.
  • the cleaned material is collected in containers and provided for automated batch picking.
  • the mechanically pretreated wastewater is supplied via the distributor 90 to the wastewater purification volumes 14 in the interior of the tubes 30.
  • the partially purified waste water collected in the collectors 92 is fed to vented membrane modules 16 where the solids are separated.
  • the pressure difference required for this purpose is provided by means of the pumps 60.
  • the wastewater purification device is configured as a membrane activation reactor.
  • sludge dewatering devices 104 and sludge containers 68 connected thereto are shown.
  • the research containers 68 are measured for a residence time of about 20 days and in turn are associated with sludge dewatering facilities for further drainage of the sludge.
  • the purified wastewater freed from the solids is optionally temporarily stored in permeate tanks and / or storage tubes 102 or fed to a drainage structure (not shown). Also shown in FIG. 7 are the compressors 46 for providing compressed air for the discharge elements in the interior of the wastewater purification volumes 14 in the interior of the tubes 30 and for the membrane modules 16. In addition, storage tubes 102 are shown which provide buffer volumes for inlet tips.
  • the removal of separated solids takes place by means of automated vehicles, which transport the respective solids to elevators located in the elevator shafts 100, so that they can be conveyed to the service buildings 95 located above ground.
  • Compressed Air Line 44 Compressor 46

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Abstract

The invention relates to a waste water purifying system and a method for purifying waste water. The waste water purifying system (10) comprises an inflow device (20) for supplying waste water to a waste water purifying device (12). The waste water purifying system furthermore comprises the waste water purifying device (12) having a waste water purifying volume (14) for purifying the waste water by means of aerobic microorganisms. The waste water purifying system furthermore comprises a drain device (22) for discharging purified waste water from the waste water purifying device (12) and a tube (30). The waste water purifying device (12) comprises a ventilation device (40) for supplying oxygen to the microorganisms, which has at least one efflux element (42) arranged in the waste water purifying volume (14) for the efflux of a gas or gas mixture. The waste water purifying volume (14) is arranged in the interior of the tube (30). The waste water purifying system (10) comprises a plurality of tubes (30), in each of which a waste water purifying volume (12) is arranged.

Description

Abwasserreinigungssystem und Verfahren zur Abwasserreinigung  Wastewater treatment system and process for wastewater treatment
Die Erfindung betrifft ein Abwasserreinigungssystem und ein Verfahren zurThe invention relates to a wastewater treatment system and a method for
Abwasserreinigung. Wastewater treatment.
Kläranlagen zur Reinigung von Abwasser, insbesondere bei Kapazitäten von mehr als 5000 Einwohnerwerten, sind für den Einzelfall ausgelegte Spezialanlagen. Diese umfassen eine Vielzahl separat zu errichtender bzw. bereitzustellender Becken und Module, die jeweils für eine einzige Anlage konzipiert sind. Damit geht einher, dass unter Berücksichtigung der jeweiligen Rahmenbedingungen wie Abwasserzusammensetzung, Abwasserkonzentration, Anteil industriellen Abwassers, Temperatur, räumlichen Gegebenheiten, Platzbedarf, uvm. jeweilige, nur für den jeweiligen Fall gültige Berechnungen, Planungen und Dimensionierungen durchgeführt werden müssen. Darüber hinaus ist jedes zu errichtende Becken individuell zu bemessen und es sind die erforderlichen statischen Nachweise zu erbringen.  Wastewater treatment plants for the treatment of wastewater, in particular for capacities of more than 5,000 population equivalents, are special facilities designed for individual cases. These include a large number of pelvis and modules to be constructed and provided separately, each designed for a single system. This implies that, taking into account the respective framework conditions such as wastewater composition, effluent concentration, proportion of industrial wastewater, temperature, spatial conditions, space requirements, and much more. respective calculations, plans and dimensions valid only for the respective case. In addition, each basin to be built is individually sized and it must provide the necessary static evidence.
Es ist ersichtlich, dass auf diese Weise hohe Planungs- und Baukosten entstehen. Planung und Bau sind in hohem Maße abhängig von dem zu Verfügung stehenden Bauraum. Eine einmal errichtete Anlage lässt sich kaum an veränderte Bedingungen anpassen. Auch ist aufgrund der festen Installation der Bauwerke ein Transport von Kläranlagen nicht möglich, weil man Betonbecken nicht transportieren kann.  It can be seen that high planning and construction costs arise in this way. Planning and construction are highly dependent on the available space. Once a plant has been built, it can hardly be adapted to changing conditions. Also, due to the fixed installation of the structures, a transport of sewage treatment plants is not possible because you can not transport concrete pools.
Die US 7 510 649 B1 beschreibt ein Abwasserreinigungssystem mit einem oben offenen Behandlungsbett aus partikulärem Material, durch welches zu behandelndes Abwasser sickern kann. In dem Behandlungsbett können Wasserpflanzen angeordnet sein. Das Behandlungsbett ist in einem wasserdichten Behälter angeordnet. Das Abwasserreinigungssystem umfasst eine Ablaufsteuerungseinrichtung mit einem vertikalen Durchflusssteuerungsrohr mit vertikal voneinander beabstandeten und selektiv zu öffnenden bzw. zu schließenden Auslässen zur Steuerung des Abwasserleveis im Behandlungsbett. Somit kann eine Steuerung der Aufenthaltszeit des Abwassers im Behandlungsbett erfolgen. US Pat. No. 7 510 649 B1 describes a wastewater treatment system with an open-topped bed of particulate material, through which wastewater to be treated can seep. Aquatic plants may be arranged in the treatment bed. The treatment bed is placed in a watertight container. The wastewater treatment system includes a sequencer having a vertical flow control tube with vertically spaced and selectively openable outlets for controlling the wastewater leech in the treatment bed. Thus, a control of the residence time of the wastewater in the treatment bed can be done.
Die US 9 675 907 offenbart ein modulares Entwässerungssystem zur Entfernung von Wasser aus einer Abwassermischung aus Wasser und partikulären Feststoffen. Es wird ein Festbettreaktor beschrieben, in welchem mittels einer porösen Filterschicht Wasser von den Feststoffen abgetrennt wird. Das Entwässerungssystem ist derart modular aufgebaut, dass es in Einzelteilen oder Baugruppen, beispielsweise Wandungsabschnitten des Behälters, transportierbar ist. Es kann zusammengebaut, genutzt, auseinandergebaut und in Transportgestellen auf bewahrt werden. In der EP 3 005 866 A1 wird ein Aquaponik-System zur Aufzucht aquatischer Organismen in Aquakultur und damit verbundener Kultivierung von Pflanzen in Hydrokultur beschrieben. Dabei wird das durch die Aufzucht der Organismen verunreinigte Wasser als Nährstoff für die Pflanzen genutzt und das mittels der Pflanzen gereinigte Wasser wird als frisches Aufzuchtwasser zur Aufnahme der Organismen genutzt. Das Becken zur Aufzucht der Organismen ist als Biofloc-Becken ausgeführt, welches im Wasserkörper die aus Futterresten und Exkrementen bestehenden Biofloc-Partikel aufnehmen kann. US 9,675,907 discloses a modular dewatering system for removing water from a wastewater mixture of water and particulate solids. It describes a fixed bed reactor in which by means of a porous filter layer water is separated from the solids. The drainage system is modular in such a way that it can be transported in individual parts or assemblies, for example wall sections of the container. It can be assembled, used, disassembled and stored in transport racks. EP 3 005 866 A1 describes an aquaponic system for growing aquatic organisms in aquaculture and the associated cultivation of plants in hydroponic culture. The contaminated by the cultivation of organisms water is used as a nutrient for the plants and purified by the plants water is used as fresh rearing water for receiving the organisms. The pelvis for growing the organisms is designed as a biofloc basin, which can absorb in the body of water consisting of leftover food and excrement Biofloc particles.
Die US 2010 0 105 125 A1 und die US 2011 0 068 057 A1 zeigen Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Kultivierung von Mikroorganismen. Ein Behälter zur Kultivierung von Mikroorganismen umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme von Wasser und Mikroorganismen, einen Zulauf zum Einlassen von Kohlendioxid in das Gehäuse sowie ein Aufwuchsträger zum Aufwuchs von Algen bei zumindest teilweisem Verbrauch des Kohlendioxids mit einem länglichen Abschnitt und einer Vielzahl von diesem abstehender Schlaufenelemente. Auch die Reinigung von Abwasser unter Luftzufuhr ist möglich. In einem Verfahren kann der Aufwuchsträger innerhalb des Gehäuses rotiert werden.  US 2010 0 105 125 A1 and US 2011 0 068 057 A1 show systems, devices and methods for the cultivation of microorganisms. A container for cultivating microorganisms comprises a housing for receiving water and microorganisms, a feed for introducing carbon dioxide into the housing, and a growth carrier for growing algae with at least partial consumption of the carbon dioxide with an elongated section and a plurality of protruding loop elements. Also, the purification of waste water with air supply is possible. In one method, the growth carrier may be rotated within the housing.
In der US 5 043 061 ist eine Einrichtung zur Abwasserbehandlung und -Verdunstung beschrieben, welche ein Behandlungsbecken, eine Sedimentschicht mit Kies zur Abscheidung von Schlamm und eine mit Kapillarkraft betriebene Verdunstungseinheit zur Verdunstung des gereinigten Abwassers in die Atmosphäre aufweist.  In US 5 043 061 there is described a waste water treatment and evaporation apparatus comprising a treatment tank, a sediment layer with gravel for sedimentation of sludge, and an evaporation unit operated by capillary force to evaporate the purified waste water into the atmosphere.
Die US 9 556 038 B2 offenbart ein zirkulierendes Abwasserbehandlungssystem und Verfahren zur Abwasserbehandlung. Das System umfasst zwei in Reihe geschaltete Abscheidetanks sowie Rieselmaterial zur schwerkraftgetriebenen Durchströmung mittels des zu behandelnden Abwassers. Eine Pumpe fördert das Abwasser von einem zweiten Abscheidetank mittels einer Sprühdüse über das Rieselmaterial, von wo es in den ersten Abscheidetank zurückfließt.  US 9 556 038 B2 discloses a circulating wastewater treatment system and process for wastewater treatment. The system comprises two separation tanks connected in series and trickle material for gravity-driven flow through the wastewater to be treated. A pump conveys the wastewater from a second separation tank by means of a spray nozzle on the trickle material, from where it flows back into the first separation tank.
Die sogenannte Turmbiologie, auch als Bayer-T urmbiologie bezeichnet, beschreibt eine aerobe Abwasserreinigungsanlage, welche in hohen geschlossenen Stahlbehältern, den sogenannten Türmen, angeordnet ist.  The so-called tower biology, also referred to as Bayer T urmbiologie describes an aerobic wastewater treatment plant, which is arranged in high closed steel containers, the so-called towers.
Die CN 107 001 086 beschreibt ein Wasserbehandlungsmodul mit einem länglichen Gasbehälter, welcher einen Gaseinlass und zwei vertikale Wände aufweist. Wenigstens eine Wand ist wasserundurchlässig und ist mit einer Seite einem Gas zugewandt und mit einer Seite Wasser zugewandt. Eine gasdurchlässige Membran ist zwischen dem Wasser außerhalb des Gehäuses und dem Gas innerhalb des Gehäuses angeordnet. Das Gehäuse ist spiralförmig oder gefaltet, sodass es einen horizontalen Pfad mit einem oder mehreren, auf entg eg eng esetzten Seiten des Gehäuses angeordneten Wasserbehandlungsvolumina definiert. Die US 2010 0 264 084 A1 offenbart eine Einrichtung zur Wasserbehandlung mit einer Einrichtung zur Entfernung von Wasserinhaltsstoffen und einer Einrichtung zur Adsorption von Ionen. Ein Hohlfasermodul wird genutzt, um Feststoffe wie Schlammpartikel aus Wasser abzutrennen. CN 107 001 086 describes a water treatment module with an elongated gas container having a gas inlet and two vertical walls. At least one wall is impermeable to water and is facing a gas with one side and facing water with one side. A gas-permeable membrane is disposed between the water outside the housing and the gas within the housing. The housing is spirally or convolutely defined to define a horizontal path with one or more water treatment volumes disposed on depressed sides of the housing. US 2010 0 264 084 A1 discloses a device for water treatment with a device for removing water constituents and a device for adsorption of ions. A hollow fiber module is used to separate solids such as sludge particles from water.
Weiterhin ist bekannt, dass innerhalb der Kanalisation mechanische, chemische und/oder biologische Prozesse ablaufen können, die zur Entfernung von Abwasserinhaltsstoffen dienen können.  Furthermore, it is known that mechanical, chemical and / or biological processes can take place within the sewage system, which can serve to remove wastewater constituents.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, unter Behebung der genannten Nachteile ein besonders einfaches und kostengünstiges Abwasserrei n ig u ng ssystem sowie ein entsprechendes Verfahren zur Abwasserreinigung zur Verfügung zu stellen.  It is the object of the invention to provide a particularly simple and cost-effective waste water purification system and a corresponding process for the purification of wastewater while remedying the disadvantages mentioned.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Abwasserreinigungssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren zur Abwasserrei n ig u ng gemäß Anspruch 10. Ausgestaltungen des Abwasserreinigungssystems sind in den Unteransprüchen 2-9 angegeben.  The object is achieved by the wastewater treatment system according to claim 1 and by the method for wastewater treatment according to claim 10. Embodiments of the wastewater treatment system are specified in subclaims 2-9.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Abwasserreinigungssystem, umfassend eine Zulaufeinrichtung zur Zuführung von Abwasser zu einer Abwasserreinigungseinrichtung, die Abwasserreinigungseinrichtung mit einem Abwasserreinigungsvolumen zur Reinigung des Abwassers mittels aerober Mikroorganismen, eine Ablaufeinrichtung zur Ableitung gereinigten Abwassers von der Abwasserreinigungseinrichtung sowie ein Rohr. Die Abwasserreinigungseinrichtung weist eine Belüftungseinrichtung zur Sau erstoffversorg u ng der Mikroorganismen mit wenigstens einem im Abwasserreinigungsvolumen angeordneten Ausströmelement zur Ausströmung eines Gases bzw. Gasgemisches auf. Das Abwasserreinigungsvolumen ist im Inneren des Rohrs angeordnet. Das Abwasserreinigungssystem umfasst mehrere Rohre, in welchen jeweils ein Abwasserreinigungsvolumen angeordnet ist.  A first aspect of the invention is a waste water purification system comprising a feed device for supplying waste water to a waste water purification device, the waste water purification device having a waste water purification volume for purifying the waste water by aerobic microorganisms, a drainage device for discharging purified waste water from the waste water purification device, and a pipe. The wastewater treatment device has a ventilation device for sow erstoffversorg u ng the microorganisms with at least one arranged in the wastewater purification volume outflow to the outflow of a gas or gas mixture. The wastewater purification volume is arranged inside the pipe. The wastewater treatment system comprises a plurality of tubes, in each of which a wastewater purification volume is arranged.
Abwasser umfasst kommunales Abwasser, beliebiges industrielles bzw. gewerbliches Abwasser oder eine Mischung unterschiedlicher der genannten Abwässer. Es kann Grauwasser, Gelbwasser, Schwarzwasser, Braunwasser, Betriebswasser, Niederschlagswasser, Fremdwasser, usw. umfassen.  Wastewater includes municipal wastewater, any industrial or commercial wastewater or a mixture of different wastewater. It may include greywater, yellow water, black water, brown water, process water, rainwater, extraneous water, etc.
Eine Abwasserreinigungseinrichtung ist eine Einrichtung, die zur wenigstens teilweisen Entfernung zumindest eines Stoffs aus Abwasser geeignet ist. Insbesondere ist eine kommunale und/oder industrielle Kläranlage gemeint. Die Reinigung des Abwassers meint die Verringerung der Konzentration zumindest eines in Abwasser enthaltenen Stoffs. Typischerweise meint Stoff einen im Abwasser gelöst vorliegenden Stoff, etwa eine organische Kohlenstoffverbindung. Insbesondere ist die Abwasserreinigungseinrichtung zur Entfernung einer Vielzahl gelöster Abwasserinhaltsstoffe eingerichtet, sodass sie bei bestimmungsgemäßem Betrieb zur Reduktion von Summenparametern wie etwa dem chemischen Sauerstoffbedarf, CSB, dem biochemischen Sauerstoffbedarf, BSB5, und/oder dem gelösten organischen Kohlenstoff, DOC, eingerichtet ist, sodass im gereinigten Abwasser Grenzwerte eingehalten werden können. Diese können offizielle bzw. vorgegebene gültige Grenzwerte oder selbst gesetzte Grenzwerte sein. A wastewater treatment device is a device which is suitable for at least partially removing at least one substance from wastewater. In particular, a municipal and / or industrial treatment plant is meant. The purification of the wastewater means the reduction of the concentration of at least one substance contained in waste water. Typically, substance means a substance dissolved in the wastewater, such as an organic carbon compound. In particular, the wastewater treatment device is designed to remove a large number of dissolved wastewater constituents, so that they can be used as intended for the purpose of reducing sum parameters, such as chemical oxygen demand, COD, biochemical oxygen demand, BOD 5 , and / or dissolved organic carbon, DOC, so that limits can be met in treated wastewater. These can be official or predetermined valid limit values or self-imposed limit values.
Ein Abwasserreinigungsvolumen meint ein Volumen zur Abwasserreinigung. Es kann zumindest teilweise von der Wandung des Rohrs begrenzt werden. Insbesondere wird es entlang der radialen Richtung vollständig von der Wandung des Rohrs begrenzt.  A wastewater purification volume means a volume for wastewater treatment. It can be at least partially bounded by the wall of the pipe. In particular, it is completely bounded along the radial direction by the wall of the tube.
Das Abwasserreinigungssystem kann mehrere Abwasserreinigungseinrichtungen aufweisen, die in Reihe oder parallel geschaltet sein können. Es kann auch weitere Vorrichtungen oder Module zur Abwasserreinigung aufweisen.  The wastewater treatment system may include a plurality of wastewater treatment facilities that may be connected in series or in parallel. It may also have other devices or modules for wastewater treatment.
Insbesondere weist die Abwasserreinigungseinrichtung eine Vielzahl an Rohren auf, in welchen Abwasserreinigungsvolumina angeordnet sind. Diese können parallel geschaltet sein.  In particular, the wastewater treatment device has a multiplicity of tubes in which wastewater purification volumes are arranged. These can be connected in parallel.
Insbesondere ist die Abwasserreinigungseinrichtung zur zumindest teilweisen biologischen bzw. biochemischen Entfernung des wenigstens einen Stoffes mittels Mikroorganismen eingerichtet, also insbesondere mittels der Stoffwechsel-Aktivität aerober chemoorganoheterotropher Mikroorganismen, die auch als Belebtschlamm bezeichnet werden. Mit anderen Worten weist die Abwasserreinigungseinrichtung eine biologische Stufe zur aeroben biologischen Abwasserreinigung auf. Die Abwasserreinigungseinrichtung ist zur Entfernung von Abwasserinhaltsstoffen unter aeroben Bedingungen, insbesondere unter Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr, geeignet. Sie ist insbesondere für einen kontinuierlichen Betrieb eingerichtet.  In particular, the wastewater treatment device is designed for at least partial biological or biochemical removal of the at least one substance by means of microorganisms, ie in particular by means of the metabolic activity of aerobic chemoorganoheterotrophic microorganisms, which are also referred to as activated sludge. In other words, the wastewater treatment facility has a biological stage for aerobic biological wastewater treatment. The wastewater treatment device is suitable for removing wastewater constituents under aerobic conditions, in particular under the supply of air or oxygen. It is especially designed for continuous operation.
Ein Rohr im Sinne der Erfindung ist ein länglicher Hohlkörper, dessen Länge typischerweise größer ist als dessen Durchmesser. Typischerweise weist ein Rohr über seine Längserstreckung bzw. Länge einen konstanten Querschnitt auf. Es kann dennoch Querschnittserweiterungen aufweisen. Dies kann ein Kreisquerschnitt sein, jedoch sind auch andere Querschnitte wie etwa ein Ei-Profil, ein Maul- Profil oder beliebige weitere Querschnitte möglich. Ein Kreisquerschnitt zeichnet sich durch ein geringes Oberflächen- Volumen-Verhältnis, optimale Festigkeits- bzw. Steifigkeitseigenschaften sowie gute Transportfähigkeit aus. Ein Rohr im Sinne der Erfindung zeichnet sich durch die industrielle, fabrikmäßige Herstellbarkeit des gesamten Rohrquerschnitts aus. Insbesondere sind aus einzelnen Segmenten zusammengesetzte oder über längere Zeiträume abschnittsweise bzw. schichtweise aufgebaute hohle Querschnitte keine Rohre im Sinne der Erfindung. Ein Segment meint hierbei ein sich mit einem radialen Winkel von weniger als 360° erstreckendes Teil, also mit anderen Worten einen radial nicht geschlossenen Querschnitt. Ein rundes, aus Beton gegossenes und/oder gemauertes Becken ist kein Rohr im Sinne der Erfindung. Typischerweise sind nahtlos hergestellte Rohre gemeint. A tube according to the invention is an elongate hollow body whose length is typically greater than the diameter thereof. Typically, a tube has a constant cross-section over its longitudinal extent or length. It may nevertheless have cross-sectional extensions. This may be a circular cross section, but other cross sections such as an egg profile, a mouth profile or any other cross sections are possible. A circular cross-section is characterized by a low surface-to-volume ratio, optimum strength and stiffness properties as well as good transportability. A pipe according to the invention is characterized by the industrial, factory manufacturability of the entire pipe cross-section. In particular, hollow sections which are composed of individual segments or which have been constructed in sections or in layers over relatively long periods of time are not pipes in the sense of the invention. A segment here means a part which extends at a radial angle of less than 360 °, in other words a radially non-closed cross section. A round, poured concrete and / or brick basin is not a pipe in the context of the invention. Typically, seamless tubes are meant.
Die Gesamtlänge des Rohrs kann zwischen 10 m und 500 m, insbesondere zwischen 25 m und 150 m, und in einer Ausführungsform zwischen 40 m und 65 m betragen. Auf diese Weise können geeignete Kapazitäten zur Reinigung von Abwasser für Dörfer und Städte zur Verfügung gestellt werden.  The total length of the pipe may be between 10 m and 500 m, in particular between 25 m and 150 m, and in one embodiment between 40 m and 65 m. In this way, suitable wastewater purification capacities for villages and towns can be made available.
Die Belüftungseinrichtung ist zum Einbringen von Sauerstoff bzw. von Sauerstoff enthaltendem Gas bzw. Gasgemisch in zu reinigendes Abwasser, in teilweise gereinigtes Abwasser bzw. in ein Abwasser-Mikroorganismen-Gemisch eingerichtet. Insbesondere ist Luft gemeint, sodass die Belüftungseinrichtung zum Einbringen von Umgebungsluft eingerichtet ist. Diese kann an einen Kompressor zur Kompression von Umgebungsluft zwecks Bereitstellung von Druckluft angeschlossen sein, welcher ebenfalls von der Belüftungseinrichtung umfasst sein kann. Dieser ist insbesondere ebenfalls im Inneren des Rohrs angeordnet.  The ventilation device is adapted for introducing oxygen or oxygen-containing gas or gas mixture into wastewater to be purified, in partially purified wastewater or in a wastewater-microorganism mixture. In particular, air is meant so that the ventilation device is arranged to introduce ambient air. This may be connected to a compressor for compressing ambient air to provide compressed air, which may also be included in the ventilation device. This is in particular also arranged in the interior of the tube.
Das Ausströmelement meint das eine Ausströmöffnung zur Ausströmung des Gases bzw. Gasgemischs ausbildende Material. Dieses kann eine Vielzahl an Ausströmöffnungen aufweisen. Es kann als Oberflächenbelüfter oder Tiefenbelüfter ausgestaltet sein, beispielsweise als Tellerbelüfter oder Plattenbelüfter.  The outflow element means the one outflow opening to the outflow of the gas or gas mixture forming material. This can have a plurality of outflow openings. It can be configured as a surface aerator or depth aerator, for example as a disk ventilator or plate aerator.
Insbesondere ist das Abwasserreinigungsvolumen in einem Abschnitt des Rohrs angeordnet. In anderen Abschnitten können weitere Aggregate oder Module angeordnet sein. Insbesondere ist die gesamte Abwasserreinigungseinrichtung im Inneren des Rohrs angeordnet. Da das Ausströmelement im Abwasserreinigungsvolumen angeordnet ist, welches wiederum im Inneren des Rohrs angeordnet ist, ist auch das Ausströmelement im Inneren des Rohrs angeordnet. Es ist insbesondere ein eigenständiges Aggregat, welches im Inneren des Rohrs, beispielsweise an dessen Innenwandung, fixiert ist. Das Abwasserreinigungsvolumen kann wenigstens bereichsweise und insbesondere im Wesentlichen von einer Innenwand des Rohrs begrenzt sein.  In particular, the wastewater purification volume is arranged in a section of the pipe. In other sections, further aggregates or modules may be arranged. In particular, the entire wastewater treatment device is arranged inside the tube. Since the discharge element is arranged in the wastewater purification volume, which in turn is arranged in the interior of the tube, the discharge element is also arranged in the interior of the tube. In particular, it is an independent unit which is fixed in the interior of the pipe, for example on its inner wall. The wastewater purification volume may be delimited at least partially and in particular substantially from an inner wall of the pipe.
Das Abwasserreinigungsvolumen ist zur Aufnahme aerober Mikroorganismen eingerichtet, die darin unter Sauerstoffzufuhr Wasserinhaltsstoffe entfernen können. Es ist während des bestimmungsgemäßen Betriebs typischerweise im Wesentlichen gefüllt, also zu wenigstens 70%, insbesondere zu wenigstens 80% und in einem Beispiel zu wenigstens 90% der maximalen Füllhöhe, im Falle eines Rohrabschnitts seines Durchmessers, gefüllt. Das Abwasserreinigungssystem kann wenigstens ein anoxisches Volumen aufweisen, welches insbesondere ebenfalls in einem Rohr bzw. in dem Rohr angeordnet ist. Dieses ist zur Aufnahme anoxischer bzw. anaerober Mikroorganismen eingerichtet und dient der Denitrifikation. Weiterhin kann die Abwasserreinigungseinrichtung eine Trenneinrichtung zur Abtrennung der Mikroorganismen aufweisen, etwa mittels schwerkraftgetriebener Trennung, beispielsweise Absetzbecken, Fliehkraft-getriebener Trennung, etwa Zyklonen, mittels Membrantrennverfahren wie Ultra- oder Mikrofiltration oder mittels Flotation. Das Abwasserreinigungsvolumen sowie die Trenneinrichtung sind strömungstechnisch verbunden, beispielsweise mittels einer Rohrleitung. Die Trenneinrichtung ist insbesondere vollständig im Inneren des Rohrs angeordnet. Typischerweise werden Membranmodule genutzt. Diese können in Trennbecken getaucht sein, welche insbesondere ebenfalls im Inneren des Rohrs angeordnet sind. The wastewater purification volume is designed to accommodate aerobic microorganisms that can remove water constituents while supplying oxygen. During normal operation, it is typically substantially filled, ie at least 70%, in particular at least 80%, and in one example at least 90% of the maximum fill level, in the case of a pipe section of its diameter. The wastewater treatment system can have at least one anoxic volume, which in particular is likewise arranged in a pipe or in the pipe. This is designed to absorb anoxic or anaerobic microorganisms and is used for denitrification. Furthermore, the wastewater treatment device may comprise a separation device for separating the microorganisms, for example by means of gravity-driven separation, for example settling tanks, centrifugal-driven separation, for example cyclones, by means of membrane separation processes such as ultrafiltration or microfiltration or by means of flotation. The wastewater purification volume and the separator are fluidically connected, for example by means of a pipeline. The separating device is in particular arranged completely inside the tube. Typically, membrane modules are used. These can be immersed in separating basins, which are also arranged in particular inside the tube.
Insbesondere ist die Abwasserreinigungseinrichtung zur Abwasserreinigung mittels des Belebtschlammverfahrens eingerichtet. Das Abwasserreinigungsvolumen ist in diesem Fall als Belebungsbecken ausgestaltet. Die Trenneinrichtung kann ein Trennvolumen aufweisen, in welchem zumindest bereichsweise eine höhere Feststoffkonzentration realisierbar sein kann als im Belebungsbereich. Insbesondere umfasst die biologische Stufe eine Rezirkulationseinrichtung, typischerweise umfassend eine Rezirkulationspumpe, zur Rückführung von Belebtschlamm aus dem Trennvolumen in den Belebungsbereich. Die Rezirkulationseinrichtung kann derart eingerichtet sein, dass ein Schlammalter zwischen 10 und 90 Tagen realisierbar ist, insbesondere zwischen 20 und 65 Tagen und beispielsweise zwischen 30 und 55 Tagen. Auf diese Weise kann eine aerobe Schlammstabilisierung erfolgen, was hinsichtlich der Schlammentsorgung vorteilhaft ist.  In particular, the wastewater treatment facility is adapted for wastewater purification by means of the activated sludge process. The wastewater treatment volume is designed in this case as an aeration tank. The separating device may have a separating volume in which, at least in some areas, a higher solids concentration can be realized than in the activation region. In particular, the biological stage comprises a recirculation device, typically comprising a recirculation pump, for recycling activated sludge from the separation volume into the activation area. The recirculation device can be set up such that a sludge age of between 10 and 90 days is achievable, in particular between 20 and 65 days and, for example, between 30 and 55 days. In this way, an aerobic sludge stabilization can take place, which is advantageous in terms of sludge disposal.
Das Rohr kann einen Innen- bzw. Außendurchmesser zwischen 2 m und 8 m, insbesondere zwischen 3 m und 5 m und in einem Beispiel zwischen 3,5 m und 4,5 m aufweisen. Auf diese Weise lässt sich ein einerseits einfach auf Lastkraftwagen transportables und andererseits derart dimensioniertes Abwasserreinigungssystem realisieren, welches zur Reinigung von wenigstens 50 m3/d, insbesondere von wenigstens mehreren Hundert m3/d Abwasser geeignet ist. The tube may have an inner or outer diameter between 2 m and 8 m, in particular between 3 m and 5 m and in one example between 3.5 m and 4.5 m. In this way, it is possible to realize a wastewater treatment system that is easy to transport on a truck and otherwise dimensioned on the one hand, which is suitable for cleaning at least 50 m 3 / d, in particular at least several hundred m 3 / d of wastewater.
Das Abwasserreinigungssystem bzw. die Abwasserreinigungseinrichtung kann zur Reduktion der BSB5-Konzentration auf unterhalb 10 mg/L, insbesondere unterhalb 5 mg/L eingerichtet sein. Sie können bzw. sie kann zur Reduktion der CSB-Konzentration auf unterhalb 60 mg/L, insbesondere unterhalb 30 mg/L eingerichtet sein. Sie kann zu einem wenigstens 90%igen Abbau des CSB eingerichtet sein. Weiterhin kann das Abwasserreinigungssystem bzw. die Abwasserreinigungseinrichtung zur Stickstoffentfernung eingerichtet sein. Sie können bzw. kann zur Reduktion der Gesamtstickstoffkonzentration auf unterhalb 20 mg/L, insbesondere unterhalb 10 mg/L eingerichtet sein. Sie können bzw. kann zur Realisierung eines Stickstoff-Abbaugrades von über 70%, insbesondere von über 80%, eingerichtet sein. Sie können bzw. kann zur Reduktion der Ammonium- Stickstoffkonzentration auf unterhalb 6 mg/L, insbesondere unterhalb 1 ,5 mg/L eingerichtet sein. Weiterhin kann das Abwasserreinigungssystem bzw. die Abwasserreinigungseinrichtung zur Phosphorentfernung eingerichtet sein. Sie können bzw. kann zur Reduktion der Gesamtphosphorkonzentration auf unterhalb 2 mg/L, insbesondere unterhalb 1 mg/L eingerichtet sein. The wastewater treatment system or the wastewater treatment device can be designed to reduce the BOD 5 concentration to below 10 mg / L, in particular below 5 mg / L. They can be designed to reduce the COD concentration to below 60 mg / L, in particular below 30 mg / L. It can be set up to reduce COD by at least 90%. Furthermore, the wastewater treatment system or the wastewater treatment device can be set up for nitrogen removal. They may or may be adapted to reduce the total nitrogen concentration below 20 mg / L, in particular below 10 mg / L. They can or can be set up to realize a degree of nitrogen degradation of more than 70%, in particular more than 80%. They can or can be set to reduce the ammonium nitrogen concentration to below 6 mg / L, in particular below 1, 5 mg / L his. Furthermore, the wastewater treatment system or the wastewater treatment device can be set up for phosphorus removal. They may or may be adapted to reduce the total phosphorus concentration to below 2 mg / L, in particular below 1 mg / L.
Die Zulaufeinrichtung sowie die Ablaufeinrichtung sind Leitungselemente zur Leitung von Abwasser bzw. gereinigtem Abwasser. Die Zulaufeinrichtung dient der Zuleitung des Abwassers zur Abwasserreinigungseinrichtung. Das Abwasser kann beispielsweise von einem Eingangspunkt, wie einer Mündung einer Kanalisation bzw. Rohrleitung oder einer Vorbehandlungsstufe, zur Zulaufeinrichtung leitbar sein. Es kann ebenso von einem weiteren Modul des Abwasserreinigungssystems, etwa einer mechanischen Vorbehandlungseinrichtung, zuleitbar sein. Die Ablaufeinrichtung dient der Ableitung des gereinigten Abwassers von der Abwasserreinigungseinrichtung zu einem Ablaufpunkt, wie etwa einem Ablaufbauwerk oder einer Einmündung in ein Gewässer. Sie kann ebenso zur Ableitung zu einem weiteren Modul, etwa einer nachgeschalteten Behandlungsstufe, des Abwasserreinigungssystems, eingerichtet sein.  The inlet device and the drainage device are line elements for conducting wastewater or purified wastewater. The inlet device serves to supply the waste water to the wastewater treatment device. The wastewater can be, for example, from an entry point, such as a mouth of a sewer or pipe or a pretreatment stage, be conducted to the inlet device. It may also be deliverable from another module of the wastewater treatment system, such as a mechanical pre-treatment device. The drain device is used for the discharge of the purified wastewater from the wastewater treatment facility to a drain point, such as a drainage structure or an outlet into a body of water. It may also be arranged to drain to another module, such as a downstream treatment stage, of the wastewater treatment system.
Es kann innerhalb des Rohrs wenigstens ein Leitungselement, etwa ein Schlauch oder Schlauchabschnitt bzw. ein Rohr oder Rohrabschnitt angeordnet, das zum Zu- bzw. Abführen des Abwassers zur bzw. von der Abwasserreinigungseinrichtung geeignet ist. Hierbei dient nicht das Rohr selbst, in welchem die Abwasserreinigungseinrichtung abgeordnet ist, als Leitungselement zur Zuleitung bzw. Ableitung des Abwassers bzw. gereinigten Abwassers.  It can be arranged within the tube, at least one conduit element, such as a hose or hose section or a pipe or pipe section, which is suitable for supplying or discharging the wastewater to or from the wastewater treatment device. Here, not the pipe itself, in which the wastewater treatment device is seconded, serves as a conduit element for the supply or discharge of the wastewater or purified wastewater.
Insbesondere ist die das Abwasserreinigungssystem bzw. die Abwasserreinigungseinrichtung dazu eingerichtet, dass wenigstens ein Parameter der Entfernung einstellbar ist. Auf diese Weise kann beispielsweise die Konzentrationsverringerung des wenigstens einen Stoffes an Zulaufqualität, -Menge, an die gewünschte Ablaufqualität und/oder an Rahmenbedingungen wie die Temperatur angepasst werden.  In particular, the wastewater treatment system or the wastewater purification device is set up so that at least one parameter of the distance can be set. In this way, for example, the concentration reduction of the at least one substance in terms of feed quality, amount, be adapted to the desired effluent quality and / or conditions such as the temperature.
Mit anderen Worten wird ein zumindest im Wesentlichen in einem Rohr angeordnetes Belebungsbecken bzw. eine im Wesentlichen in einem Rohr angeordnete Kläranlage bzw. Reinigungsstufe zur Verfügung gestellt. Die Abwasserreinigungseinrichtung, die zugehörigen Module wie etwa Belüftungseinrichtungen sowie weitere Aggregate, Leitungselemente, etc. sind insbesondere fest im Rohr installiert, sodass sie mit dem Rohr transportabel sind. Sie können hintereinander in verschiedenen Abschnitten des Rohrs angeordnet sein. Insbesondere umfasst das Abwasserreinigungssystem derartige zusätzlichen Einrichtungen, sodass es für eine vollständige Abwasserreinigung entsprechend den jeweils gültigen Anforderungen eingerichtet ist. Auf diese Weise wird ein einfach und flexibel transportables und rasch und kostengünstig installierbares Abwasserreinigungssystem zur Verfügung gestellt. In other words, an aeration tank arranged at least substantially in a pipe or a sewage treatment plant or purification stage arranged essentially in a pipe is made available. The wastewater treatment device, the associated modules such as aeration devices and other units, line elements, etc. are particularly firmly installed in the pipe so that they are transportable with the pipe. They can be arranged one behind the other in different sections of the pipe. In particular, the wastewater treatment system comprises such additional facilities, so that it is set up for a complete wastewater treatment in accordance with the respectively valid requirements. In this way, a simple and flexible transportable and quickly and inexpensively installable wastewater treatment system provided.
In einer Ausgestaltung sind sämtliche zur Aufbereitung des Abwassers benötigte Einrichtungen, wie in der vorliegenden Anmeldung beschrieben, im Inneren des Rohrs bzw. der Rohre angeordnet.  In one embodiment, all the facilities required for the treatment of the wastewater, as described in the present application, arranged in the interior of the tube or tubes.
Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass das Abwasserreinigungssystem aufgrund der Anordnung der Ausströmelemente im Rohr konstruktionsbedingt geruchsdicht gekapselt ist. Mit anderen Worten wird baulich die Möglichkeit geschaffen, die bei herkömmlichen Abwasserreinigungssystemen bzw. Kläranlagen entstehenden Geruchsbelastungen der Umwelt auf sehr einfache Weise zu vermeiden. Es kann beispielsweise eine Abluftreinigungseinrichtung zur Aufbereitung der entstehenden Abluft in strömungstechnischer Verbindung mit dem Rohr bzw. den Rohren angeordnet sein.  In addition, there is the advantage that the wastewater treatment system is encapsulated odor-tight due to the arrangement of the discharge elements in the pipe. In other words, structurally created the possibility to avoid the resulting in conventional wastewater treatment systems or sewage treatment odors of the environment in a very simple manner. For example, an exhaust air purification device for conditioning the resulting exhaust air may be arranged in fluidic connection with the pipe or the pipes.
Weiterhin ergibt sich durch die Anordnung der Ausströmelemente im Rohr der Vorteil eines verbesserten Gaseintrags, da eine Strömung der Gasblasen entlang der Innenwandung des Rohrs möglich ist. Bei einem Rohrdurchmesser von 4 m kann somit ein theoretischer Strömungspfad entlang der Innenwandung von mehr als 6 m realisiert werden. Die Effizienz des Gaseintrags in der erfindungsgemäßen Abwasserreinigungseinrichtung ist somit vergleichbar mit deutlich tieferen Becken herkömmlicher Abwasserreinigungseinrichtungen, die mit deutlich höheren Kosten verbunden sind. Auch ist der Gaseintrag verbessert, da ungenutzter Sauerstoff nicht ohne weiteres in die Atmosphäre entweichen kann, wie es bei herkömmlichen Belebungsbecken der Fall ist. Der Gaseintrag ist besser kontrollierbar, da die Abluftzusammensetzung aufgrund der beschriebenen Kapselung einfach messbar ist.  Furthermore, the arrangement of the outflow elements in the tube has the advantage of improved gas introduction, since a flow of the gas bubbles along the inner wall of the tube is possible. With a pipe diameter of 4 m, a theoretical flow path along the inner wall of more than 6 m can thus be realized. The efficiency of the gas input in the wastewater treatment device according to the invention is thus comparable to significantly lower levels of conventional wastewater treatment facilities, which are associated with significantly higher costs. Also, the gas input is improved because unused oxygen can not easily escape into the atmosphere, as is the case with conventional activated sludge tanks. The gas input is easier to control because the exhaust air composition is easily measurable due to the described encapsulation.
In der erfindungsgemäßen Abwasserreinigungseinrichtung findet im Vergleich zu herkömmlichen Kläranlagen keinerlei Algenwachstum statt, da kein Licht auf das zu behandelnde bzw. behandelte Abwasser fällt. Dies verringert die notwendigen Wartungsarbeiten deutlich und ermöglicht somit einen kostengünstigen Betrieb.  In the wastewater treatment device according to the invention no algae growth takes place in comparison to conventional sewage treatment plants, since no light falls on the wastewater to be treated or treated. This significantly reduces the necessary maintenance and thus enables cost-effective operation.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems ist die Möglichkeit einer standardisierten Dimensionierung sowie der Herstellung in hohen Stückzahlen. Die Aggregate und Einrichtungen des Abwasserreinigungssystems, beispielsweise die Abwasserreinigungseinrichtung mit der Belüftungseinrichtung, können optimal aufeinander abgestimmt werden und ein bewährtes System kann in unterschiedlichen Bereichen zur Anwendung kommen. Ein geeignet dimensioniertes System kann aufgrund der hohen Stückzahlen mit deutlich geringeren Kosten hergestellt werden als herkömmliche Kläranlagen.  Another advantage of the wastewater treatment system according to the invention is the possibility of standardized dimensioning and high volume production. The aggregates and facilities of the wastewater treatment system, such as the wastewater treatment facility with the aeration device, can be optimally matched to each other and a proven system can be used in different areas. A suitably dimensioned system can be produced at significantly lower costs than conventional sewage treatment plants due to the high quantities.
Auch wird zur Herstellung nur wenig bis überhaupt kein Beton verwendet, sodass Schalungsarbeiten, Einbringen von Bewehrungsstahl und Betonierungsarbeiten entfallen und keine Zeit für Aushärtung bzw. Trocknung von Beton benötigt wird. Auf diese Weise kann die Inbetriebnahme wesentlich schneller erfolgen. Dabei ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass einige Bauwerke, beispielsweise Einlauf- und/oder Ablaufbauwerke bzw. Servicegebäude, auf herkömmliche Weise aus Beton hergestellt werden. Also, only little to no concrete is used for the production, so that formwork, introduction of reinforcing steel and concreting work accounts and no time is needed for curing or drying of concrete. In this way, the commissioning can be done much faster. It is of course not excluded that some structures, such as inlet and / or drain structures or service buildings, are made of concrete in a conventional manner.
Auch entfällt ein Großteil an bisher üblichen Planungsaufgaben, da die statische Berechnung von Bauwerken aufgrund der verwendeten Rohre, die konfektionierte Baukörper darstellen, auf ein Minimum beschränkt werden kann. Einmal durchgeführte statische Berechnungen können auf weitere herzustellende Abwasserreinigungssysteme übertragen werden. Typischerweise sind für Rohre bekannte statische Kennwerte vorhanden, sodass ohne eigene Berechnungen auf diese zurückgegriffen werden kann.  Also, a large part of previously customary planning tasks, as the static calculation of buildings due to the pipes used, which are prefabricated structures, can be reduced to a minimum. Once carried out static calculations can be transferred to other produced wastewater treatment systems. Typically, there are known static characteristics for pipes, so that they can be used without their own calculations.
Insbesondere können die in mehreren Rohren angeordneten Abwasserreinigungsvolumina derart miteinander verbunden sein, dass sie parallel betreibbar sind. Das In particular, the wastewater purification volumes arranged in a plurality of pipes can be connected to one another in such a way that they can be operated in parallel. The
Abwasserreinigungssystem kann einen Verteiler zur Aufteilung eines zu reinigendenWastewater treatment system can be a distributor for dividing a to be cleaned
Volumenstroms des Abwassers auf mehrere Abwasserreinigungsvolumina aufweisen, wobei der Verteiler insbesondere als Rohr mit einer Vielzahl an Öffnungen zur Verbindung jeweils eines Abwasserreinigungsvolumens ausgestaltet ist. Das Abwasserreinigungssystem kann eine Sammeleinrichtung zum Zusammenführen mehrerer gereinigter Volumenströme aus mehreren Abwasserreinigungsvolumina aufweisen, wobei die Sammeleinrichtung insbesondere als Rohr mit einer Vielzahl an Öffnungen zur Verbindung jeweils eines Abwasserreinigungsvolumens ausgestaltet ist. Have volume flow of the waste water to a plurality of wastewater treatment volumes, wherein the manifold is designed in particular as a pipe with a plurality of openings for connecting a respective wastewater treatment volume. The wastewater treatment system may have a collecting device for combining a plurality of purified volume flows from a plurality of wastewater purification volumes, wherein the collecting device is configured, in particular, as a pipe with a plurality of openings for connecting a respective wastewater purification volume.
Das Abwasserreinigungssystem kann zumindest einen Sensor zur Detektion einer Information über eine Konzentration bzw. Fracht wenigstens eines Inhaltsstoffs des zu reinigenden Abwassers sowie eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der The wastewater treatment system may comprise at least one sensor for detecting information about a concentration or cargo of at least one ingredient of the wastewater to be purified and a control device for controlling the
Durchflussregulierungseinrichtungen zwecks Regulierung des Fließwegs des zu reinigenden Abwassers im Abwasserreinigungssystem aufweisen, sodass das zur Einhaltung wenigstens eines vorgegebenen Ablaufqualitätsparameters des gereinigten Abwassers benötigte Abwasserreinigungsvolumen und/oder anoxische Volumen einstellbar ist. Beispielsweise könnte eine Fracht organischen Materials bestimmt werden, etwa mittels Spektralanalyse, und durch Öffnen bzw. Schließen geeigneter Durchflussregulierungseinrichtungen zwecks Nutzung bzw. Ausschlusses bestimmter Rohre oder Rohrabschnitte gezielt das benötigte Beckenvolumen bereitstellen, um vorgegebene Ablaufwerte einzuhalten. Flow control devices for the purpose of regulating the flow path of the wastewater to be purified in the wastewater treatment system, so that the wastewater purification volume and / or anoxic volume required to maintain at least one predetermined effluent quality parameter of the purified wastewater is adjustable. For example, a cargo of organic matter could be determined, such as by spectral analysis, and selectively provide the required pelvic volume by opening or closing suitable flow control devices for use or exclusion of certain tubes or pipe sections to meet predetermined drainage levels.
Der parallele Betrieb der Rohre ermöglicht die Durchführung einer Vielzahl paralleler Untersuchungen bzw. Versuchs- und/oder Messreihen, da in jedem der Rohre eine eigenständige aerobe und/oder anaerobe bzw. anoxische Abwasserrei n ig u ng durchführbar ist. Insbesondere ist wenigstens ein Rohr und beispielsweise alle Rohre mittels geeigneter Trennplatten unterteilt und weisen neben dem belüftbaren bzw. belüfteten Abwasserreinigungsvolumen ein anoxisches Volumen zur Denitrifikation auf. Eine Trennplatte meint eine Trennwand bzw. eine beliebig geformte Trenneinrichtung. Sie kann den Rohrquerschnitt vollständig verschließen oder im oberen Bereich einen Durchlass ausbilden, beispielsweise die obersten 20 cm des Rohrquerschnitts freilassen, sodass das zu reinigenden bzw. zumindest teilweise gereinigte Abwasser ab einem bestimmten Füllstand frei über diese Schwelle fließen kann. The parallel operation of the tubes makes it possible to carry out a large number of parallel examinations or test and / or measurement series, since a separate aerobic and / or anaerobic or anoxic wastewater treatment can be carried out in each of the tubes. In particular, at least one tube and, for example, all tubes are subdivided by means of suitable separating plates and have an anoxic volume for denitrification in addition to the aerated or aerated wastewater purification volume. A partition plate means a partition wall or an arbitrarily shaped separating device. It can completely close the pipe cross-section or form an opening in the upper area, for example leave the top 20 cm of the pipe cross-section open, so that the wastewater to be cleaned or at least partially cleaned can flow freely above this threshold above a certain level.
Die Verbindungen zwischen Rohren und Verteilern bzw. Sammeleinrichtungen und/oder zwischen mehreren Rohren können mittels Durchflussregulierungsseinrichtungen wie beispielsweise Klappen oder Ventilen manuell und/oder automatisiert zu öffnen bzw. zu schließen sein. Ausströmelemente können manuell und/oder automatisiert ein- bzw. abschaltbar sein. Auf diese Weise kann bei laufendem Betrieb des Abwasserreinigungssystems das belüftbare bzw. belüftete Volumen, das anoxische Volumen und/oder jedes andere Volumen vergrößert oder verkleinert werden.  The connections between pipes and manifolds and / or between multiple pipes may be manually and / or automatically opened or closed by means of flow control devices such as valves or valves. Outflow elements can be manually and / or automatically switched on or off. In this way, during operation of the wastewater treatment system, the ventilated volume, the anoxic volume and / or any other volume can be increased or decreased.
In einer Ausgestaltung sind die Abwasserreinigungsvolumina aufweisenden Rohre derart angeordnet, dass jeweilige Längsachsen der Rohre parallel zueinander angeordnet sind. Dabei können die Rohre nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein. Insbesondere sind Verteiler und/oder Sammeleinrichtungen im Wesentlichen rechtwinklig zu den Abwasserreinigungsvolumina aufweisenden Rohren ausgerichtet und mit diesen verbunden.  In one embodiment, the pipes having wastewater purification volumes are arranged such that respective longitudinal axes of the pipes are arranged parallel to one another. In this case, the tubes can be arranged next to one another and / or one above the other. In particular, distributors and / or collectors are aligned and connected substantially at right angles to the tubes having wastewater purification volumes.
Mit anderen Worten umfasst das Abwasserreinigungssystem zwecks Reinigung großer Mengen des Abwassers mehrere Abwasserreinigungsvolumina, die im Inneren jeweiliger Rohre angeordnet sind. Somit kann das gesamte Abwasserreinigungsvolumen der Abwasserreinigungsanlage bzw. des Abwasserreinigungssystems durch Rohre bereitgestellt sein.  In other words, in order to purify large amounts of the waste water, the wastewater treatment system includes a plurality of wastewater purification volumes arranged inside respective tubes. Thus, the entire wastewater purification volume of the wastewater treatment plant or the wastewater treatment system can be provided by pipes.
Typischerweise weist das Abwasserreinigungssystem eine Vielzahl an Rohren mit entsprechenden Abwasserreinigungsvolumina auf. Beispielsweise kann das Abwasserreinigungssystem mehr als 50 Rohre mit jeweiligen Abwasserreinigungsvolumina umfassen, um eine ausreichende Abwasserreinigungskapazität für das Abwasser mehrerer Millionen Einwohner zu erreichen. Das Abwasserreinigungssystem kann mehrere Rohre umfassen, in welchen jeweils ein Abwasserreinigungsvolumen einer Abwasserreinigungseinrichtung angeordnet ist. Diese können hintereinander, nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein.  Typically, the wastewater treatment system has a plurality of tubes with corresponding wastewater purification volumes. For example, the wastewater treatment system may include more than 50 pipes with respective wastewater treatment volumes to achieve sufficient wastewater purification capacity for the wastewater of several million inhabitants. The wastewater treatment system may comprise a plurality of tubes, in each of which a wastewater purification volume of a wastewater treatment device is arranged. These can be arranged one behind the other, side by side and / or one above the other.
Eine Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem wenigstens zwei wasserdicht mit dem Rohr verbundene Stirnplatten zur Abdichtung zumindest der Abwasserreinigungseinrichtung gegenüber der Umgebung aufweist. Somit kann das Abwasserreinigungssystem in einem zumindest teilweise unter Wasser getauchten Zustand des Rohrs betrieben werden. Insbesondere sind die Stirnplatten derart angeordnet, dass sie im Wesentlichen das gesamte vom Rohr eingeschlossene Volumen gegenüber der Umgebung abdichten. Somit kann an jeder Begrenzung der Längserstreckung des Rohrs jeweils eine wasserdicht mit dem Rohr verbundene Stirnplatte zur Abdichtung des vom Rohr eingeschlossenen Volumens angeordnet sein. An embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the wastewater treatment system at least two waterproof connected to the pipe Having end plates for sealing at least the wastewater treatment device from the environment. Thus, the wastewater treatment system can be operated in an at least partially submerged state of the pipe. In particular, the end plates are arranged such that they seal substantially the entire volume enclosed by the tube from the environment. Thus, at each boundary of the longitudinal extent of the tube in each case a water-tight connected to the pipe end plate for sealing the volume enclosed by the tube may be arranged.
Mit anderen Worten sind entlang der Längserstreckung des Rohrs wenigstens zwei Stirnplatten angeordnet, welche zwischen einander einen Abschnitt des Rohrs wasserdicht abdichten. Sie verschließen den Querschnitt des Rohrs wasserdicht und insbesondere luftdicht. Zumindest sind die Stirnplatten zur Abdichtung des Abwasserreinigungsvolumens gegenüber der Umgebung eingerichtet. Sie können senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Rohrs ausgerichtet sein. Sie weisen insbesondere eine Form auf, die dem Querschnittsform des Rohrs entspricht, insbesondere einen Kreis.  In other words, along the longitudinal extent of the tube, at least two end plates are arranged, which waterproof seal a portion of the tube between each other. They seal the cross-section of the tube waterproof and in particular airtight. At least the end plates are set up to seal the wastewater treatment volume from the environment. They can be aligned perpendicular to the longitudinal direction of the tube. In particular, they have a shape which corresponds to the cross-sectional shape of the tube, in particular a circle.
In einer Ausgestaltung sind die Stirnplatten an beiden Enden des Rohrs angeordnet. Dabei sind geringfügige Abstände zwischen Stirnplatte und Begrenzung des Rohrs, also Rohrende, von weniger als 10%, insbesondere weniger als 5% und typischerweise weniger als 2% der Gesamtlänge des Rohrs möglich. Eine Anordnung der Stirnplatte mit einem geringfügigen Abstand zur Begrenzung des Rohrs, also nicht ganz am Ende, sondern geringfügig eingerückt, kann beispielsweise der Erhöhung der Steifigkeit und/oder einer verbesserten Befestigung bzw. Abdichtung dienen.  In one embodiment, the end plates are arranged at both ends of the tube. In this case, slight distances between the end plate and the boundary of the tube, ie tube end, of less than 10%, in particular less than 5% and typically less than 2% of the total length of the tube are possible. An arrangement of the end plate with a slight distance from the boundary of the tube, so not quite at the end, but slightly indented, for example, can serve to increase the rigidity and / or improved attachment or sealing.
Dies dient der Abdichtung zumindest des Abschnitts des Rohrs, in welchem die Abwasserreinigungseinrichtung angeordnet ist, gegenüber der Umgebung des Rohrs bzw. der Abwasserreinigungseinrichtung, sodass der Betrieb der Abwasserreinigungseinrichtung bzw. des Abwasserrei n ig u ng ssystems nicht durch in der Umgebung befindliche Medien, wie z. B. Wasser oder Erdboden, beeinträchtigt wird und kein Abwasser aus dem Rohr heraus in die Umgebung dringen kann. Insbesondere sind auch alle weiteren Öffnungen bzw. Zugänge in der Rohrwandung wasserdicht verschlossen bzw. verschließbar. Dies schließt jedoch nicht aus, dass das Abwasserreinigungssystem eine Ableiteinrichtung zum gezielten Ableiten des gereinigten Abwassers in das Rohr umgebendes Wasser aufweist. Die Ablaufeinrichtung kann mit einer derartigen Ableiteinrichtung, die vom Abwasserreinigungssystem umfasst sein kann, fließtechnisch verbunden sein.  This serves to seal off at least the section of the pipe in which the wastewater treatment device is arranged from the environment of the pipe or wastewater treatment device, so that the operation of the wastewater treatment device or the waste water purification system is not prevented by media located in the environment, such as z. As water or soil, is impaired and no wastewater from the pipe can penetrate into the environment. In particular, all other openings or accesses in the pipe wall are watertight sealed or closed. However, this does not rule out that the wastewater treatment system has a discharge for the targeted discharge of the purified waste water in the surrounding water pipe. The drainage device may be fluidly connected to such a drainage device, which may be included in the wastewater treatment system.
Mit anderen Worten ist das Abwasserreinigungssystem dazu eingerichtet, seinen bestimmungsgemäßen Betrieb in einem zumindest teilweise und ggf. vollständig unter Wasser getauchten Zustand des Rohrs zu realisieren. Der bestimmungsgemäße Betrieb meint dabei die Abwasserreinigung, also die Verringerung der Konzentration zumindest eines in Abwasser enthaltenen Stoffs, mittels aerober Mikroorganismen, ggf. die Belüftung, sowie insbesondere die Zuführung von Abwasser zur Abwasserreinigungseinrichtung mittels der Zulaufeinrichtung sowie die Ableitung gereinigten Abwassers mittels der Ablaufeinrichtung. In other words, the wastewater treatment system is adapted to realize its intended operation in an at least partially and possibly completely immersed in water condition of the tube. The intended operation means the wastewater treatment, ie the reduction of the concentration of at least one substance contained in wastewater, by means of aerobic microorganisms, possibly the ventilation, and in particular the supply of waste water to the wastewater treatment device by means of the feed device and the discharge of purified wastewater by means of the drainage device.
Das Abwasserreinigungssystem kann weitere Einrichtungen aufweisen, die zur Realisierung eines Betriebs in untergetauchtem Zustand des Rohrs notwendig bzw. hilfreich sind, so etwa eine Gasableitungseinrichtung zur Ableitung von Gasen eines Belebungsbeckens in die Atmosphäre und/oder geeignete Dichtelemente zur Abdichtung von die Wandung des Rohrs oder die Stirnplatten durchquerenden Leitungselementen.  The wastewater treatment system may include other means necessary or useful for realizing submerged operation of the pipe, such as a gas discharge means for discharging gases from an aeration tank to the atmosphere and / or suitable sealing members for sealing the wall of the pipe or the like End plates passing through line elements.
Selbstverständlich ist die Positionierung des Abwasserreinigungssystems nicht auf die Anordnung des Rohrs im Wasser beschränkt, sondern das Rohr kann ebenso unterirdisch oder oberirdisch aufgestellt werden. Das Abwasserreinigungssystem kann an ein Fundament gekoppelt werden, um es an seiner Bestimmungsposition zu fixieren. Das Fundament kann beispielsweise am Grund eines Gewässers befestigt sein, in dessen Wasser das Rohr angeordnet werden soll. Das Abwasserreinigungssystem kann das Fundament umfassen. Of course, the positioning of the sewage treatment system is not limited to the arrangement of the pipe in the water, but the pipe can also be placed underground or above ground. The wastewater treatment system can be coupled to a foundation to fix it at its destination position. The foundation can for example be attached to the bottom of a body of water in which water the pipe should be arranged. The wastewater treatment system may comprise the foundation.
Es ergibt sich der Vorteil, dass das Abwasserreinigungssystem variabel positionierbar ist. Insbesondere ist kein Bauraum an Land notwendig. Somit ist kein Erdaushub bzw. kein Tiefbau zur Installation des Abwasserreinigungssystems notwendig, was die Kosten signifikant senkt. Auch die Verfügbarkeit geeigneter Land-Grundstücke ist häufig problematisch, insbesondere in Städten, die trotz ihrer Größe bisher mit Abwasserreinigungskapazität unterversorgt sind und in denen zukünftig die Installation geeigneter Kläranlagen notwendig wird. Mit dem erfindungsgemäßen System kann dagegen einfach auf Fluss- oder Seebereiche zurückgegriffen werden, die darüber hinaus häufig kommunales Eigentum sind, und über die in diesem Rahmen ggf. einfacher verfügt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zuleitung des zu reinigenden Abwassers häufig ohne größere Investitionen möglich ist, da das Abwasser bei Nichtvorhandensein einer Kläranlage sowieso den Weg zum nächsten Fließgewässer nimmt. Somit kann das erfindungsgemäße Abwasserreinigungssystem ggf. dort installiert werden, wo das Abwasser sowieso anfällt. Da das Abwasserreinigungssystem dort positionierbar ist, wo die vorhandene Kanalisation in das Gewässer mündet, müssen keine neuen Rohre gebaut werden, um die Anlagen mit der bestehenden Kanalisation zu verbinden. Auch die Ableitung des gereinigten Abwassers ist einfacher und kostengünstiger als bei herkömmlichen Kläranlagen, da eine einfache direkte Einleitung in das das Rohr umgebende Gewässer möglich ist. Das Abwasserreinigungssystem kann bei geringem Abwasseranfall, etwa nachts, zusätzliches Wasser reinigen, etwa Wasser eines Gewässers, in dem das das Abwasserreinigungsvolumen aufweisende Rohr angeordnet ist. In einer Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist die Abwasserreinigungseinrichtung derart ausgestaltet und im Rohr angeordnet, dass sie in einer horizontalen Ausrichtung des Rohrs betrieben werden kann. This results in the advantage that the wastewater treatment system can be variably positioned. In particular, no space on land is necessary. Thus, no excavation or civil engineering to install the wastewater treatment system is necessary, which significantly reduces the cost. Also, the availability of suitable land plots is often problematic, especially in cities that have been underserved so far despite their size with wastewater treatment capacity and in which the future installation of suitable wastewater treatment plants is necessary. On the other hand, the system according to the invention makes it easy to resort to river or lake areas, which moreover often are communal property, and over which it may be easier to dispose of them. Another advantage is that the supply of wastewater to be cleaned is often possible without major investment, since the wastewater in the absence of a sewage treatment plant anyway takes the way to the next watercourse. Thus, the wastewater treatment system according to the invention may optionally be installed where the wastewater is produced anyway. Since the wastewater treatment system can be positioned where the existing sewage system discharges into the water, no new pipes have to be built to connect the plants to the existing sewage system. Also, the discharge of the purified wastewater is easier and cheaper than conventional sewage treatment plants, as a simple direct introduction into the surrounding water pipe is possible. The wastewater treatment system can clean at low wastewater attack, such as at night, additional water, such as water of a water body in which the wastewater purification volume having pipe is located. In one embodiment of the wastewater treatment system, the wastewater treatment device is designed and arranged in the tube so that it can be operated in a horizontal orientation of the tube.
Mit anderen Worten ist die Abwasserreinigungseinrichtung derart ausgestaltet und im Rohr angeordnet, dass sie zur Abwasserreinigung in einer horizontalen Ausrichtung des Rohrs eingerichtet ist. Der bestimmungsgemäße Betrieb erfolgt demnach in horizontaler Ausrichtung des Rohrs. Dazu sind insbesondere die Abwasserreinigungseinrichtung und zumindest einige der ggf. vorhandenen vor- bzw. nachgeschalteten Einrichtungen sowie die Leitungselemente zum Transport des Abwassers bzw. des gereinigten Abwassers hintereinander entlang der Längserstreckung des Rohrs in dessen Inneren angeordnet. Der Begriff des Abwassers umfasst hierbei teilweise gereinigte bzw. aufbereitete Wasserqualitäten bzw. -ströme. Die Ausströmelemente sind insbesondere im Inneren des Rohrs an dessen Wandung befestigt.  In other words, the wastewater treatment device is designed and arranged in the pipe that it is adapted for wastewater treatment in a horizontal orientation of the tube. The intended operation is therefore carried out in a horizontal orientation of the tube. For this purpose, in particular, the wastewater treatment device and at least some of the possibly present upstream or downstream devices and the line elements for transporting the wastewater or the purified waste water are arranged one behind the other along the longitudinal extent of the tube in the interior. The term wastewater hereby includes partially purified or treated water qualities or streams. The outflow elements are fastened in particular in the interior of the tube on the wall thereof.
Die horizontale Ausrichtung des Rohrs meint eine horizontale Ausrichtung der Längsachse des Rohrs. Horizontal meint senkrecht zur jeweils vorliegenden Schwerkraftrichtung.  The horizontal orientation of the tube means a horizontal orientation of the longitudinal axis of the tube. Horizontal means perpendicular to the respective gravity direction.
Dies bringt den Vorteil mit sich, dass trotz geringer Bauhöhe und den damit einhergehenden geringen statischen Anforderungen große Beckenvolumina und somit hohe volumetrische Reinigungskapazitäten erreichbar sind. Der Transport der zumindest teilweise vorgefertigten bzw. mit entsprechenden Modulen bzw. Einrichtungen bestückten Rohre kann in der bestimmungsgemäßen Ausrichtung erfolgen, sodass er weiter vereinfacht wird bzw. weniger Vorbereitungsmaßnahmen im Rohr getroffen werden müssen. Die Aufstellung und Fixierung ist einfach und kostengünstig. Es werden dabei keine Tiefbauarbeiten notwendig, da nur in vergleichsweise geringe Höhe gebaut wird und somit eine tiefe Verankerung nicht notwendig ist.  This has the advantage that, despite the low overall height and the associated low static requirements, large tank volumes and thus high volumetric cleaning capacities can be achieved. The transport of the tubes, which are at least partially prefabricated or equipped with corresponding modules or devices, can take place in the intended orientation, so that it is further simplified or less preparatory measures have to be taken in the tube. The installation and fixation is simple and inexpensive. There are no civil engineering works necessary because it is built only in relatively small height and thus a deep anchorage is not necessary.
In einer Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist die Abwasserreinigungseinrichtung derart ausgestaltet und im Rohr angeordnet, dass sie in einer vertikalen Ausrichtung des Rohrs betrieben werden kann.  In one embodiment of the wastewater treatment system, the wastewater treatment device is designed and arranged in the tube so that it can be operated in a vertical orientation of the tube.
Mit anderen Worten ist die Abwasserreinigungseinrichtung derart ausgestaltet und im Rohr angeordnet, dass sie zur Abwasserreinigung in einer vertikalen Ausrichtung des Rohrs eingerichtet ist. Der bestimmungsgemäße Betrieb erfolgt demnach in vertikaler Ausrichtung des Rohrs. Dazu sind insbesondere die Ausströmelemente im Inneren des Rohrs an dessen am axialen Ende angeordneten Wandung, insbesondere an einer Stirnplatte, befestigt.  In other words, the wastewater treatment device is configured and arranged in the pipe so that it is adapted for wastewater treatment in a vertical orientation of the pipe. The intended operation is therefore in vertical alignment of the tube. For this purpose, in particular the outflow elements in the interior of the tube at its arranged at the axial end wall, in particular on a front plate, attached.
Die vertikale Ausrichtung des Rohrs meint eine vertikale Ausrichtung der Längsachse des Rohrs. Vertikal meint entlang der jeweils vorliegenden Schwerkraftrichtung. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass eine besonders platzsparende Abwasserreinigungseinrichtung bereitgestellt werden kann, was beispielsweise in dicht besiedelten Gebieten wie Großstädten wünschenswert ist. Darüber hinaus ist die Effizienz des Gaseintrags bei der Belüftung durch den längeren Strömungspfad im Vergleich zu konventionellen Abwasserreinigungsanlagen deutlich erhöht. The vertical orientation of the tube means a vertical orientation of the longitudinal axis of the tube. Vertical means along the current direction of gravity. This embodiment has the advantage that a particularly space-saving wastewater treatment facility can be provided, which is desirable, for example, in densely populated areas such as large cities. In addition, the efficiency of the gas input in the ventilation through the longer flow path compared to conventional wastewater treatment plants is significantly increased.
Eine weitere Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr im Wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faser-Kunststoff- Verbund wie beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, hergestellt ist.  Another embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the tube is made essentially of plastic, in particular of a fiber-plastic composite such as glass fiber reinforced plastic.
Das Rohr kann beispielsweise aus Polyethylen bestehen. Insbesondere sind aufgrund ihrer guten Materialeigenschaften jedoch Faser-Kunststoff-Verbunde aus wenigstens einem Kunststoff und Glasfasern gemeint, die auch als GFK-Rohre bekannt sind. Die Kunststoffe können dabei beispielsweise duroplastische Kunststoffe wie Polyesterharz oder Epoxidharz oder thermoplastische Kunststoffe wie Polyamid sein. Auch kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ist möglich. Auf diese Weise kann ein einfaches, kostengünstiges und bewährtes industrielles Standardprodukt genutzt werden, welches sich weiterhin durch geringes Gewicht und hohe Festigkeit bzw. Steifigkeit auszeichnet. Darüber hinaus ist die Realisierung von Sonderformen, wie beispielsweise Zulauföffnungen, Kupplungselemente, Schachteinstiege im Bereich eines Mannlochs oder Kuppeln für Arbeitspositionen im Vergleich zu anderen Materialien einfach und kostengünstig möglich. Auch die Korrosionsbeständigkeit glasfaserverstärkter Kunststoffe ist höher, insbesondere gegen biogenen Schwefelwasserstoff, sodass die Anordnung zusätzlicher Schutzschichten nicht notwendig ist. Weiterhin ist die Abriebfestigkeit hoch. Es werden lange Lebensdauern erzielt. Die Fertigungsgenauigkeit ist ebenfalls sehr hoch.  The tube may for example consist of polyethylene. In particular, however, due to their good material properties meant fiber-plastic composites of at least one plastic and glass fibers, which are also known as GRP pipes. The plastics may be, for example, thermosetting plastics such as polyester resin or epoxy resin or thermoplastics such as polyamide. Also carbon fiber reinforced plastic is possible. In this way, a simple, cost-effective and proven standard industrial product can be used, which continues to be characterized by low weight and high strength or rigidity. In addition, the realization of special forms, such as inlet openings, coupling elements, manhole entry in the area of a manhole or domes for working positions in comparison to other materials easily and inexpensively possible. Also, the corrosion resistance of glass fiber reinforced plastics is higher, especially against biogenic hydrogen sulfide, so that the arrangement of additional protective layers is not necessary. Furthermore, the abrasion resistance is high. Long lifetimes are achieved. The manufacturing accuracy is also very high.
Insbesondere umfasst der Faser-Kunststoffverbund wenigstens einen Zuschlagstoff wie beispielsweise Quarzsand. Er kann als Mehrschichtmaterial aufgebaut sein, wobei beispielsweise eine Kernschicht aus Zuschlagstoffen und Kunststoff bzw. Harz von zwei armierten Schichten, bestehend aus Glasfasern und Harz umschlossen ist. Das Rohr kann im Schleuderverfahren oder Wickelverfahren hergestellt sein.  In particular, the fiber-plastic composite comprises at least one additive, such as quartz sand. It may be constructed as a multilayer material, wherein, for example, a core layer of aggregates and plastic or resin of two reinforced layers, consisting of glass fibers and resin is enclosed. The tube may be made by spin coating or winding.
In einer Ausgestaltung ist die Abwasserreinigungseinrichtung als Membranbelebungsreaktor ausgestaltet.  In one embodiment, the wastewater purification device is designed as a membrane activation reactor.
Ein Membranbelebungsreaktor, insbesondere im englischen Sprachgebrauch auch als membrane bioreactor bzw. Membranbioreaktor bezeichnet, umfasst einen Belebungsbereich, also das belüftbare Abwasserreinigungsvolumen, in welchem bei bestimmungsgemäßem Betrieb der Belebtschlamm angeordnet ist, und eine Membran zur Trennung des Wasser-Feststoff-Gemischs, also zur Trennung des gereinigten Abwassers von den Belebtschlammflocken. Die Membran ist beispielsweise eine Mikrofiltrationsmembran oder eine Ultrafiltrationsmembran. Diese können in Trennbecken getaucht oder trocken aufgestellt sein. Insbesondere umfasst das Abwasserreinigungssystem wenigstens eine Pumpe zur Rückspülung der Membran. A membrane revitalization reactor, also referred to in English as membrane bioreactor or membrane bioreactor, comprises an activation area, ie the aerated wastewater purification volume in which the activated sludge is disposed during normal operation, and a membrane for separating the water-solid mixture, ie for separation of purified wastewater from activated sludge flakes. The membrane is for example a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane. These can be dipped in separating basins or set up dry. In particular, the wastewater treatment system comprises at least one pump for backwashing the membrane.
Bei einem Membranbelebungsreaktor sind typischerweise sowohl der Belebungsbereich, also das Abwasserreinigungsvolumen, als auch die Membran in geschlossenen Behältern angeordnet. Dies dient dem Schutz der Membran, die bei Eindringen von Fremdkörpern größer 2 mm beschädigt werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung weist den Vorteil auf, dass sowohl das Abwasserreinigungsvolumen als auch die Membranmodule vollständig vom Rohr umschlossen sind und somit keine zusätzliche Abdeckeinrichtung notwendig ist.  In a membrane bioreactor, both the activation area, ie the wastewater purification volume, and the membrane are typically arranged in closed containers. This serves to protect the membrane, which can be damaged if foreign objects larger than 2 mm penetrate. The solution according to the invention has the advantage that both the wastewater purification volume and the membrane modules are completely enclosed by the tube and thus no additional covering device is necessary.
Ein Membranbelebungsreaktor bringt den Vorteil mit sich, dass für eine vergleichbare Reinigungsleistung des Abwassers nur ein Bruchteil, beispielsweise etwa 25% -35%, des für herkömmliche biologische Stufen benötigten Tankvolumens notwendig ist. Somit kann trotz des eingeschränkten zur Verfügung stehenden Raumes des im Rohr angeordneten Systems eine hohe Reinigungskapazität erzielt werden. Ein Nachklärbecken ist nicht mehr notwendig. A membrane bioreactor reactor has the advantage that only a fraction, for example about 25% -35%, of the tank volume required for conventional biological stages is necessary for a comparable cleaning performance of the wastewater. Thus, despite the limited available space of the system arranged in the pipe, a high cleaning capacity can be achieved. A secondary clarifier is no longer necessary.
In einer Ausgestaltung umfasst das Abwasserreinigungssystem einen Misch- und/oder Ausgleichsbehälter zur Vermischung und/oder zum Ausgleich ankommenden Abwassers hinsichtlich wenigstens eines Parameters des Abwassers wie der Zusammensetzung, der Temperatur, des pH-Werts, etc. Dieser ist insbesondere stromaufwärts der Abwasserreinigungseinrichtung und/oder innerhalb des Rohrs angeordnet. Er kann strömungstechnisch mit der Zulaufeinrichtung verbunden sein, sodass Abwasser daraus zur Abwasserreinigungseinrichtung leitbar ist. Der Misch- und/oder Ausgleichsbehälter kann typischerweise zur Aufnahme des innerhalb mehrerer Stunden, beispielsweise > 4 Stunden, ankommenden Abwassers eingerichtet sein, wobei sich die ankommende Menge auf eine Auslegungsgröße des Abwasserreinigungssystems bezieht. Insbesondere ist der Misch- und/oder Ausgleichsbehälter im Inneren wenigstens eines Rohrs angeordnet bzw. wird durch wenigstens ein Rohr bereitgestellt. Dies ermöglicht ein einfaches nachträgliches Erweitern des Volumens dieses Behälters, um es beispielsweise als Reaktion auf den Klimawandel an erhöhte Niederschlagsmengen anzupassen. In one embodiment, the wastewater treatment system comprises a mixing and / or equalizing tank for mixing and / or balancing incoming wastewater with regard to at least one parameter of the wastewater such as the composition, the temperature, the pH, etc. This is in particular upstream of the wastewater treatment facility and / or or disposed within the tube. It may be fluidically connected to the inlet device, so that wastewater from it to the wastewater treatment device is conductive. The mixing and / or surge tank may typically be adapted to receive the incoming wastewater within several hours, for example> 4 hours, the incoming quantity being related to a design size of the wastewater treatment system. In particular, the mixing and / or expansion tank is arranged in the interior of at least one pipe or is provided by at least one pipe. This allows a simple subsequent expansion of the volume of this container, for example, to adapt it to increased precipitation in response to climate change.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Abwasserreinigungssystem eine außerhalb des Rohrs angeordnete, mit dem Rohr verbundene und insbesondere begehbare Betriebs- bzw. Inspektionsplattform auf. Insbesondere erstreckt sich die Betriebs- bzw. Inspektionsplattform im Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung des Rohrs, sodass alle Bereiche des Rohrs mittels der Plattform und Leitern für Personen erreichbar sind.  In a further embodiment, the wastewater treatment system has an operating or inspection platform, which is arranged outside the pipe and connected to the pipe, and in particular can be walked on. In particular, the inspection platform extends substantially the entire length of the pipe so that all areas of the pipe can be reached by means of the platform and people ladders.
Die Inspektionsplattform kann beispielsweise Gitterbodenelemente umfassen, die in geeigneter Weise am Äußeren des Rohrs bzw. an einem Ständerwerk und/oder wenigstens einem Fundament zur Fixierung des Rohrs befestigt sind. Sie kann weiterhin ein Geländer zur Absturzsicherung umfassen. The inspection platform may comprise, for example, grid floor elements, which are suitably on the outside of the tube or on a stud and / or at least attached to a foundation for fixing the tube. It may also include a railing for fall protection.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Abwasserreinigungssystem eine Einrichtung zur Sand- und/oder Fettabscheidung, insbesondere einen belüfteten Langsandfang. Es kann ebenfalls ein unbelüfteter Sandfang bzw. Langsandfang vorgesehen sein, um die Sedimentation nicht zu beeinträchtigen. Die Einrichtung zur Sand- und/oder Fettabscheidung kann zumindest im Wesentlichen innerhalb des Rohrs angeordnet sein.  In a further embodiment, the wastewater treatment system comprises a device for sand and / or grease separation, in particular a ventilated Langsandfang. It may also be an unvented sand trap or Langsandfang be provided in order not to affect the sedimentation. The device for sand and / or grease separation may be arranged at least substantially inside the tube.
In einer Ausgestaltung umfasst das Abwasserreinigungssystem wenigstens eine Dosierungseinrichtung zur Dosierung von Flockungs-, Fäll- und/oder Flockungshilfsmittel zur Entfernung von wenigstens einem gelösten und/oder partikulären Stoff, insbesondere umfassend Phosphor, aus dem Abwasser.  In one embodiment, the wastewater treatment system comprises at least one metering device for metering flocculation, precipitation and / or flocculation aids for removing at least one dissolved and / or particulate substance, in particular comprising phosphorus, from the wastewater.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Abwasserreinigungssystem ein Vorbehandlungssystem mit zumindest einer Vorbehandlungseinrichtung zur mechanischen Vorbehandlung des Abwassers zwecks Entfernung von Feststoffen aus dem Abwasser. Die Vorbehandlungseinrichtung ist stromaufwärts der Abwasserreinigungseinrichtung angeordnet und strömungstechnisch mit der Zulaufeinrichtung verbunden, sodass vorbehandeltes Abwasser zur Abwasserreinigungseinrichtung geleitet werden kann. Sie kann beispielsweise einen Grobrechen, beispielsweise mit einer Maschenweite > 10 mm, einen Feinrechen, beispielsweise ausgestaltet als Stangensieb, Rechen bzw. Umlaufrechen und/oder mit einer Maschenweite von 4-8 mm, und/oder ein Feinsieb, beispielsweise mit einer Maschenweite von 1 ,5-2 mm, aufweisen.  In a further embodiment, the wastewater treatment system comprises a pretreatment system with at least one pre-treatment device for the mechanical pretreatment of the wastewater in order to remove solids from the wastewater. The pre-treatment device is arranged upstream of the wastewater treatment device and fluidly connected to the feed device, so that pretreated wastewater can be passed to the wastewater treatment device. It may, for example, a coarse screen, for example with a mesh size> 10 mm, a fine rake, for example designed as a bar screen, rake and / or with a mesh size of 4-8 mm, and / or a fine screen, for example with a mesh size of 1 , 5-2 mm.
Die Vorbehandlungseinrichtung kann eine Behandlungseinrichtung zur Behandlung, insbesondere zur Entwässerung und/oder Verdichtung der entfernten Feststoffe, beispielsweise eine Schneckenpresse, aufweisen. Auf diese Weise können die entfernten Feststoffe einfach und effizient entsorgt werden.  The pretreatment device may comprise a treatment device for the treatment, in particular for dewatering and / or compression of the removed solids, for example a screw press. In this way, the removed solids can be disposed of easily and efficiently.
Das Abwasserreinigungssystem umfasst insbesondere eine The wastewater treatment system comprises in particular a
Schlammbehandlungseinrichtung, beispielsweise eine Schlammpresse, zur Entwässerung und/oder Verdichtung von Schlamm, also von Feststoffen aus dem Belebtschlammverfahren. Die Schlammbehandlungseinrichtung kann eine Polymerdosierungseinrichtung umfassen. Das Abwasserreinigungssystem kann zum periodischen Abzug des Schlammes aus dem Abwasserreinigungsvolumen und zur Zuführung des abgeführten Schlammes zur Schlammbehandlungseinrichtung eingerichtet sein. Sludge treatment device, such as a sludge press, for dewatering and / or compression of sludge, ie of solids from the activated sludge process. The sludge treatment device may comprise a polymer dosing device. The wastewater treatment system may be adapted to periodically remove the sludge from the wastewater purification volume and to supply the discharged sludge to the sludge treatment facility.
Die Vorbehandlungseinrichtung und/oder die Schlammbehandlungseinrichtung kann im Rohr angeordnet sein. Sie kann auch außerhalb des unter Wasser getauchten Rohrs auf einer separaten Plattform oder auf benachbartem Land angeordnet sein. Auf diese Weise ist der Abtransport der entfernten Feststoffe bzw. des behandelten Schlamms auf dem Landweg mittels Kraftfahrzeugen besonders einfach, da diese direkt an die jeweilige Einrichtung heranfahren können. The pretreatment device and / or the sludge treatment device can be arranged in the pipe. It may also be located outside the submerged pipe on a separate platform or on adjacent land. In this way, the removal of the removed solids or the treated sludge by land by means of motor vehicles particularly simple, since they can approach directly to the respective device.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das System einen insbesondere innerhalb des Rohrs angeordneten Permeattank zur Aufnahme des mittels der Membran von den Feststoffen getrennten Abwassers, auch als Permeat bezeichnet, welcher insbesondere als Reservoir zur Rückspülung der Membran und/oder zum Waschen der entfernten Feststoffe dient.  In a further embodiment, the system comprises a permeate tank arranged in particular within the tube for receiving the wastewater separated from the solids by means of the membrane, also referred to as permeate, which serves in particular as a reservoir for backflushing the membrane and / or for washing the removed solids.
Eine weitere Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr wenigstens ein Mannloch zum Betreten des Inneren des Rohrs und/oder zum Entfernen und/oder Einsetzen wenigstens eines Moduls des Abwasserreinigungssystems, beispielsweise zwecks Austauschs oder Wartung des Moduls, aufweist. Insbesondere kann der Austausch eines Membranmoduls gemeint sein.  A further embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the tube has at least one manhole for entering the interior of the pipe and / or for removing and / or inserting at least one module of the wastewater treatment system, for example for the purpose of replacement or maintenance of the module. In particular, the replacement of a membrane module may be meant.
Eine weitere Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abwasserreinigungseinrichtung, insbesondere das Rohr, wenigstens ein Mannloch zum Betreten der Abwasserreinigungseinrichtung, beispielsweise des Inneren des Rohrs, und/oder zum Entfernen und/oder Einsetzen wenigstens eines Moduls des Abwasserreinigungssystems aufweist.  A further embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the wastewater treatment device, in particular the pipe, has at least one manhole for entering the wastewater treatment device, for example the interior of the pipe, and / or for removing and / or inserting at least one module of the wastewater treatment system.
Ein Mannloch im Sinne der Erfindung ist ein Einstieg, durch welchen eine Person von der Umgebung des Rohrs in dessen Inneres einsteigen kann. Es weist insbesondere einen Verschluss und geeignete Dichtungselemente zur wasserdichten Abdichtung des Verschlusses im verschlossenen Zustand des Mannlochs auf. Insbesondere ist das Rohr begehbar. Es kann durch das Mannloch einen geeigneten Zugang aufweisen.  A manhole in the sense of the invention is an entry through which a person can get into the interior of the pipe from the environment of the pipe. In particular, it has a closure and suitable sealing elements for watertight sealing of the closure in the closed state of the manhole. In particular, the tube is accessible. It can have a suitable access through the manhole.
Weiterhin können im Rohr Revisionsklappen etc. angeordnet sein. Das Mannloch kann auch als Schachteinstieg bezeichnet werden. Diese Ausgestaltung führt zu dem Vorteil, dass notwendige Wartungs- und Inspektionstätigkeiten besonders einfach realisierbar sind.  Furthermore, inspection flaps, etc. may be arranged in the pipe. The manhole can also be called a shaft entry. This embodiment leads to the advantage that necessary maintenance and inspection activities are particularly easy to implement.
In einer Ausgestaltung umfasst das Abwasserreinigungssystem eine Steuerungseinrichtung, insbesondere eine elektronische Steuerungseinrichtung, zur Steuerung wenigstens eines Parameters der Abwasserrei n ig u ng , insbesondere zur Steuerung einer Pumpe zur Rückspülung einer Membran eines Membranbioreaktors.  In one embodiment, the wastewater treatment system comprises a control device, in particular an electronic control device, for controlling at least one parameter of the waste water flow, in particular for controlling a pump for backwashing a membrane of a membrane bioreactor.
Insbesondere umfasst das Abwasserreinigungssystem wenigstens eine steuerbare Einrichtung, etwa ein Motor, eine Pumpe, ein angetriebenes Stell- bzw. Leitelement, etc., welches zwecks Steuerung des Parameters mit der Steuerungseinrichtung in Wirkverbindung steht oder bringbar ist.  In particular, the wastewater treatment system comprises at least one controllable device, such as a motor, a pump, a driven control element, etc., which is in operative connection with the control device for the purpose of controlling the parameter or can be brought.
Mittels der Steuerungseinrichtung ist insbesondere der Betrieb des Abwasserreinigungssystems auf im Wesentlichen automatisierte Weise Steuer- bzw. regelbar. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung zur Auswertung von Messwerten und zur Erstellung von Steuerungsbefehlen auf der Basis der Messwerte geeignet. Sie kann als zentrale Schnittstelle der gesamten Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik des Abwasserreinigungssystems fungieren. By means of the control device, in particular the operation of the wastewater treatment system in a substantially automated manner control or adjustable. In particular, the control device is suitable for evaluating measured values and for generating control commands on the basis of the measured values. It can act as the central interface of the entire measuring, control and regulation technology of the wastewater treatment system.
In einer Ausgestaltung umfasst das Abwasserreinigungssystem wenigstens eine Messeinrichtung zur Aufnahme von Messwerten bezüglich des Durchflusses, der Temperatur, der Feststoffkonzentration , des pH-Werts, der Konzentration wenigstens eines gelösten Stoffes und/oder wenigstens eines Summenparameters wie CSB, BSB5, einer Trübung und/oder eines biologischen Parameters wie E. Coli des ankommenden, teilweise gereinigten und/oder des vollständig gereinigten Abwassers und/oder bezüglich des T ransmembrandrucks, Membran-Fluxes, einer Pumpenfrequenz, eines Pumpendurchflusses, einer Verdichterfrequenz, eines Verdichterdurchflusses und/oder einen Probenehmer zur insbesondere automatisierten Entnahme von wässrigen oder gasförmigen Proben an wenigstens einem Modul des Abwasserreinigungssystems. In one embodiment, the wastewater treatment system comprises at least one measuring device for recording measured values relating to the flow rate, the temperature, the solids concentration, the pH, the concentration of at least one solute and / or at least one sum parameter such as COD, BOD 5 , turbidity and / or a biological parameter such as E.coli of incoming, partially purified and / or fully purified effluent and / or with respect to membrane pressure, membrane flux, pump frequency, pump flow, compressor frequency, compressor flow and / or sampler in particular automated removal of aqueous or gaseous samples on at least one module of the wastewater treatment system.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Abwasserreinigungssystem eine Reinigungskapazität zwischen 50 m3/d und 1.000.000 m3/d, insbesondere zwischen 300 m3/d und 2500 m3/d und beispielsweise zwischen 800 m3/d und 1500 m3/d auf. In a further embodiment, the wastewater treatment system has a purification capacity between 50 m 3 / d and 1,000,000 m 3 / d, in particular between 300 m 3 / d and 2500 m 3 / d and for example between 800 m 3 / d and 1500 m 3 / d up.
Beispielsweise beträgt die Reinigungskapazität zwischen 150 m3/d und 100.000 m3/d, beispielsweise zwischen 600 m3/d und 10.000 m3/d. Mit anderen Worten sind die Zulaufeinrichtung, die Ablaufeinrichtung, die Abwasserreinigungseinrichtung und ggf. weitere Einrichtungen zur bestimmungsgemäßen Reinigung eines derartigen Abwasservolumenstroms ausgelegt. Das Abwasserreinigungssystem hat demnach insbesondere eine Kapazität von mehr als 5000 Einwohnerwerten. Dies weist den Vorteil auf, dass es zur Behandlung des Abwassers von Städten einsetzbar ist. For example, the cleaning capacity is between 150 m 3 / d and 100,000 m 3 / d, for example between 600 m 3 / d and 10,000 m 3 / d. In other words, the inlet device, the drainage device, the wastewater treatment device and possibly other devices for the intended cleaning of such a wastewater flow rate are designed. The wastewater treatment system therefore has in particular a capacity of more than 5000 population equivalents. This has the advantage that it can be used to treat wastewater from cities.
Eine Ausgestaltung des Abwasserreinigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem zur Reinigung von Abwasser mit einer Zulaufkonzentration des Chemischen S a u erstoff bed a rf s , CSB, von 10-2000 mg/L, insbesondere von 100-750 mg/L, eingerichtet ist.  An embodiment of the wastewater treatment system is characterized in that the wastewater treatment system for the purification of wastewater with an inflow concentration of the chemical substance A, CSB, from 10-2000 mg / L, in particular from 100-750 mg / L, is established.
Das Abwasserreinigungssystem kann eine Nitrifikationseinrichtung für die bakterielle Oxidation von Ammoniak und Ammonium zu Nitrat aufweisen. Es kann eine Denitrifikationseinrichtung für die Umwandlung des Nitratstickstoffs zu molekularem Stickstoff aufweisen. Beispielsweise kann ein Membranbelebungsreaktor zur Nitrifikation und mittels einer intermittierend betreibbarer Belüftungseinrichtung zur Denitrifikation eingerichtet sein.  The wastewater treatment system may include a nitrification device for the bacterial oxidation of ammonia and ammonium to nitrate. It may have a denitrification facility for converting the nitrate nitrogen to molecular nitrogen. For example, a membrane bioreactor reactor may be adapted for nitrification and by means of an intermittently operable aeration device for denitrification.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Rohr aus wenigstens zwei Rohrstücken zusammengesetzt, wobei die Rohrstücke auf wasserdichte und insbesondere reversible Weise miteinander gekoppelt sind. Die Rohrstücke sind insbesondere ebenfalls Rohre. Sie weisen typischerweise eine Länge zwischen 6 m und 40 m, beispielsweise zwischen 10 m und 25 m auf, sodass sie mittels LKW transportierbar sind. Auch längere Rohrstücke sind selbstverständlich nicht ausgeschlossen, etwa bis zu 50 m oder 80 m, wenn geeignete Herstellungs-, Transport und/oder Verlegeverfahren vorhanden sind. In a further embodiment, the tube is composed of at least two pipe sections, wherein the pipe sections to waterproof and in particular reversible Manner are coupled together. The pipe sections are also pipes in particular. They typically have a length between 6 m and 40 m, for example between 10 m and 25 m, so that they can be transported by truck. Of course, longer pipe sections are not excluded, for example up to 50 m or 80 m, if suitable manufacturing, transport and / or laying methods are available.
Die Kopplung der Rohrstücke kann eine formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung umfassen. Beispielsweise können die Rohrstücke mittels Schweißverbindungen miteinander verbunden sein. Auch können sie mittels mechanischer Kupplungen miteinander verbunden bzw. verbindbar sein, wobei die Verbindung reversibel sein kann. Beispielsweise kann eine Kupplung an einem Ende eines jeweiligen Rohrstücks angeordnet bzw. befestigt sein und mit dem entsprechend ausgestalteten anderen Ende des Rohrstücks kraft- und/oder formschlüssig verbindbar sein. Die Kupplungen können ringförmig ausgestaltet sein und zum Verbinden um entsprechend ausgestaltete Rohrenden gelegt werden.  The coupling of the pipe sections may comprise a form-fitting, cohesive and / or non-positive connection. For example, the pipe sections can be connected to one another by means of welded joints. They can also be connected or connectable to one another by means of mechanical couplings, wherein the connection can be reversible. For example, a coupling can be arranged or attached to one end of a respective pipe section and can be non-positively and / or positively connected to the correspondingly configured other end of the pipe section. The couplings can be designed annular and are placed for connection to appropriately configured pipe ends.
Dabei können einzelne Rohrstücke ausschließlich zu Bereitstellung des Abwasserreinigungsvolumens dienen, sodass das Abwasserreinigungsvolumen modular erweiterbar ist. Unterschiedliche Einrichtungen können dabei z. B. in unterschiedlichen Rohrstücken angeordnet sein. Somit lässt sich die Kapazität des Abwasserreinigungssystems nachträglich erweitern, also beispielsweise nach Herstellung des Rohrs oder Installation des Rohrs an seinem Bestimmungsort und/oder durch Umwidmung einzelner Rohrstücke.  In this case, individual pipe sections can only serve to provide the wastewater treatment volume, so that the wastewater treatment volume is modular expandable. Different facilities can z. B. be arranged in different pipe sections. Thus, the capacity of the wastewater treatment system can be subsequently extended, so for example after production of the pipe or installation of the pipe at its destination and / or by reclassification of individual pieces of pipe.
Die Rohrstücke können auch nebeneinander und/oder übereinander angeordnet werden. Somit kann die Anordnung flexibel an die räumlichen Rahmenbedingungen angepasst werden. In diesem Fall weist insbesondere jedes Rohrstück zwei Stirnplatten zur jeweiligen Abdichtung des vom Rohrstück umfassten Volumens auf. Zwischen den Rohrstücken bestehen geeignete Leitungselemente bzw. Verbindungselemente zur Realisierung des Abwasservolumenstroms sowie ggf. des Druckluftvolumenstroms und/oder des Volumenstroms des gereinigten Abwassers.  The pipe sections can also be arranged side by side and / or one above the other. Thus, the arrangement can be flexibly adapted to the spatial conditions. In this case, in particular each piece of pipe has two end plates for sealing each of the volume covered by the pipe section. Between the pipe sections are suitable line elements or connecting elements for the realization of the waste water flow and possibly the compressed air volume flow and / or the volume flow of the purified wastewater.
Insbesondere sind die Abwasserreinigungseinrichtung und/oder weitere Module wie etwa die Belüftungseinrichtung jeweils fest in wenigstens einem Rohrstück montiert, sodass das Abwasserreinigungssystem durch das Zusammensetzen und Fixieren der Rohrstücke aneinander auf besonders einfache und kostengünstige Weise montierbar ist. Nach der Herstellung der strömungstechnischen Verbindung eines Eingangspunktes, an welchem Abwasser anfällt, mit der Zulaufeinrichtung und der strömungstechnischen Verbindung eines Ablaufpunktes, an welchem gereinigtes Abwasser abzuleiten ist, mit der Ablaufeinrichtung sowie dem ggf. notwendigen Verbinden von Leitungselementen kann der Betrieb des Abwasserreinigungssystems schnell aufgenommen werden. In particular, the wastewater treatment device and / or other modules such as the ventilation device are each fixedly mounted in at least one piece of pipe, so that the wastewater treatment system by assembling and fixing the pipe sections to each other in a particularly simple and cost-effective manner can be mounted. After the preparation of the fluidic connection of an entry point at which wastewater is obtained, with the inlet device and the fluidic connection of a flow point at which purified wastewater is discharged, with the drain device and the possibly necessary connection of line elements, the operation of the wastewater treatment system can be quickly absorbed.
Mit anderen Worten wird das Abwasserreinigungssystem zerlegbar aufgebaut. Auf diese Weise kann der Transport einzelner Teilstücke auf einfache Weise realisiert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Abwasserreinigungssystem mit geringem baulichem Aufwand quasi unbegrenzt vergrößert werden kann.  In other words, the wastewater treatment system is constructed separable. In this way, the transport of individual sections can be realized in a simple manner. Another advantage is that the wastewater treatment system can be increased almost indefinitely with little construction effort.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Abwasserreinigung, bei dem ein erfindungsgemäßes Abwasserreinigungssystem zur Verfügung gestellt wird und Abwasser im Abwasserreinigungsvolumen der Abwasserreinigungseinrichtung mittels aerober Mikroorganismen gereinigt wird. Dabei strömt insbesondere ein Gas bzw. Gasgemisch, beispielsweise Luft, mittels des Ausströmelements der Belüftungseinrichtung zur Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen in das Abwasserreinigungsvolumen bzw. das darin befindliche Medium aus. Insbesondere wird das Abwasser mittels der Zulaufeinrichtung der Abwasserreinigungseinrichtung, nämlich dem Abwasserreinigungsvolumen, zugeführt. Insbesondere wird gereinigtes Abwasser mittels der Ablaufeinrichtung von der Abwasserreinigungseinrichtung abgeführt.  A second aspect of the invention is a process for wastewater treatment in which a wastewater treatment system according to the invention is provided and wastewater in the wastewater purification volume of the wastewater treatment facility is purified by means of aerobic microorganisms. In particular, a gas or gas mixture, for example air, flows out by means of the outflow element of the ventilation device for supplying oxygen to the microorganisms in the wastewater purification volume or the medium contained therein. In particular, the wastewater is fed by means of the feed device to the wastewater treatment device, namely the wastewater purification volume. In particular, purified wastewater is discharged by means of the drainage device from the wastewater treatment device.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Installation eines Abwasserreinigungssystems, welches die Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems sowie das An ordnen des Rohrs im zumindest teilweise unter Wasser getauchten Zustand umfasst. Insbesondere umfasst das Verfahren weiterhin die Fixierung des Rohrs im genannten Zustand, beispielsweise mittels geeigneter Fundamente. Weiterhin kann es die strömungstechnische Verbindung eines Eingangspunktes, an welchem Abwasser anfällt, mit der Zulaufeinrichtung umfassen. Es kann auch die strömungstechnische Verbindung eines Ablaufpunktes, an welchem gereinigtes Abwasser abzuleiten ist, mit der Ablaufeinrichtung umfassen.  A third aspect of the invention is a method for installing a wastewater treatment system, which comprises providing a wastewater treatment system according to the invention and arranging the tube in the at least partially submerged state. In particular, the method further comprises the fixation of the tube in said state, for example by means of suitable foundations. Furthermore, it may comprise the fluidic connection of an entry point, at which wastewater is obtained, with the inlet device. It may also include the fluidic connection of a drain point at which purified waste water is to be discharged, with the drain device.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines Rohrs zur Anordnung eines Abwasserreinigungsvolumens einer Abwasserreinigungseinrichtung zwecks Herstellung eines erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems. Ein weiterer Aspekt ist die Verwendung eines Rohrs zur Bereitstellung eines Abwasserreinigungsvolumens eines erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems.  A fourth aspect of the invention is the use of a pipe for arranging a wastewater purification volume of a wastewater treatment facility for the purpose of producing a wastewater treatment system according to the invention. Another aspect is the use of a pipe to provide a wastewater purification volume of a wastewater treatment system according to the invention.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Bau einer Abwasserreinigungsanlage, bei dem ein erfindungsgemäßes Abwasserreinigungssystem bereitgestellt wird und die Abwasserreinigungsvolumina aufweisenden Rohre im Boden, insbesondere im gewachsenen Boden, verlegt werden. Insbesondere werden die Rohre in ihrer Position fixiert. Sie werden derart miteinander verbunden, dass die Abwasserreinigungsvolumina bestimmungsgemäß nutzbar sind. Die Rohre können zumindest teilweise und insbesondere vollständig bedeckt werden, beispielsweise mit Boden, wobei der Boden in einem vorherigen Schritt zur Vorbereitung des Untergrunds zwecks Aufnahme der Rohre ausgegrabenen Boden umfassen kann. Typischerweise werden die zwischen den Rohren befindlichen Zwischenräume vollständig mit Boden bzw. Flüssigboden verfüllt. Boden meint in diesem Zusammenhang die belebten und/oder unbelebten oberen Schichten der Erdoberfläche, die auch als Erde oder Erdreich bezeichnet werden. A fifth aspect of the invention is a method for constructing a wastewater treatment plant, in which a wastewater treatment system according to the invention is provided and the pipes having wastewater purification volumes are laid in the ground, in particular in the grown soil. In particular, the tubes are fixed in position. They are connected to each other in such a way that the wastewater treatment volumes can be used as intended. The tubes can be at least partially and in particular completely covered, for example, with soil, wherein the soil may include in a previous step to prepare the substrate to receive the tubes excavated soil. Typically, the intermediate spaces between the pipes are completely filled with soil or liquid soil. Soil means in this context the living and / or inanimate upper layers of the earth's surface, which are also called earth or soil.
Die Anzahl und/oder Länge der Rohre bzw. Rohrstücke kann dabei den Anforderungen entsprechend gewählt werden. Die Verbindung mit den anderen Komponenten des Abwasserreinigungssystems und die Kombination mehrerer Abwasserreinigungsvolumina ist dabei aufgrund der standardisierten Abmessungen und Verbindungsbereiche einfach und effizient. Aufgrund der bekannten Statik der Rohre kann die Abwasserreinigungsanlage ohne aufwändige statische Bemessung realisiert werden. Die Erd bauarbeiten sind aufgrund der bekannten und vielfach erprobten Möglichkeit, Rohre direkt im Boden zu verlegen, minimiert. The number and / or length of the tubes or pipe sections can be selected according to the requirements. The connection with the other components of the wastewater treatment system and the combination of several wastewater treatment volumes is simple and efficient due to the standardized dimensions and connection areas. Due to the known statics of the pipes, the wastewater treatment plant can be realized without complex static design. The earthworks are due to the well-known and often proven way to lay pipes directly in the ground, minimized.
Ein sechster Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Umbau eines Abwasserreinigungssystems, bei dem ein erfindungsgemäßes Abwassereinigungssystem bereitgestellt wird und durch Anschließen, Entfernen oder Umwidmen von Rohren bzw. Rohrstücken Abwasserreinigungsvolumen hinzugefügt oder entfernt wird. A sixth aspect of the invention is a method of reconstructing a wastewater treatment system, wherein a wastewater treatment system according to the invention is provided and wastewater purification volume is added or removed by connecting, removing or reconnecting pipes.
Mit anderen Worten wird das zur aeroben Abwasserrei n ig u ng nutzbare Volumen auf einfache Weise verändert. Beispielsweise kann zur Erhöhung der Abwasserreinigungskapazität bzw. des insgesamt vorhandenen In other words, the usable volume for aerobic wastewater purification is changed in a simple manner. For example, to increase the wastewater treatment capacity or the total existing
Abwasserreinigungsvolumens des Abwasserreinigungssystems wenigstens ein zusätzliches Rohr angeordnet werden und ggf. an einen Verteiler und/oder eine Sammeleinrichtung angeschlossen werden. Wastewater treatment volume of the wastewater treatment system at least one additional pipe are arranged and possibly connected to a distributor and / or a collector.
Zur Verringerung der Abwasserreinigungskapazität können Rohrabschnitte, Rohrstücke und/oder Rohre entfernt werden bzw. durch Anordnung entsprechender Trenn platten verschlossen werden.  To reduce the wastewater treatment capacity pipe sections, pipe sections and / or pipes can be removed or closed plates by arranging appropriate separation.
Auch ist es möglich, durch An ordnen, Entfernen und/oder Verschieben von Trenn platten zwischen einzelnen Rohrabschnitten Volumenverhältnisse der Rohrabschnitte zu ändern und auf diese Weise vorhandenes Volumen umzuwidmen, um es beispielsweise an geänderte verfahrenstechnische Anforderungen anzupassen. So kann etwa auf einfache und kostengünstige Weise ein belüftetes Volumen vergrößert werden und ein unbelüftetes Volumen bzw. anoxisches Volumen um denselben Betrag verringert werden.  It is also possible, by arranging, removing and / or moving separation plates between individual pipe sections to change the volume ratios of the pipe sections and redesign existing volume in this way, to adapt it, for example, to changing procedural requirements. For example, a ventilated volume can be increased in a simple and cost-effective manner, and an unvented volume or anoxic volume can be reduced by the same amount.
Auf analoge Weise können Volumina weiterer Komponenten des Abwasserreinigungssystems, wie beispielsweise zur Sedimentation nutzbares Volumen, zur Abtrennung von Feststoffen nutzbares Volumen usw., hinzugefügt oder entfernt werden. Beispielsweise können mehrere Rohre bzw. Rohrstücke durch Adapterstücke strömungstechnisch miteinander verbunden werden. Auf diese Weise können auf einfache Weise modulare Erweiterungen erfolgen. Zudem sind besonders einfach große Volumina zur Abwasserreinigung bereitstellbar. In an analogous manner, volumes of other components of the wastewater treatment system, such as volumes usable for sedimentation, volumes usable to separate solids, etc., may be added or removed. For example, several pipes or pipe sections can be fluidly connected by adapter pieces. In this way can be done in a simple way modular extensions. In addition, particularly simple large volumes for wastewater treatment can be provided.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.  The invention will be explained below with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.
Es zeigen  Show it
Fig. 1 : eine teilgeschnittene Draufsicht eines erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems mit teilweise in einem Gewässer untergetauchtem Rohr, 1 is a partially sectioned plan view of a sewage treatment system according to the invention with partially submerged in a water pipe,
Fig. 2: eine teilgeschnittene Seitenansicht des Abwasserreinigungssystems aus Figur 1 , sowie Fig. 2: a partially sectioned side view of the wastewater treatment system of Figure 1, as well
Fig. 3: eine teilgeschnittene Frontansicht des Abwasserrei n ig u ng ssystems aus den Figuren 1 und 2,  3 shows a partially cutaway front view of the waste water purification system from FIGS. 1 and 2,
Fig. 4: eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems,  4 is a perspective view of an alternative embodiment of a wastewater treatment system according to the invention,
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung der Abwasserreinigungsvolumina des Abwasserreinigungssystems aus Figur 4,  5 shows a perspective view of the wastewater purification volumes of the wastewater treatment system from FIG. 4, FIG.
Fig. 6: eine perspektivische Darstellung der Einrichtungen des Levels -1 des 6 is a perspective view of the devices of the level -1 of
Abwasserreinigungssystems aus den Figuren 4-5, sowie Wastewater treatment system of Figures 4-5, and
Fig. 7: eine perspektivische Darstellung der Einrichtungen des Levels -2 des Fig. 7: a perspective view of the devices of the level -2 of
Abwasserreinigungssystems aus den Figuren 4-6. Wastewater treatment system of Figures 4-6.
Figur 1 zeigt ein Rohr 30, in welchem eine Abwasserreinigungseinrichtung 12 angeordnet ist. Das Rohr 30 weist eine Länge von ca. 54 m und einen Durchmesser von ca. 4 m auf. Das Abwasserreinigungssystem 10 bzw. die Abwasserreinigungseinrichtung 12 haben eine FIG. 1 shows a pipe 30 in which a wastewater treatment device 12 is arranged. The tube 30 has a length of about 54 m and a diameter of about 4 m. The wastewater treatment system 10 and the wastewater treatment device 12 have a
Reinigungskapazität von 1200 m3/d. Die Abwasserreinigungseinrichtung 12 umfasst einCleaning capacity of 1200 m 3 / d. The wastewater treatment device 12 comprises a
Abwasserreinigungsvolumen 14 zur Reinigung des mittels der Zulaufeinrichtung 20 ankommenden Abwassers mittels aerober Mikroorganismen. Zu diesem Zweck sind im Abwasserreinigungsvolumen 14, welches entlang der radialen Richtung durch die Innenwandung des Rohrs 30 begrenzt ist, Ausströmelemente 42 zur Ausströmung mittels Kompressoren 46 verdichteter Umgebungsluft angeordnet. Diese sind Teil der Belüftungseinrichtung 40, welche neben den Kompressoren 46 die Druckluftleitungen 44 umfasst. Es sind einerseits Druckluftleitungen 44 zur Zuführung der Druckluft zu den Ausströmelementen 42, welche als Plattenbelüfter ausgestaltet und an der inneren Rohrwandung fixiert sind, angeordnet. Andererseits sind Druckluftleitungen 44 zur Zuführung der Druckluft zu den Membranmodulen 16 angeordnet. Diese dienen zusätzlich zur Rückspülung der Membranmodule 16 mittels gereinigten Abwassers dem Reinigen der Membranen. Wastewater treatment volume 14 for cleaning the incoming by means of the feed device 20 wastewater by means of aerobic microorganisms. For this purpose, in the wastewater purification volume 14, which is delimited along the radial direction by the inner wall of the tube 30, outflow elements 42 are arranged for outflow by means of compressors 46 of compressed ambient air. These are part of the ventilation device 40, which in addition to the compressors 46, the compressed air lines 44 includes. There are on the one hand compressed air lines 44 for supplying the compressed air to the discharge elements 42, which are designed as Plattenbelüfter and fixed to the inner pipe wall, arranged. On the other hand, compressed air lines 44 are for feeding the compressed air to the membrane modules 16 arranged. These serve in addition to the backwashing of the membrane modules 16 by means of purified wastewater cleaning the membranes.
Das zu reinigende Abwasser wird mittels eines auf einer separaten zweiten Plattform 52 angeordneten Vorbehandlungssystems 77 mechanisch vorbehandelt. Das Vorbehandlungssystem 77 umfasst ein Sieb 72, ein Feinsieb 74 sowie eine Rechenanlage 71. Im Vorbehandlungssystem 77 werden in mehreren Stufen alle Partikel > 2 mm mechanisch entfernt. Des Weiteren ist auf der zweiten Plattform 52 die Schneckenpresse 70 zur Entwässerung des abgezogenen Belebtschlamms angeordnet. Es ist alternativ zur hier gezeigten Darstellung möglich, das Vorbehandlungssystem 77 im Inneren des Rohrs 30 bzw. wenigstens eines weiteren Rohrs anzuordnen. Sämtliche direkt bzw. indirekt für die Abwasserreinigung benötigten Einrichtungen, darunter die Zulaufeinrichtung 20 und die Ablaufeinrichtung 22, können im Rohr 30 bzw. in Rohren 30 angeordnet sein.  The wastewater to be purified is mechanically pretreated by means of a pretreatment system 77 arranged on a separate second platform 52. The pretreatment system 77 comprises a sieve 72, a fine sieve 74 and a computer 71. In the pretreatment system 77, all particles> 2 mm are mechanically removed in several stages. Furthermore, the screw press 70 is arranged on the second platform 52 for dewatering the withdrawn activated sludge. As an alternative to the illustration shown here, it is possible to arrange the pretreatment system 77 inside the tube 30 or at least one further tube. All devices required directly or indirectly for wastewater treatment, including the feed device 20 and the drain device 22, can be arranged in the tube 30 or in tubes 30.
Das vorbehandelte Abwasser gelangt mittels einer Rohrleitung in den im Rohr 30 befindlichen Misch- und Ausgleichsbehälter 62 und von dort mittels einer Rohwasserpumpe 63 über die Zulaufeinrichtung 20, ebenfalls eine Rohrleitung, in das Abwasserreinigungsvolumen 14, also das Belebungsbecken. Dieses ist ein Abschnitt des Rohrs 30, welcher mittels zweier senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Rohrs 30 angeordneter T rennplatten 39 abgetrennt ist.  The pretreated wastewater passes by means of a pipeline into the mixing and equalizing tank 62 located in the pipe 30 and from there by means of a raw water pump 63 via the feed device 20, likewise a pipeline, into the wastewater purification volume 14, ie the activated sludge tank. This is a section of the tube 30, which is separated by means of two T rennplatten 39 arranged perpendicular to the longitudinal direction of the tube 30 T.
Entlang der axialen Richtung beidseitig des Abwasserreinigungsvolumens 14, abgetrennt mittels der erwähnten Trennplatten 39, sind jeweilige Trennbecken 17 angeordnet, in welchen getauchte Membranmodule 16 angeordnet sind. Diese dienen der Abtrennung der Belebtschlammflocken aus dem Wasser-Schlamm-Gemisch. Dieses fließt zu diesem Zweck vom Abwasserreinigungsvolumen 14 in die Trennbecken 17. Das Permeat, also das klare Wasser, verlässt die Membranmodule 16 mittels der Ablaufeinrichtungen 22, welche ebenfalls als Rohrleitungen ausgestaltet sind. Es wird zu den Permeatpumpen 64 gefördert, welche den für die Membranfiltration notwendigen Unterdrück erzeugen und auf diese Weise die Funktion der Membranmodule 16 sicherstellen. Im Anschluss wird das Permeat in den Permeattank 66 geleitet, welcher als Reservoir für das für die Rückspülung der Membranen benötigte Betriebswasser dient. Der Permeattank 66 ist ebenfalls ein mittels zweier Trennplatten 39 entlang beider axialen Richtungen begrenzter Abschnitt des Rohrs 30. Mit anderen Worten ist die Abwasserreinigungseinrichtung 12 als Membranbelebungsreaktor ausgestaltet.  Along the axial direction on both sides of the wastewater purification volume 14, separated by means of the mentioned separating plates 39, respective separating basins 17 are arranged, in which submerged membrane modules 16 are arranged. These serve to separate the activated sludge flakes from the water-sludge mixture. For this purpose, this flows from the wastewater purification volume 14 into the separating basins 17. The permeate, ie the clear water, leaves the membrane modules 16 by means of the drainage devices 22, which are likewise designed as pipelines. It is conveyed to the permeate pumps 64, which generate the necessary for the membrane filtration negative pressure and ensure the function of the membrane modules 16 in this way. Subsequently, the permeate is passed into the permeate tank 66, which serves as a reservoir for the process water required for the backwashing of the membranes. The permeate tank 66 is also a portion of the tube 30 bounded by two partition plates 39 along both axial directions. In other words, the wastewater purifier 12 is configured as a membrane bioreactor reactor.
Das Abwasserreinigungssystem 10 umfasst zwei wasserdicht mit dem Rohr 30 verbundene Stirnplatten 38 zur Abdichtung der Abwasserreinigungseinrichtung 12 gegenüber der Umgebung. Diese sind an jeder Begrenzung 34 der Längserstreckung 32 des Rohrs 30, also an beiden Enden des Rohrs 30, angeordnet. Somit wird ein Eindringen von Wasser des Gewässers 82 sowie ein Ausströmen von Abwasser in die Umgebung verhindert. Das Abwasserreinigungssystem 10 kann somit in einem zumindest teilweise unter Wasser getauchten Zustand des Rohrs 30 betrieben werden. Die Stirnplatten 38 sind derart angeordnet, dass sie das gesamte vom Rohr 30 eingeschlossene Volumen gegenüber der Umgebung abdichten. The wastewater treatment system 10 comprises two face plates 38 connected watertight to the pipe 30 for sealing the wastewater treatment device 12 from the environment. These are at each boundary 34 of the longitudinal extension 32 of the tube 30, that is at both ends of the tube 30, is arranged. Thus, penetration of water of the water 82 as well as leakage of sewage into the environment is prevented. The wastewater treatment system 10 can thus be operated in an at least partially submerged state of the pipe 30. The end plates 38 are arranged so that they seal the entire volume enclosed by the tube 30 from the environment.
Es ist ersichtlich, dass das Rohr 30 mit der darin befindlichen Abwasserreinigungseinrichtung in einem Gewässer 82 angeordnet ist. Die Befestigungseinrichtungen, das Ständerwerk und die Fundamente zur Befestigung des Rohrs 30 sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Benachbart zum Rohr 30 ist die beschriebene zweite Plattform 52 angeordnet, welche zumindest teilweise am Ufer 80 des Gewässers 82, also an Land, aufgestellt ist. Diese ist mit dem Rohr 30 wenigstens mittels der beschriebenen Rohrleitungen sowie der Schlammleitung 69 zur Realisierung eines diskontinuierlichen Schlammabzugs aus dem Abwasserreinigungsvolumen 14 zur Schneckenpresse 70 verbunden.  It can be seen that the tube 30 with the wastewater treatment device therein is arranged in a body of water 82. The fasteners, the framework and the foundations for fixing the tube 30 are not shown in Fig. 1. Adjacent to the tube 30, the described second platform 52 is arranged, which is at least partially on the shore 80 of the water 82, so on land, set up. This is connected to the pipe 30 at least by means of the described pipes and the sludge line 69 for the realization of a discontinuous sludge discharge from the wastewater purification volume 14 to the screw press 70.
Die Pumpen 60 dienen der Vermischung des Abwasser-Schlamm-Gemischs im Abwasserreinigungsvolumen 14 und/oder in den Trennbecken 17.  The pumps 60 are used for mixing the wastewater-sludge mixture in the wastewater purification volume 14 and / or in the separation basin 17th
Figur 2 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht des beschriebenen Abwasserreinigungssystems 10. Über die in Zusammenhang zu Figur 1 beschriebenen Einrichtungen und Module hinausgehend sind insbesondere die Details zur Aufstellung des Rohrs 30 hier dargestellt.  FIG. 2 shows a partially sectioned side view of the described wastewater treatment system 10. In addition to the devices and modules described in connection with FIG. 1, the details for setting up the pipe 30 are shown here in particular.
Das Rohr 30 ist rahmenartig von einem Ständerwerk 87 umgeben, welches im unteren Bereich bis zur (nicht dargestellten) Gewässersohle reicht. Zur Befestigung bzw. Verankerung des Ständerwerks 87 ist darunter ein geeignetes Fundament anzuordnen, welches hier ebenfalls nicht dargestellt ist. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, lediglich Rammpfähle, etwa aus Stahlrohren, im Boden zu verankern und auf diese Weise das Abwasserreinigungssystem bzw. das Rohr 30 zu fixieren bzw. gegen Auf- und Abtrieb zu sichern. Die Rammpfähle können Teil des Ständerwerks 87 sein. Auf dem Ständerwerk 87 aufliegend ist die Betriebs- bzw. Inspektionsplattform 50 angeordnet, die beispielsweise mittels des Ständerwerks mit dem Rohr 30 verbunden ist. Diese ist begehbar und erstreckt sich über die gesamte Längserstreckung 32 des Rohrs 30. Sie dient der Zugänglichkeit aller im bzw. am Rohr angeordneter Module bzw. Einrichtungen des Abwasserreinigungssystems 10, insbesondere für Instandhaltungs- und Wartungstätigkeiten. Das Ständerwerk 87 sowie die Betriebs- bzw. Inspektionsplattform 50 überragen das Rohr um mehr als einen Meter nach oben.  The tube 30 is frame-like surrounded by a stator 87, which extends in the lower part to the (not shown) water body. For attachment or anchoring of the framework 87 is to be placed below a suitable foundation, which is also not shown here. Of course, it is also possible to anchor only piles, such as steel pipes, in the ground and in this way to fix the wastewater treatment system or the pipe 30 and to secure against up and down. The piles can be part of the framework 87. Lying on the framework 87, the operating or inspection platform 50 is arranged, which is connected to the pipe 30, for example by means of the stud frame. This is accessible and extends over the entire longitudinal extent 32 of the tube 30. It serves the accessibility of all arranged in or on the tube modules or facilities of the wastewater treatment system 10, in particular for maintenance and servicing activities. The framework 87 and the operation or inspection platform 50 project beyond the pipe by more than one meter.
Weiterhin ist der Außenwasserspiegel 83 dargestellt, der deutlich macht, dass das Rohr 30 teilweise unter Wasser getaucht ist. Darüber hinaus ist der Wasserspiegel 15 im Abwasserreinigungsvolumen 14 dargestellt, der einer Füllhöhe des Abwasserreinigungsvolumens 14 von etwa 90% des Innendurchmessers des Rohres 30 entspricht. In den Trennbecken 17 stellt sich im Wesentlichen derselbe Wasserspiegel ein. Selbstverständlich kann der Wasserspiegel 15 in Abhängigkeit des Betriebs variieren und beispielsweise deutlich höher sein als dargestellt. Typischerweise ist der Wasserspiegel 15 höher als der Außenwasserspiegel 83. Furthermore, the outside water level 83 is shown, which makes it clear that the tube 30 is partially submerged in water. In addition, the water level is 15 in Wastewater purification volume 14 shown, which corresponds to a filling level of the wastewater purification volume 14 of about 90% of the inner diameter of the tube 30. In the separation tank 17 is essentially the same water level. Of course, the water level 15 may vary depending on the operation and, for example, be significantly higher than shown. Typically, the water level 15 is higher than the outside water level 83.
Figur 3 zeigt eine teilgeschnittene Frontansicht des Abwasserreinigungssystems 10, also mit Blickrichtung entlang der axialen Richtung des Rohrs 30. Hier werden die Aufstellung des Rohrs 30 mit dem Ständerwerk 87 sowie der zweiten Plattform 52 deutlich. Wie beschrieben ist die zweite Plattform 52 mit dem Ufer 82 verbunden, sodass die Entsorgung bzw. der Abtransport des eingedickten bzw. entwässerten Schlamms sowie des gewaschenen und kompaktierten Rechen- bzw. Siebguts auf einfache Weise realisierbar ist. Es ist ersichtlich, dass die genannten Feststoffe in beweglichen Rollcontainern zwischengelagert werden. FIG. 3 shows a partially cutaway front view of the wastewater treatment system 10, that is to say viewed along the axial direction of the tube 30. Here, the installation of the tube 30 with the framework 87 and the second platform 52 becomes clear. As described, the second platform 52 is connected to the shore 82, so that the disposal or the removal of the thickened or dewatered sludge and the washed and compacted screen or Siebguts is easily feasible. It can be seen that the stated solids are stored in mobile roll containers.
Das Rohr 30 mitsamt dem Ständerwerk 87 ist dagegen im Gewässer 82 angeordnet, sodass das Rohr 30 mit der darin befindlichen Abwasserreinigungseinrichtung 12 teilweise unterhalb des Außenwasserspiegels 83 des Gewässers 82 getaucht ist. Ebenfalls dargestellt sind die Zulaufeinrichtung 20, also die Rohrleitung zur Zuführung des Abwassers, sowie die Schlammleitung 69 zur Ableitung des abgezogenen Schlamms zur Entwässerung. Diese verbinden die Abwasserreinigungseinrichtung 12 mit der zweiten Plattform 52 und stellen die Fließverbindungen zur Umgebung dar. By contrast, the tube 30 together with the framework 87 is arranged in the water 82 so that the tube 30 with the wastewater treatment device 12 located therein is partially submerged below the outside water level 83 of the water body 82. Also shown are the inlet device 20, so the pipe for supplying the wastewater, and the sludge line 69 for discharging the withdrawn sludge for drainage. These connect the wastewater treatment device 12 with the second platform 52 and represent the flow connections to the environment.
Figur 4 zeigt ein Abwasserreinigungssystem 10 in Form einer im Wesentlichen unterirdisch anzuordnenden Kläranlage, von der lediglich vier Servicegebäude 95 oberirdisch angeordnet sind. Kernstück des Abwasserreinigungssystems 10 sind 162 parallel betriebene Rohre 30 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, GFK, mit einem Durchmesser von jeweils 4000 mm und einer Länge von jeweils ca. 100 m, die mit jeweiligen Ausströmelementen (nicht dargestellt) versehen sind und auf diese Weise jeweilige Abwasserreinigungsvolumina 14 zur aeroben Abwasserreinigung bereitstellen. Die Rohre 30 bestehen aus Rohrstücken von 6 m Länge, die mittels jeweiliger Kupplungen strömungstechnisch verbunden sind. Sie sind im gewachsenen Boden verlegt und die Zwischenräume sind mit Erde verfüllt, sodass die Installation des erfindungsgemäßen Abwasserreinigungssystems 10 besonders einfach und kostengünstig erfolgen kann.  FIG. 4 shows a sewage treatment system 10 in the form of a sewage treatment plant to be arranged substantially underground, of which only four service buildings 95 are arranged above ground. Core of the wastewater treatment system 10 are 162 parallel operated tubes 30 made of glass fiber reinforced plastic, GRP, with a diameter of 4000 mm and a length of about 100 m, which are provided with respective discharge elements (not shown) and in this way respective wastewater treatment volumes 14th provide for aerobic wastewater treatment. The tubes 30 are made of pipe pieces of 6 m in length, which are fluidly connected by means of respective couplings. They are laid in the natural soil and the spaces are filled with soil, so that the installation of the wastewater treatment system 10 according to the invention can be carried out particularly simple and inexpensive.
Das hier dargestellte Abwasserreinigungssystem 10 ist für ungefähr 8 Millionen Einwohner bemessen und weist eine Reinigungskapazität von ungefähr 800.000 m3/d bei einem Spitzenzufluss von bis zu 56.000 m3/h auf. Es ist darauf hinzuweisen, dass in den Figuren 4 bis 7 ein Großteil der Einrichtungen in mehrfacher Ausführung vorhanden ist und aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Einrichtungen in den Figuren einzeln mit Bezugszeichen bezeichnet sind. The effluent treatment system 10 shown here is sized for approximately 8 million inhabitants and has a purification capacity of approximately 800,000 m 3 / d at a peak inflow of up to 56,000 m 3 / h. It should be noted that in FIGS. 4 to 7, a majority of the devices are present in multiple designs and, for reasons of clarity, not all devices in the figures are designated individually by reference symbols.
Das Abwasserreinigungssystem 10 umfasst in strömungstechnischer Verbindung mit den Rohren 30 stehende Verteiler 90 zum Verteilen des zu reinigenden Abwassers auf die Abwasserreinigungsvolumina 14. Diese sind rechtwinklig zu den Rohren 30 ausgerichtet und liegen auf demselben Höhenniveau wie diese. Das Abwasserreinigungssystem 10 umfasst weiterhin in strömungstechnischer Verbindung mit den Rohren 30 stehende Sammeleinrichtungen 92 zum Sammeln bzw. Zusammenführen des zumindest teilweise gereinigten Abwassers aus den Rohren 30. Diese sind ebenfalls rechtwinklig zu den Rohren 30 ausgerichtet und liegen auf demselben Höhenniveau wie diese. Die Verteiler 90 und die Sammeleinrichtungen 92 sind jeweils als GFK-Rohre mit einem Durchmesser von 4000 mm und einer Länge von ca. 200 m ausgestaltet.  The wastewater treatment system 10 comprises distributors 90 in fluid communication with the tubes 30 for distributing the wastewater to be treated to the wastewater purification volumes 14. These are aligned at right angles to the tubes 30 and are at the same height level as these. The sewage treatment system 10 further includes collecting means 92, in fluid communication with the tubes 30, for collecting the at least partially purified waste water from the tubes 30. These are also aligned at right angles to the tubes 30 and are at the same height level as these. The distributors 90 and the collectors 92 are each configured as GRP pipes with a diameter of 4000 mm and a length of about 200 m.
Figur 5 zeigt die Rohre 30, Verteiler 90 und Sammeleinrichtungen 92. Neben den Abwasserreinigungsvolumina 14 ebenfalls in den Rohren 30 angeordnet sind die mit schematisch dargestellten Trennplatten 39 von den Abwasserreinigungsvolumina 14 getrennten anoxischen Volumina 18, die als Denitrifikationseinrichtung fungieren. Es ist ersichtlich, dass durch geeignete Anordnung bzw. Änderung der Anordnung der Trennplatten 39, gegebenenfalls unter Nutzung geeigneter Durchflussregulierungsseinrichtungen wie z. B. Klappen, auf einfache Weise die Anteile der Abwasserreinigungsvolumina 14 und der anoxischen Volumina 18 am gesamten mittels der Rohre bereitgestellten Volumen verändert werden können.  FIG. 5 shows the tubes 30, distributors 90 and collecting devices 92. In addition to the wastewater purification volumes 14 likewise arranged in the tubes 30, the schematically illustrated separating plates 39 are separated from the wastewater purification volumes 14 by anoxic volumes 18 which act as denitrification devices. It can be seen that by suitable arrangement or change of the arrangement of the partition plates 39, optionally with the use of suitable flow control devices such. As flaps, the shares of wastewater treatment volumes 14 and the anoxic volumes 18 can be changed in the entire volume provided by the tubes in a simple manner.
Das Abwasserreinigungssystem weist 32 Mannlöcher 99 zum Betreten des Inneren der Abwasserreinigungssystems auf, die als wasserdichte Türen in den Sammeleinrichtungen 92 ausgestaltet sind. Über diese Mannlöcher 99 sind durch die entsprechenden strömungstechnischen Verbindungen sämtliche Rohre 30 zugänglich.  The sewage treatment system has 32 manholes 99 for entering the interior of the sewage treatment system, which are designed as watertight doors in the collectors 92. Through these manholes 99 all pipes 30 are accessible through the corresponding fluidic connections.
Die Rohre 30 sind in vier gleichartige und räumlich getrennte Teilsysteme unterteilt, die jeweils in zwei Hälften unterteilt sind. Zwischen diesen Hälften befindet sich jeweils ein Servicerohr 97, welches kein Abwasserreinigungsvolumen bereitstellt sondern für das Personal zu Inspektionszwecken dauerhaft zugänglich ist und/oder Rohrleitungen, Messgeräte, Armaturen und ähnliches aufnehmen kann.  The tubes 30 are divided into four similar and spatially separated subsystems, which are each divided into two halves. Between these halves is in each case a service pipe 97, which does not provide wastewater purification volume but is permanently accessible to the personnel for inspection purposes and / or can accommodate piping, measuring instruments, fittings and the like.
Figur 6 zeigt auf einem unterirdischen Level -1 befindliche Teile des beschriebenen Abwasserreinigungssystems. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Teilen sind 24 Rechenanlagen 71 dargestellt, die jeweils als umlaufende Siebanlagen ausgestaltet und ebenfalls in GFK-Rohren mit einem Durchmesser von 4000 mm angeordnet sind. Die jeweils drei aufeinander folgend angeordneten Rechenanlagen 71 weisen Maschenweiten von 20 mm, 2 mm und 0,5 mm auf. Die geringen Maschenweiten der jeweils letzten Rechenanlagen 71 sind notwendig, um nachgeschaltete Membrananlagen zur Feststoffabtrennung nicht zu beschädigen. Das zu reinigende Abwasser wird den Rechenanlagen 71 über wenigstens eine Zulaufeinrichtung zugeführt, die in strömungstechnische Verbindung mit den Rohren der Rechenanlagen 71 steht. FIG. 6 shows parts of the described wastewater treatment system at an underground level -1. In addition to the parts already described, 24 computer systems 71 are shown, which are each designed as revolving screening systems and are likewise arranged in GRP pipes with a diameter of 4000 mm. The three consecutively arranged computer systems 71 have mesh sizes of 20 mm, 2 mm and 0.5 mm. The small mesh sizes of the respective last computer systems 71 are necessary in order not to damage downstream membrane systems for solids separation. The wastewater to be purified is supplied to the computer systems 71 via at least one feed device, which is in fluid communication with the pipes of the computer systems 71.
Das Abwasser wird von den Rechenanlagen 71 zu den Abscheideeinrichtungen 106 für Sand und Fett gepumpt, welche als Langsandfänge mit einer Länge von 60 m ausgestaltet sind und ebenfalls durch GFK-Rohre mit einem Durchmesser von 4000 mm bereitgestellt sind. Zugehörige Rechengut- und Sandwaschanlagen 108 dienen der Aufbereitung des abgeschiedenen Materials der Rechenanlagen 71 und der Abscheideeinrichtungen 106. Das gereinigte Material wird in Behältern gesammelt und für eine automatisierte diskontinuierliche Abholung bereitgestellt.  The waste water is pumped from the computer 71 to the sand and fat separators 106, which are designed as long sand catches with a length of 60 m and are also provided by GRP pipes with a diameter of 4000 mm. Associated screenings and sand washing facilities 108 serve to treat the deposited material of the computing equipment 71 and separators 106. The cleaned material is collected in containers and provided for automated batch picking.
Das mechanisch vorbehandelte Abwasser wird über die Verteiler 90 den Abwasserreinigungsvolumina 14 im Inneren der Rohre 30 zugeführt. Das in den Sammeleinrichtungen 92 gesammelte teilweise gereinigte Abwasser wird belüfteten Membranmodulen 16 zugeführt, in denen die Feststoffe abgetrennt werden. Die dazu benötigte Druckdifferenz wird mittels der Pumpen 60 bereitgestellt. Mit anderen Worten ist die Abwasserreinigungseinrichtung als Membranbelebungsreaktor ausgestaltet.  The mechanically pretreated wastewater is supplied via the distributor 90 to the wastewater purification volumes 14 in the interior of the tubes 30. The partially purified waste water collected in the collectors 92 is fed to vented membrane modules 16 where the solids are separated. The pressure difference required for this purpose is provided by means of the pumps 60. In other words, the wastewater purification device is configured as a membrane activation reactor.
Zur weiteren Behandlung des in den Membranmodulen 16 abgetrennten Schlamms sind Schlammentwässerungseinrichtungen 104 sowie in Figur 7 dargestellte, damit verbundene Faulschlammbehälter 68 angeordnet. Die Forscherbehälter 68 sind für eine Aufenthaltszeit von etwa 20 Tagen gemessen und sind wiederum mit Schlammentwässerungseinrichtungen zu weitergehenden Entwässerung des Schlamms verbunden.  For further treatment of the sludge separated in the membrane modules 16, sludge dewatering devices 104 and sludge containers 68 connected thereto are shown. The research containers 68 are measured for a residence time of about 20 days and in turn are associated with sludge dewatering facilities for further drainage of the sludge.
Das von den Feststoffen befreite gereinigte Abwasser wird ggf. in Permeattanks und/oder Speicherrohren 102 zwischengespeichert bzw. einem (nicht dargestellten) Ablaufbauwerk zugeführt. Ebenfalls in Figur 7 gezeigt sind die Kompressoren 46 zur Bereitstellung von Druckluft für die Ausströmelemente im Inneren der Abwasserreinigungsvolumina 14 im Inneren der Rohre 30 sowie für die Membranmodule 16. Darüber hinaus sind Speicherrohre 102 dargestellt, die Puffervolumen für Zulaufspitzen bereitstellen.  The purified wastewater freed from the solids is optionally temporarily stored in permeate tanks and / or storage tubes 102 or fed to a drainage structure (not shown). Also shown in FIG. 7 are the compressors 46 for providing compressed air for the discharge elements in the interior of the wastewater purification volumes 14 in the interior of the tubes 30 and for the membrane modules 16. In addition, storage tubes 102 are shown which provide buffer volumes for inlet tips.
Der Abtransport abgeschiedener Feststoffe erfolgt mittels automatisierter Fahrzeuge, die die jeweiligen Feststoffe zu in den Aufzugschächten 100 befindlichen Aufzügen transportieren, sodass sie zu den oberirdisch befindlichen Servicegebäuden 95 förderbar sind.  The removal of separated solids takes place by means of automated vehicles, which transport the respective solids to elevators located in the elevator shafts 100, so that they can be conveyed to the service buildings 95 located above ground.
Sämtliche in den Figuren zumindest teilweise außerhalb des Rohrs 30 bzw. von Rohren 30 dargestellten Teile des Abwasserreinigungssystems können in Rohr 30 bzw. in Rohren 30 angeordnet sein. Dies erleichtert den Transport und die Installation des Abwasserreinigungssystems wesentlich. Bezugszeichenliste All parts of the wastewater treatment system shown at least partially outside the pipe 30 or pipes 30 in the figures can be arranged in the pipe 30 or in the pipes 30. This significantly facilitates the transport and installation of the wastewater treatment system. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Abwasserreinigungssystem 10Wastewater treatment system 10
Abwasserreinigungseinrichtung 12 Abwasserreinigungsvolumen 14Wastewater treatment facility 12 Wastewater treatment volume 14
Wasserspiegel 15Water level 15
Membranmodul 16Membrane module 16
Trennbecken 17Separating basin 17
Anoxisches Volumen 18 Zulaufeinrichtung 20Anoxic volume 18 inlet device 20
Ablaufeinrichtung 22Expiration device 22
Rohr 30Tube 30
Längserstreckung 32Longitudinal extension 32
Begrenzung 34 Stirnplatte 38Limit 34 face plate 38
Trennplatte 39Partition plate 39
Belüftungseinrichtung 40Ventilation device 40
Ausströmelement 42Outflow element 42
Druckluftleitung 44 Kompressor 46Compressed Air Line 44 Compressor 46
Betriebs- bzw. Inspektionsplattform 50Operating or Inspection Platform 50
Zweite Plattform 52Second platform 52
Pumpe 60Pump 60
Misch- und Ausgleichsbehälter 62 Rohwasserpumpe 63Mixing and equalizing tank 62 Raw water pump 63
Permeatpumpe 64Permeate pump 64
Permeattank 66Permeate tank 66
Faulschlammbehälter 68Digestate bin 68
Schlammleitung 69 Schneckenpresse 70Sludge line 69 Screw press 70
Rechenanlage 71Computer system 71
Sieb 72Sieve 72
Feinsieb 74 Vorbehandlungssystem 77Fine Screen 74 Pretreatment System 77
Ufer 80Shore 80
Gewässer 82Waters 82
Außenwasserspiegel 83Outside water level 83
Ständerwerk 87 Verteiler 90Stand 87 distributor 90
Sammeleinrichtung 92Collection device 92
Servicegebäude 95Service building 95
Servicerohr 97Service tube 97
Mannloch 99 Aufzugschacht 100Manhole 99 Elevator shaft 100
Speicherrohr 102Storage tube 102
Schlammentwässerungseinrichtung 104Sludge dewatering device 104
Abscheideeinrichtung 106Separator 106
Rechengut- und Sandwaschanlage 108 Screenings and sand washer 108

Claims

Patentansprüche claims
1. Abwasserreinigungssystem (10), umfassend A wastewater treatment system (10) comprising
- eine Zulaufeinrichtung (20) zur Zuführung von Abwasser zu einer Abwasserreinigungseinrichtung (12),  - An inlet device (20) for supplying waste water to a wastewater treatment device (12),
- die Abwasserreinigungseinrichtung (12) mit einem Abwasserreinigungsvolumen (14) zur Reinigung des Abwassers mittels aerober Mikroorganismen,  - the wastewater treatment device (12) with a wastewater purification volume (14) for the purification of the wastewater by means of aerobic microorganisms,
- eine Ablaufeinrichtung (22) zur Ableitung gereinigten Abwassers von der Abwasserreinigungseinrichtung (12), sowie  - A drain device (22) for discharging purified wastewater from the wastewater treatment device (12), and
- ein Rohr (30),  a tube (30),
wobei die Abwasserreinigungseinrichtung (12) eine Belüftungseinrichtung (40) zur Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen mit wenigstens einem im Abwasserreinigungsvolumen (14) angeordneten Ausströmelement (42) zur Ausströmung eines Gases bzw. Gasgemisches aufweist,  wherein the wastewater purification device (12) has a ventilation device (40) for supplying oxygen to the microorganisms with at least one outflow element (42) arranged in the wastewater purification volume (14) for the outflow of a gas or gas mixture,
dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungsvolumen (14) im Inneren des Rohrs (30) angeordnet ist,  characterized in that the wastewater purification volume (14) is arranged inside the tube (30),
wobei das Abwasserreinigungssystem (10) mehrere Rohre (30) umfasst, in welchen jeweils ein Abwasserreinigungsvolumen (12) angeordnet ist.  wherein the wastewater treatment system (10) comprises a plurality of tubes (30) in each of which a wastewater purification volume (12) is arranged.
2. Abwasserreinigungssystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem (10) wenigstens zwei wasserdicht mit dem Rohr (30) verbundene Stirnplatten (38) zur Abdichtung zumindest der Abwasserreinigungseinrichtung (12) gegenüber der Umgebung aufweist, sodass das Abwasserreinigungssystem (10) in einem zumindest teilweise unter Wasser getauchten Zustand des Rohrs (30) betrieben werden kann,  2. Wastewater treatment system (10) according to claim 1, characterized in that the wastewater treatment system (10) has at least two watertight with the pipe (30) connected end plates (38) for sealing at least the wastewater treatment device (12) from the environment, so that the wastewater treatment system ( 10) can be operated in an at least partially submerged state of the pipe (30),
wobei die Stirnplatten (38) insbesondere derart angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen das gesamte vom Rohr (30) eingeschlossene Volumen gegenüber der Umgebung abdichten.  wherein the end plates (38) are arranged in particular such that they seal substantially the entire volume enclosed by the tube (30) from the environment.
3. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (30) im Wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus einem Faser-Kunststoff-Verbund wie beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, hergestellt ist. 3. wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the tube (30) is made substantially of plastic, in particular of a fiber-plastic composite such as glass fiber reinforced plastic.
4. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwasserreinigungseinrichtung (12) als Membranbelebungsreaktor ausgestaltet ist. 4. wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater treatment device (12) is designed as a membrane activation reactor.
5. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem (10) eine außerhalb des Rohrs5. wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater treatment system (10) one outside the tube
(30) angeordnete, mit dem Rohr (30) verbundene und insbesondere begehbare Betriebs- bzw. Inspektionsplattform (50) aufweist, wobei sich die Betriebs- bzw. Inspektionsplattform (50) insbesondere im Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung (32) des Rohrs (30) erstreckt. 6. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem (10), insbesondere das Rohr (30), wenigstens ein Mannloch (99) zum Betreten eines Inneren des(30) arranged, connected to the pipe (30) and in particular walkable operating or inspection platform (50), wherein the operation or inspection platform (50) in particular substantially over the entire longitudinal extension (32) of the tube (30 ). 6. wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater treatment system (10), in particular the tube (30), at least one manhole (99) for entering an interior of the
Abwasserreinigungssystems, beispielsweise des Inneren des Rohrs (30), und/oder zum Entfernen und/oder Einsetzen wenigstens eines Moduls des Abwasserreinigungssystems (10), beispielsweise zwecks Austauschs oder Wartung des Moduls, aufweist. Wastewater treatment system, for example, the interior of the pipe (30), and / or for removing and / or inserting at least one module of the wastewater treatment system (10), for example, for the purpose of replacement or maintenance of the module has.
7. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem (10) eine Steuerungseinrichtung, insbesondere eine elektronische Steuerungseinrichtung, zur Steuerung wenigstens eines Parameters der Abwasserrei n ig u ng aufweist, insbesondere zur Steuerung einer Pumpe zur Rückspülung einer Membran eines Membranbioreaktors. 7. Wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater treatment system (10) has a control device, in particular an electronic control device, for controlling at least one parameter of the waste water supply, in particular for controlling a pump for backwashing a Membrane of a membrane bioreactor.
8. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasserreinigungssystem (10) eine Reinigungskapazität zwischen 50 m3/d und 1.000.000 m3/d, insbesondere zwischen 300 m3/d und 2500 m3/d und beispielsweise zwischen 900 m3/d und 1500 m3/d aufweist. 9. Abwasserreinigungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (30) aus wenigstens zwei Rohrstücken zusammengesetzt ist, wobei die Rohrstücke auf wasserdichte und insbesondere reversible Weise miteinander gekoppelt sind. 8. wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wastewater treatment system (10) has a cleaning capacity between 50 m 3 / d and 1,000,000 m 3 / d, in particular between 300 m 3 / d and 2500 m 3 / d and, for example, between 900 m 3 / d and 1500 m 3 / d. 9. wastewater treatment system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the tube (30) is composed of at least two pipe sections, wherein the pipe sections are coupled together in a watertight and in particular reversible manner.
10. Verfahren zur Abwasserreinigung, bei dem ein Abwasserrei n ig u ng ssystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1-9 zur Verfügung gestellt wird und Abwasser im Abwasserreinigungsvolumen (14) der Abwasserreinigungseinrichtung (12) mittels aerober Mikroorganismen gereinigt wird, 10. A method for wastewater treatment in which a waste water purification system (10) according to any one of claims 1-9 is provided and wastewater in the wastewater purification volume (14) of the wastewater treatment facility (12) is cleaned by means of aerobic microorganisms,
wobei insbesondere ein Gas bzw. Gasgemisch, beispielsweise Luft, mittels des Ausströmelements (42) der Belüftungseinrichtung (40) zur Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen in das Abwasserreinigungsvolumen (14) ausströmt.  wherein in particular a gas or gas mixture, for example air, flows out by means of the Ausströmelements (42) of the aeration device (40) for oxygen supply of microorganisms in the wastewater purification volume (14).
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