WO2022263447A1 - Method for purifying wastewater using activated sludge - Google Patents

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WO2022263447A1
WO2022263447A1 PCT/EP2022/066178 EP2022066178W WO2022263447A1 WO 2022263447 A1 WO2022263447 A1 WO 2022263447A1 EP 2022066178 W EP2022066178 W EP 2022066178W WO 2022263447 A1 WO2022263447 A1 WO 2022263447A1
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tank
phase
activated sludge
sedimentation
clear water
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PCT/EP2022/066178
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Kurt Ingerle
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Nachlass Von Ingerle Kurt (Verstorben)
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/046—Recirculation with an external loop

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning waste water using activated sludge, in which the waste water to be cleaned is first introduced into an aerated activated sludge tank and then passed on alternately to two sedimentation tanks, with an operating cycle running in the sedimentation tanks several times a day, which includes the following in terms of time consecutive phases includes:
  • a sludge return phase in which at least one pump is used to direct a predetermined quantity of the content of the activation tank into an area of the sedimentation tank close to the bottom and a quantity of the content of the sedimentation tank displaced thereby is returned to the activation tank,
  • V-phase a pre-settling phase
  • a withdrawal phase in which a first part of the clear water is withdrawn and a second part of the clear water remains above the settled activated sludge as a clear water zone in a near-surface area of the sedimentation basin, and the withdrawal phases running in the two sedimentation basins are delayed in this way each other so that operation is based on the flow principle with an approximately constant water level.
  • a disadvantage of the recirculation of contents from the near-surface area of the sedimentation tank according to the known method is that after switching on the recirculation pump during the S phase, clear water and no activated sludge is initially returned from the sedimentation tank to the activated sludge tank over a longer period of time and thus for sufficient sludge return must be pumped for a long time using the return pumps.
  • the dry matter content ultimately determines the capacity of a sewage treatment plant based on activated sludge.
  • a further object of the invention is also to provide a method which can be implemented not only in new sewage treatment plants to be built, but also subsequently in existing sewage treatment plants in an economical manner and with little structural effort.
  • the desired dry matter ratios in the aeration tank and in the sedimentation tank can be set by appropriately selecting the amount of clear water retained in the sedimentation tank, the predetermined quantity of the content of the activated sludge tank fed into the area near the bottom of the sedimentation tank and the quantity of activated sludge returned to the activated sludge tank.
  • the pumping time during the S-phase can be reduced to about half the pumping time previously required; this significantly reduces the consumption of pump energy, increases the life expectancy of the pumps and reduces pump maintenance costs.
  • a high dry matter content TS of the activated sludge occurs in the activated sludge tank in the course of the S phase and in the respective sedimentation tank a low dry matter content TS occurs, which in turn has a positive effect on the capacity of the sewage treatment plant.
  • the disadvantages of the known method described above are eliminated in this way.
  • the invention can be implemented not only in new sewage treatment plants to be built, but also subsequently in an economical manner and with little design effort in existing sewage treatment plants.
  • near the bottom area and “lower area” of a basin used interchangeably herein refer to the lower half of the basin contents contained in a basin.
  • near-surface area and “upper area” of a basin used synonymously herein refer to the upper half of the basin content contained in a basin.
  • the process according to the invention is based on the principle of the conventional activated sludge process (conventional activated sludge process, CAS process), which is well known to a person in this field of technology.
  • the CAS process comprises two flow-through basins, each with an almost constant water level.
  • the first tank (aeration tank) is aerated and most of the biological activity takes place in it.
  • the second tank (the secondary clarifier or sedimentation tank) is used to separate the activated sludge and contains the outflow of the sewage treatment plant. There is no aeration in the secondary clarifier and both the sludge return and the waste water discharge are continuous.
  • the activated sludge is continuously pumped back from the secondary clarifier to the activated sludge tank.
  • the present method according to the invention represents a further development of the CAS method, with an aerated activation tank and two non-aerated sedimentation tanks being provided in the method according to the invention and the method being carried out according to the present disclosure.
  • the aeration tank and the two sedimentation tanks which are used in the process according to the invention, are arranged next to one another in a conventional and known manner and are preferably only separated from one another by a partition wall.
  • the activated sludge tank and the respective sedimentation tank can, for example, be connected in a manner known per se via lines and pipes arranged close to the ground / or openings in the partition may be interconnected and behave as communicating vessels.
  • the aerated activation tank there is an aerator of a type known per se for introducing oxygen.
  • the two sedimentation basins are not aerated.
  • the at least one pump is used to direct a predetermined quantity of the contents of the activation tank into an area of the sedimentation tank near the bottom, and the settled activated sludge is at least partially displaced by the predetermined quantity of the contents of the activation tank guided into the area of the sedimentation tank close to the bottom and returned to the aeration tank.
  • the displaced activated sludge can be returned either passively, preferably by constructing the sedimentation tank and the activated sludge tank as communicating vessels, or actively, preferably by means of at least one pump device .
  • both the conduction of the predetermined quantity of the contents of the activation tank into the area of the sedimentation tank near the bottom and the return of the displaced sediment Activated sludge takes place in the activated sludge tank during the S phase by means of at least one pump.
  • At least 20% of the clear water volume must always remain in the plant in activated sludge-based sewage treatment plants after the clear water discharge, i.e. at the end of the A phase, in order to prevent dry matter/activated sludge from escaping drains from the plant.
  • a clear water zone at least 50 cm thick remains in the near-surface area of the sedimentation basin.
  • the upper half of the sedimentation basin usually only has clear water at the end of the A phase and the beginning of the S phase, and the lower half of the sedimentation basin only has settled, thickened activated sludge. If the clear water is held back in the sedimentation tank in the S phase and the settled, thickened activated sludge is replaced by the predetermined amount of activated sludge tank content, after subsequent mixing of the sedimentation tank in the sedimentation tank, a dry matter TS is obtained that is approximately half the height of the dry matter TS im activation tank.
  • the second part of the clear water that was not drawn off in the A phase is retained essentially entirely in the sedimentation basin and/or that the settled activated sludge is essentially entirely retained is displaced by the predetermined quantity of the contents of the activation tank conducted into the near-bottom area of the sedimentation tank and returned to the activation tank.
  • the phrase "substantially entirely” means that, as far as technically possible, all of the clear water that has not been drawn off is retained during the S phase, or, as far as technically possible, all of the settled activated sludge is retained by the predetermined amount of the near-bottom area of the sedimentation tank and is returned to the activated sludge tank.
  • the contents of the sedimentation basin are mixed by means of a mixing device after the sludge return (S phase) and before the pre-settling phase (V phase).
  • a mixing device provided in addition to the at least one pump for mixing the contents of the sedimentation basin after the sludge return (S-phase) prevents sludge deposits on the bottom of the sedimentation basin, improves the quality of the outflow by forming a flake filter and increases the endogenous level through the sludge that settles denitrification.
  • Mixing devices of this type which are suitable for mixing the contents of sewage treatment tanks, are well known to those skilled in the art and do not require any further explanation.
  • the two sedimentation tanks each border the activation tank and are separated from the activation tank by a partition wall, with the dividing wall between the respective sedimentation tank and the activated sludge tank has at least one trend wall opening near the bottom of the tank, with the S phase taking place in such a way that in the S phase the settled activated sludge is at least partially replaced by the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank is conducted by means of the at least one pump in the near-bottom area of the sedimentation tank, displaced and by means of the at least one pump via the at least one bo dennahen partition wall opening in a near-bottom area of the aeration tank is returned.
  • the sludge level in the sedimentation basin is so low that there is typically a clear water zone at least 50 cm thick near the surface, ie in the upper half of the sedimentation basin.
  • the upper half of the sedimentation basin usually only has clear water at the end of the A phase and at the beginning of the S phase.
  • the predetermined amount of the contents of the activation tank in a near-ground area of the sedimentation tank and at the same time the settled activated sludge pumped over the at least one near-ground partition opening in the near-ground Be rich of the activated sludge tank is retained in the sedimentation tank during the S phase.
  • approximately half the volume of the sedimentation tank is exchanged in the standard case in the S phase by introducing the contents of the activated sludge tank, with the clear water remaining in the sedimentation tank.
  • a lower dry matter content TS is reached in the sedimentation tank than in the activated sludge tank.
  • the contents of the sedimentation tank can optionally be mixed by means of a mixing device after the sludge return (S phase), the contents of the sedimentation tank preferably being circulated for mixing.
  • clear water that was not withdrawn in the A phase is supplied from the clear water zone to a volume flow of at least one pump.
  • clear water is supplied to the volume flow of at least one pump to solve the technical problem during the S phase.
  • the dry matter content TS of the volume flow of the at least one pump which is fed into the sedimentation basin as a whole during the S phase, is reduced.
  • a lower dry matter content TS occurs in the sedimentation tank than in the activated sludge tank.
  • desired dry substance ratios in the aeration tank and in the sedimentation tank can be set by dosing the volume flow of clear water supplied to the pump.
  • At least one pump ensures the end of the S phase, so that a predetermined quantity of the contents of the aeration tank and a predetermined quantity of clear water from the sedimentation basin is directed via the pump volume flow into an area of the sedimentation basin close to the ground.
  • the activated sludge level in the sedimentation basin has dropped to such an extent that there is typically a clear water zone at least 50 cm thick near the surface (i.e. the upper half) of the sedimentation basin is. In dry weather, the upper half of the sedimentation basin usually only shows at the beginning of the S phase clear water up.
  • the clear water that was not drawn off in the A phase can be fed from the clear water zone of the respective sedimentation basin to the at least one pump, for example via transport lines.
  • the contents of the sedimentation tank can also be mixed in this embodiment by means of a mixing device after the sludge return (S phase), the contents of the sedimentation tank preferably being circulated for the mixing.
  • clear water that was not drawn off in the A phase is drained in the S phase, while the at least one pump is used to pump the predetermined quantity of the contents of the activation tank into the area of the sedimentation tank near the bottom the clear water zone is fed to the volume flow of the at least one pump, the activated sludge thereby displaced into the area of the sedimentation basin near the surface being returned to an area of the activation basin close to the surface.
  • This can be implemented as follows, for example: At the beginning of the S phase, which immediately follows the A phase, the sludge level in the sedimentation basin has dropped so much that there is typically a clear water zone at least 50 cm thick.
  • the upper half of the sedimentation basin usually only has clear water at the beginning of the S phase.
  • the surface backflow of clear water that was not drawn off in the A phase is directed from the respective sedimentation tank into the aeration tank via a two-part overflow, with part of the clear water going to at least one pump and another part to the Clear water is fed to the activation tank.
  • the raids can be controlled in a conventional manner by height-adjustable over fall edges.
  • the contents of the sedimentation basin can optionally be mixed by means of a mixing device in this embodiment after the sludge return (S phase), the contents of the sedimentation basin preferably being circulated for the thorough mixing.
  • the two sedimentation tanks can preferably adjoin the activation tank and be separated from the activation tank by a partition wall Has trend wall opening, wherein in the S-phase in the near-surface area of the sedimentation tank displaced activated sludge through the at least one partition opening is returned to the near-surface area of the activated sludge tank.
  • the clear water and the activated sludge tank contents fed into the sedimentation tank are preferably present in a predetermined volume ratio.
  • the predetermined quantity of the activated sludge tank contents in the near-bottom area of the sedimentation tank is mixed in a predetermined ratio in the at least one pump with the clear water supplied to the pump volume flow from the clear water zone of the sedimentation tank.
  • the dry matter content TS in the volume flow of at least one pump is reduced and a mixture of clear water and activated sludge tank contents with a correspondingly low dry matter content is introduced into the area of the sedimentation tank near the ground.
  • the clear water is conveyed via the transport lines and by means of at least one pump into the near-bottom area of the sedimentation basin, whereby the activated sludge settled in the near-bottom area of the sedimentation basin is pushed into the near-surface area of the sedimentation basin;
  • the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank is directed into the near-surface area of the sedimentation tank, and the activated sludge previously pushed into the near-surface area of the sedimentation tank is returned to the near-surface area of the activated sludge tank.
  • the content of the sedimentation tank by means of a Mixing device are mixed, wherein the content of the sedimentation basin is preferably circulated for the mixing.
  • a first step clear water is first drawn off from the clear water zone via transport lines by means of the at least one pump and fed into the area of the sedimentation basin near the ground, whereby the activated sludge settled (and thickened) in the area of the sedimentation basin near the ground is displaced upwards into the near-surface area of the sedimentation basin.
  • the predetermined quantity of activated sludge tank contents is conveyed into the area of the sedimentation tank near the bottom by means of the at least one pump, and at the same time the activated sludge that was previously pushed into the area of the sedimentation tank close to the surface is returned to the area of the activation tank close to the surface.
  • the line of the predetermined amount of activated sludge tank content by means of the at least one pump in the near-bottom area of the sedimentation tank can be implemented, for example, with a changed positioning of the transport line used in the first step.
  • the dry matter content TS of the volume flow of at least one pump that is fed into the sedimentation basin during the S phase is reduced and at the end of the S phase the dry matter content TS in the sedimentation basin is lower than achieved in the aeration tank.
  • the contents of the sedimentation tank can optionally be mixed by means of a mixing device in this embodiment after the sludge return (S-phase), the contents of the sedimentation tank preferably being circulated for mixing.
  • the two sedimentation tanks each border on the activation tank and are separated from the activation tank by a partition wall, with the partition wall between the respective sedimentation tank and the activation tank having at least one trend wall opening in the area near the surface of the tank, with During the S phase, the activated sludge pushed into the near-surface area of the sedimentation tank is returned through the at least one partition opening into the near-surface area of the activated sludge tank.
  • a recirculation pump with a volume flow of Q ⁇ 800 l/s and a speed of approximately v ⁇ 3.0 m/s is used as the pump for carrying out the S phase.
  • a compressed air-operated lifter also called “airlift” with a volume flow of Q ⁇ 800 l/s and a speed of approximately v ⁇ 3.0 m/s is used as the pump for carrying out the S phase.
  • compressed air operated lifters (“Airlift”) are well known to a person skilled in this technical field.
  • the S phase is carried out until the dry matter content TS in the activation tank is 5-7 g/l and the dry matter content TS in the corresponding sedimentation tank is 2-3 g/l.
  • a specialist in the technical field of biological wastewater treatment with activated sludge is based on their expertise and in view of the teaching of this revelation readily able to carry out the S-phase in such a way that at the end of the S-phase in the activated sludge tank and in the sedimentation tank desired dry matter content TS is present.
  • the S-phase is followed by the pre-settling phase (V-phase), in which the sludge sinks in the sedimentation basin, so that the activated sludge and clear water are separated without the clear water already being drawn off.
  • V-phase the sludge level drops so far that clear water that is essentially free of solids can be drawn off in the subsequent discharge phase (A phase).
  • a phase the subsequent discharge phase
  • the withdrawal in the two sedimentation tanks takes place only in the A phase, during the entire A phase the sludge level should preferably be at least 50 cm below the water level.
  • the A-phases in the two sedimentation tanks are phase-shifted or time-delayed in relation to one another in such a way that at least one A-phase is always available and operation according to the flow-through principle is approximately constant water level is possible.
  • the sewage treatment plant outflow then corresponds to the sewage treatment plant inlet.
  • operation according to the flow principle with an approximately constant water level thus refers to the principle of the flow process, which is known per se in activated sludge technology and which includes a simultaneous and continuous course of the clarification process in the various tanks. Due to the phase-shifted course of the A phases in the two sedimentation basins there is always at least one A phase available.
  • the present inventive method allows the S phase to be shortened to a duration of approximately 6 minutes.
  • the waste water to be cleaned flows through a screening device, a sand trap, a preliminary clarification and/or a basin for separating phosphorus before it is introduced into the aerated activation basin.
  • the invention can be modified in any way known to those skilled in the art and is not limited to the embodiments described. Individual aspects of the invention can also be taken up and largely combined with one another. Significant Lich are the ideas on which the invention is based, which in view of this Teaching can be carried out in a variety of ways by a person skilled in the art and still be maintained as such.

Abstract

The invention relates to a method for purifying wastewater using activated sludge, wherein the wastewater to be purified is first introduced into an activation tank which can be aerated and is subsequently further conducted into two sedimentation tanks in an alternating manner, wherein an operating cycle is carried out in each of the sedimentation tanks multiple times per day, said operating cycle having the following phases which are carried out in a temporally successive manner: • a sludge return phase (S phase) in which a specified quantity of the activation tank content is conducted in a region of the sedimentation tank near the base using at least one pump, and the quantity of the sedimentation tank content displaced in this manner is returned to the activation tank, • a pre-settling phase (V phase) for separating the activated sludge and clear water, and • an extraction phase (A phase) in which clear water is extracted. In the S phase, the clear water which was not extracted in the A phase is at least partly retained in the sedimentation tank, and settled activated sludge is at least partly displaced by the specified quantity of the activation tank content conducted in the region of the sedimentation tank near the base and is returned to the activation tank.

Description

VERFAHREN ZUR REINIGUNG VON ABWASSER MITTELS BELEBTSCHLAMM PROCESS FOR PURIFYING WASTEWATER USING ACTIVATED SLUDGE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser mittels Belebtschlamm, in dem das zu reinigende Abwasser zunächst in ein belüftbares Belebungsbecken eingeleitet und anschließend abwechselnd in zwei Sedimentationsbecken weitergeleitet wird, wobei in den Sedimentationsbecken jeweils mehrmals am Tag ein Betriebszyklus abläuft, der die fol genden zeitlich hintereinander ablaufenden Phasen umfasst: The invention relates to a method for cleaning waste water using activated sludge, in which the waste water to be cleaned is first introduced into an aerated activated sludge tank and then passed on alternately to two sedimentation tanks, with an operating cycle running in the sedimentation tanks several times a day, which includes the following in terms of time consecutive phases includes:
• eine Schlammrückführphase (S- Phase), in welcher mittels zumindest einer Pumpe eine vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in einen bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird und eine dadurch verdrängte Menge des In halts des Sedimentationsbeckens in das Belebungsbecken rückgeführt wird, • a sludge return phase (S-phase), in which at least one pump is used to direct a predetermined quantity of the content of the activation tank into an area of the sedimentation tank close to the bottom and a quantity of the content of the sedimentation tank displaced thereby is returned to the activation tank,
• eine Vorabsetzphase (V-Phase), in welcher eine Trennung von Belebtschlamm und Klarwasser erfolgt, und • a pre-settling phase (V-phase), in which the activated sludge and clear water are separated, and
• eine Abzugsphase (A-Phase), in welcher ein erster Teil des Klarwassers abgezogen wird und ein zweiter Teil des Klarwassers oberhalb des abgesetzten Belebtschlamms als Klarwasserzone in einem oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens verbleibt, und wobei die in den zwei Sedimentationsbecken ablaufenden Abzugspha sen derart zeitversetzt zueinander ablaufen, dass ein Betrieb nach dem Durchflussprin zip mit annähernd konstantem Wasserspiegel erfolgt. • A withdrawal phase (A-phase), in which a first part of the clear water is withdrawn and a second part of the clear water remains above the settled activated sludge as a clear water zone in a near-surface area of the sedimentation basin, and the withdrawal phases running in the two sedimentation basins are delayed in this way each other so that operation is based on the flow principle with an approximately constant water level.
Bei derartigen Verfahren werden in einem biologischen Reaktor - im Belebungsbecken - un ter Sauerstoffzufuhr organische Kohlenstoffverbindungen durch Bakterien abgebaut und in Belebtschlamm umgewandelt. Zusätzlich erfolgen Nitrifikation, Denitrifikation und die Ent fernung von Phosphor. Im anschließenden Nachklärbecken - im Sedimentationsbecken - se- dimentiert der Belebtschlamm (V-Phase) und das Klarwasser wird in der Abzugsphase (A- Phase) abgezogen. Zur Aufrechterhaltung des Prozesses wird in einer Schlammrückführ phase (S-Phase) Belebtschlamm wieder aus dem Sedimentationsbecken in das Belebungsbe cken rückgeführt. In der WO 97/08104 und der EP 0851844 Bl wird ein solches eingangs genanntes Abwasser reinigungsverfahren beschrieben. In der Bundesrepublik Deutschland sind derzeit ca. 200 Ab wasserreinigungsanlagen basierend auf der in der WO 97/08104 bzw. der in der EP 0851844 Bl beschriebenen Technologie in Betrieb und werden unter der Bezeichnung BIOCOS® ge führt. In dem bekannten Verfahren verursacht der in der S- Phase mittels Rückführpumpen in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens eingebrachte Inhalt des Belebungsbe ckens einen Rücklauf des Sedimentationsbeckeninhalts in das Belebungsbecken, indem ober flächennaher Inhalt des Sedimentationsbeckens über oberflächennahe Öffnungen in das Bele bungsbecken zurückfließt; das Sedimentationsbecken und das Belebungsbecken stehen über diese oberflächennahen Öffnungen miteinander in flüssiger Kommunikation. Nachteilig an der Rückführung von Inhalt aus dem oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens gemäß dem bekannten Verfahren ist, dass nach dem Einschalten der Rückführpumpe wäh rend der S- Phase zunächst über einen längeren Zeitraum Klarwasser und kein Belebtschlamm aus dem Sedimentationsbecken in das Belebungsbecken rückgeführt wird und somit für eine ausreichende Schlammrückführung lange Zeit mittels der Rückführpumpen gepumpt werden muss. Dadurch entsteht neben langen Pumpzeiten ein hoher Verbrauch an Pumpenenergie, die Lebenserwartung der Pumpen sinkt, die Pumpenwartungskosten steigen und im Bele bungsbecken stellt sich nur ein mäßiger, sohin unzufriedenstellender, Trockensubstanzgehalt TS des Belebtschlammes ein. Der Trockensubstanzgehalt bestimmt letztendlich die Kapazität einer auf Belebtschlamm basierenden Kläranlage. In such processes, organic carbon compounds are degraded by bacteria and converted into activated sludge in a biological reactor - in the activated sludge tank - under oxygen supply. In addition, nitrification, denitrification and the removal of phosphorus take place. In the subsequent secondary clarifier - in the sedimentation tank - the activated sludge settles (V-phase) and the clear water is drawn off in the withdrawal phase (A-phase). To maintain the process, activated sludge is returned from the sedimentation tank to the activated sludge tank in a sludge return phase (S phase). In WO 97/08104 and EP 0851844 B1 such a wastewater treatment process is described. In the Federal Republic of Germany there are currently around 200 waste water treatment plants based on the technology described in WO 97/08104 and EP 0851844 B1 in operation and are marketed under the name BIOCOS®. In the known method, the contents of the activated sludge tank brought into the near-bottom area of the sedimentation tank in the S phase by means of return pumps causes the contents of the activated sludge tank to flow back into the activated sludge tank, in that the contents of the sedimentation tank close to the surface flow back into the activated sludge tank through openings close to the surface; the sedimentation basin and the aeration basin are in fluid communication with each other via these near-surface openings. A disadvantage of the recirculation of contents from the near-surface area of the sedimentation tank according to the known method is that after switching on the recirculation pump during the S phase, clear water and no activated sludge is initially returned from the sedimentation tank to the activated sludge tank over a longer period of time and thus for sufficient sludge return must be pumped for a long time using the return pumps. In addition to long pumping times, this results in high pump energy consumption, the life expectancy of the pumps decreases, pump maintenance costs increase and the activated sludge in the activated sludge tank only has a moderate, and therefore unsatisfactory, dry matter content TS. The dry matter content ultimately determines the capacity of a sewage treatment plant based on activated sludge.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten und oben aus geführten Nachteile zu beseitigen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht zudem darin, ein Verfahren bereitzustellen, welches nicht nur in neu zu bauenden Kläranlagen, sondern in ökonomischer Weise und mit wenig konstruktivem Aufwand auch nachträglich in bestehen den Kläranlagen implementiert werden kann. It is an object of the invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and listed above. A further object of the invention is also to provide a method which can be implemented not only in new sewage treatment plants to be built, but also subsequently in existing sewage treatment plants in an economical manner and with little structural effort.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren wie eingangs genannt dadurch gelöst, dass er findungsgemäß in der S-Phase der zweite Teil des Klarwassers, der in der A-Phase nicht ab gezogen wurde, zumindest teilweise im Sedimentaüonsbecken zurückgehalten wird und der abgesetzte und eingedickte Belebtschlamm zumindest teilweise durch die vorbestimmte Menge des in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleiteten Inhalts des Be lebungsbeckens verdrängt und in das Belebungsbecken rückgeführt wird. Auf diese Weise wird nach der S- Phase im Sedimentationsbecken ein niedrigerer Trockensubstanzgehalt TS als im Belebungsbecken erreicht. Im Betrieb der Kläranlage können durch entsprechende Wahl der im Sedimentationsbecken zurückgehaltenen Klarwassermenge, der in den boden nahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleiteten vorbestimmten Menge des Inhalts des Belebungsbeckens und der in das Belebungsbecken rückgeführten Belebtschlamm-Menge gewünschte Trockensubstanzverhältnisse im Belebungsbecken und in den Sedimentations becken eingestellt werden. These objects are achieved by a method as mentioned at the outset in that, according to the invention, in the S phase the second part of the clear water that was not drawn off in the A phase is at least partially retained in the sedimentation basin and the settled and thickened activated sludge at least partially displaced by the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank conducted into the near-bottom area of the sedimentation tank and returned to the activated sludge tank. In this way After the S phase, a lower dry matter content TS is reached in the sedimentation tank than in the activated sludge tank. During operation of the sewage treatment plant, the desired dry matter ratios in the aeration tank and in the sedimentation tank can be set by appropriately selecting the amount of clear water retained in the sedimentation tank, the predetermined quantity of the content of the activated sludge tank fed into the area near the bottom of the sedimentation tank and the quantity of activated sludge returned to the activated sludge tank.
Dank der Erfindung kann die Pumpzeit während der S-Phase auf etwa die Hälfte der bislang benötigten Pumpzeit gesenkt werden; dadurch wird der Verbrauch an Pumpenenergie signi fikant erniedrigt, die Lebenserwartung der Pumpen steigt und die Pumpenwartungskosten sinken. Im Belebungsbecken stellt sich im Laufe der S-Phase im Vergleich zu den bekannten Verfahren ein hoher Trockensubstanzgehalt TS des Belebtschlammes und im jeweiligen Sedi- mentaüonsbecken ein niedriger Trockensubstanzgehalt TS ein, was sich wiederum positiv auf die Kapazität der Kläranlage auswirkt. Die oben beschriebenen Nachteile des bekannten Verfahrens werden auf diese Weise beseitigt. Thanks to the invention, the pumping time during the S-phase can be reduced to about half the pumping time previously required; this significantly reduces the consumption of pump energy, increases the life expectancy of the pumps and reduces pump maintenance costs. In comparison to the known processes, a high dry matter content TS of the activated sludge occurs in the activated sludge tank in the course of the S phase and in the respective sedimentation tank a low dry matter content TS occurs, which in turn has a positive effect on the capacity of the sewage treatment plant. The disadvantages of the known method described above are eliminated in this way.
Die Erfindung lässt sich nicht nur in neu zu bauenden Kläranlagen, sondern auch nachträg lich in ökonomischer Weise und mit wenig konstruktivem Aufwand in bestehenden Kläran lagen implementieren. The invention can be implemented not only in new sewage treatment plants to be built, but also subsequently in an economical manner and with little design effort in existing sewage treatment plants.
Die hierin synonym verwendeten Begriffe „bodennaher Bereich" und „unterer Bereich" ei nes Beckens beziehen sich auf die untere Hälfte des in einem Becken enthaltenen Beckenin halts. Die hierin synonym verwendeten Begriffe „oberflächennaher Bereich" und „oberer Be reich" eines Beckens beziehen sich auf die obere Hälfte des in einem Becken enthaltenen Be ckeninhalts. The terms "near the bottom area" and "lower area" of a basin used interchangeably herein refer to the lower half of the basin contents contained in a basin. The terms “near-surface area” and “upper area” of a basin used synonymously herein refer to the upper half of the basin content contained in a basin.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem einer Lachperson auf diesem Gebiet der Technik hinlänglich bekannten Prinzip des konventionellen Belebtschlammverfahrens ( con - ventional activated sludge process, C AS- Verfahren). Das CAS-Verfahren umfasst - in seiner ein fachsten Porm - zwei Durchflussbecken mit jeweils nahezu konstantem Wasserstand. Das erste Becken (Belebungsbecken; engl „aeration tank") wird belüftet und darin findet der Großteil der biologischen Aktivität statt. Das zweite Becken (das Nachklärbecken oder Sedi mentationsbecken, engl „secondary clarifyer") dient zur Abtrennung des Belebtschlamms und enthält den Ablauf der Kläranlage. Im Nachklärbecken findet keine Belüftung statt und so wohl die Schlammrückführung als auch der Abwasserabfluss erfolgen kontinuierlich. Der Belebtschlamm wird im CAS-Verfahren kontinuierlich von dem Nachklärbecken in das Bele bungsbecken zurückgepumpt. Das vorliegende Verfahren gemäß der Erfindung stellt eine Weiter bildimg des CAS-Verfahrens dar, wobei in dem erfindungsgemäßen Verfahren ein be lüftetes Belebungsbecken und zwei nicht belüftete Sedimentationsbecken vorgesehen sind und das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wird. The process according to the invention is based on the principle of the conventional activated sludge process (conventional activated sludge process, CAS process), which is well known to a person in this field of technology. In its simplest form, the CAS process comprises two flow-through basins, each with an almost constant water level. The first tank (aeration tank) is aerated and most of the biological activity takes place in it. The second tank (the secondary clarifier or sedimentation tank) is used to separate the activated sludge and contains the outflow of the sewage treatment plant. There is no aeration in the secondary clarifier and both the sludge return and the waste water discharge are continuous. In the CAS process, the activated sludge is continuously pumped back from the secondary clarifier to the activated sludge tank. The present method according to the invention represents a further development of the CAS method, with an aerated activation tank and two non-aerated sedimentation tanks being provided in the method according to the invention and the method being carried out according to the present disclosure.
Das Belebungsbecken und die zwei Sedimentationsbecken, die im erfindungsgemäßen Ver fahren zum Einsatz kommen, sind nach üblicher und bekannter Art und Weise räumlich be nachbart zueinander angeordnet und vorzugsweise nur mittels einer Trennwand voneinan der getrennt. Für die Weiter leitung der vorbestimmten Menge des Belebungsbeckeninhalts mittels der zumindest einen Pumpe in einen bodennahen Bereich des jeweiligen Sedimenta- üonsbecken während der S-Phase können das Belebungsbecken und das jeweilige Sedimen tationsbecken beispielsweise nach an sich bekannter Art und Weise über bodennah angeord nete Leitungen und/ oder Öffnungen in der Trennwand miteinander verbunden sein und sich als kommunizierende Gefäße verhalten. Im belüfteten Belebungsbecken befindet sich ein Belüfter nach an sich bekannter Bauart zur Eintragung von Sauerstoff. Die beiden Sedi- mentaüonsbecken werden entsprechend dem Grundprinzip des CAS-Verfahrens nicht belüf tet. The aeration tank and the two sedimentation tanks, which are used in the process according to the invention, are arranged next to one another in a conventional and known manner and are preferably only separated from one another by a partition wall. To transfer the predetermined quantity of the activated sludge tank contents by means of the at least one pump to a near-bottom area of the respective sedimentation tank during the S phase, the activated sludge tank and the respective sedimentation tank can, for example, be connected in a manner known per se via lines and pipes arranged close to the ground / or openings in the partition may be interconnected and behave as communicating vessels. In the aerated activation tank there is an aerator of a type known per se for introducing oxygen. In accordance with the basic principle of the CAS process, the two sedimentation basins are not aerated.
Erfindungsgemäß wird in der S-Phase mittels der zumindest einen Pumpe eine vorbe stimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in einen bodennahen Bereich des Sedi mentationsbeckens geleitet und der abgesetzte Belebtschlamm zumindest teilweise durch die vorbestimmte Menge des in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleiteten Inhalts des Belebungsbeckens verdrängt und in das Belebungsbecken rückgeführt. Sofern nicht anders angegeben, kann das Rückführen des verdrängten abgesetzten Belebtschlamms sowohl in passiver Weise, vorzugweise realisiert mittels einer Konstruktion des Sedimentati onsbeckens und des Belebungsbeckens als kommunizierende Gefäße, als auch in aktiver Weise, vorzugsweise realisiert mittels zumindest einer Pump Vorrichtung, erfolgen. Bei be stimmten Ausführungsformen des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass sowohl das Lei ten der vorbestimmten Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens als auch das Rückführen des verdrängten abgesetzten Belebtschlamms in das Belebungsbecken während der S-Phase mittels der zumindest einen Pumpe erfolgt. According to the invention, in the S phase, the at least one pump is used to direct a predetermined quantity of the contents of the activation tank into an area of the sedimentation tank near the bottom, and the settled activated sludge is at least partially displaced by the predetermined quantity of the contents of the activation tank guided into the area of the sedimentation tank close to the bottom and returned to the aeration tank. Unless otherwise stated, the displaced activated sludge can be returned either passively, preferably by constructing the sedimentation tank and the activated sludge tank as communicating vessels, or actively, preferably by means of at least one pump device . In certain embodiments of the method, it can be provided that both the conduction of the predetermined quantity of the contents of the activation tank into the area of the sedimentation tank near the bottom and the return of the displaced sediment Activated sludge takes place in the activated sludge tank during the S phase by means of at least one pump.
Bekanntermaßen und im Einklang mit den geltenden gesetzlichen Vorgaben müssen in Be- lebtschlamm-basierten Kläranlagen nach dem Klarwasserabzug, d.h. am Ende der A- Phase, immer zumindest 20% des Klarwasservolumens in der Anlage verbleiben, um zu verhin dern, dass Trockensubstanz/ Belebtschlamm aus der Anlage abfließt. Idealerweise verbleibt am Ende der A-Phase noch eine mindestens 50 cm starke Klarwasserzone im oberflächenna hen Bereich des Sedimentationsbeckens. Normalerweise verbleiben im vorliegenden erfin dungsgemäßen Verfahren am Ende der A-Phase bei trockenem Wetter ca. 50% des Klarwas servolumens und bei Regenwetter ca. 30% des Klarwasservolumens im oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens. As is well known and in accordance with the applicable legal requirements, at least 20% of the clear water volume must always remain in the plant in activated sludge-based sewage treatment plants after the clear water discharge, i.e. at the end of the A phase, in order to prevent dry matter/activated sludge from escaping drains from the plant. Ideally, at the end of the A phase, a clear water zone at least 50 cm thick remains in the near-surface area of the sedimentation basin. Normally remain in the present inventions to the invention method at the end of the A phase in dry weather about 50% of the clear water volume and in rainy weather about 30% of the clear water volume in the near-surface area of the sedimentation basin.
Bei Trockenwetter weist die obere Sedimentationsbeckenhälfte am Ende der A-Phase und zu Beginn der S-Phase meist nur Klarwasser und die untere Sedimentationsbeckenhälfte nur ab gesetzten eingedickten Belebtschlamm auf. Wenn in der S-Phase das Klarwasser im Sedi mentationsbecken zurückgehalten wird und der abgesetzte eingedickte Belebtschlamm durch die vorbestimmte Menge an Belebungsbeckeninhalt ersetzt wird, erhält man nach ei ner anschließenden Durchmischung des Sedimentationsbeckens im Sedimentationsbecken eine Trockensubstanz TS annähernd in der halben Höhe der Trockensubstanz TS im Bele bungsbecken. In dry weather, the upper half of the sedimentation basin usually only has clear water at the end of the A phase and the beginning of the S phase, and the lower half of the sedimentation basin only has settled, thickened activated sludge. If the clear water is held back in the sedimentation tank in the S phase and the settled, thickened activated sludge is replaced by the predetermined amount of activated sludge tank content, after subsequent mixing of the sedimentation tank in the sedimentation tank, a dry matter TS is obtained that is approximately half the height of the dry matter TS im activation tank.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann es vorgesehen sein, dass in der S-Phase der zweite Teil des Klarwassers, der in der A-Phase nicht abgezogen wurde, im Wesentlichen zur Gänze im Sedimentationsbecken zurückgehalten wird und/ oder dass der abgesetzte Be lebtschlamm im Wesentlichen zur Gänze durch die vorbestimmte Menge des in den boden nahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleiteten Inhalts des Belebungsbeckens verdrängt und in das Belebungsbecken rückgeführt wird. Unter der Formulierung „im Wesentlichen zur Gänze" ist zu verstehen, dass, soweit technisch möglich, das gesamte nicht abgezogene Klarwasser während der S-Phase zurückgehalten wird, bzw., soweit technisch möglich, der gesamte abgesetzte Belebtschlamm durch die vorbestimmte Menge des in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleiteten Belebungsbeckeninhalts verdrängt und in das Belebungsbecken rückgeführt wird. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorgesehen sein, dass mittels einer Mischeinrichtung im Anschluss an die Schlammrückführung (S- Phase) und vor der Vorabsetzphase (V-Phase) eine Mischung des Inhaltes des Sedimentaüonsbeckens erfolgt. Eine zusätzlich zur zumindest einen Pumpe vor gesehene Mischeinrichtung zur Mischung des Inhaltes des Sedimentationsbeckens anschlie ßend an die Schlammrückführung (S-Phase) verhindert Schlammablagerungen am Boden des Sedimentationsbeckens, verbessert durch Bildung eines Flockenfilters die Qualität des Ablaufes und erhöht durch den sich absetzenden Schlamm die endogene Denitrifikation. Derartige Mischeinrichtungen, die zur Mischung des Inhalts von Kläranlagenbecken geeig net sind, sind der einschlägigen Fachperson hinlänglich bekannt und bedürfen keiner nähe ren Erläuterung. In certain embodiments it can be provided that in the S phase the second part of the clear water that was not drawn off in the A phase is retained essentially entirely in the sedimentation basin and/or that the settled activated sludge is essentially entirely retained is displaced by the predetermined quantity of the contents of the activation tank conducted into the near-bottom area of the sedimentation tank and returned to the activation tank. The phrase "substantially entirely" means that, as far as technically possible, all of the clear water that has not been drawn off is retained during the S phase, or, as far as technically possible, all of the settled activated sludge is retained by the predetermined amount of the near-bottom area of the sedimentation tank and is returned to the activated sludge tank. In the embodiments of the method according to the invention described herein, it can also be provided that the contents of the sedimentation basin are mixed by means of a mixing device after the sludge return (S phase) and before the pre-settling phase (V phase). A mixing device provided in addition to the at least one pump for mixing the contents of the sedimentation basin after the sludge return (S-phase) prevents sludge deposits on the bottom of the sedimentation basin, improves the quality of the outflow by forming a flake filter and increases the endogenous level through the sludge that settles denitrification. Mixing devices of this type, which are suitable for mixing the contents of sewage treatment tanks, are well known to those skilled in the art and do not require any further explanation.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die nicht nur für kleinere Kläranlagen, sondern auch für Großkläranlagen bestens geeignet und leicht umzusetzen ist, ist es vorgesehen, dass die zwei Sedimentationsbecken jeweils an das Belebungsbecken angrenzen und durch eine Trennwand vom Belebungsbecken getrennt sind, wobei die Trennwand zwischen dem jeweiligen Sedimentationsbecken und dem Bele bungsbecken im bodennahen Bereich der Becken zumindest eine Trendwandöffnung auf weist, wobei die S-Phase derart abläuft, dass in der S-Phase der abgesetzte Belebtschlamm zumindest teilweise durch die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens, die mittels der zumindest einen Pumpe in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, verdrängt und mittels der zumindest einen Pumpe über die zumindest eine bo dennahe Trennwandöffnung in einen bodennahen Bereich des Belebungsbeckens rückge führt wird. In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, which is ideal and easy to implement not only for smaller sewage treatment plants but also for large sewage treatment plants, it is provided that the two sedimentation tanks each border the activation tank and are separated from the activation tank by a partition wall, with the dividing wall between the respective sedimentation tank and the activated sludge tank has at least one trend wall opening near the bottom of the tank, with the S phase taking place in such a way that in the S phase the settled activated sludge is at least partially replaced by the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank is conducted by means of the at least one pump in the near-bottom area of the sedimentation tank, displaced and by means of the at least one pump via the at least one bo dennahen partition wall opening in a near-bottom area of the aeration tank is returned.
Zu Beginn der S-Phase, welche unmittelbar an die A-Phase anschließt, ist der Schlammspie gel im Sedimentationsbecken so weit abgesenkt, dass typischerweise eine mindestens 50 cm starke Klarwasserzone im oberflächennahen Bereich, d.h. in der oberen Hälfte, des Sedimen tationsbeckens vorhanden ist. Bei Trockenwetter weist die obere Sedimentationsbeckenhälfte am Ende der A-Phase und zu Beginn der S-Phase meist nur Klarwasser auf. Somit wird bei der oben genannten besonders vorteilhaften und einfach zu realisierenden Ausführungsform zur Lösung der technischen Aufgabe in einem ersten Schritt der S-Phase mittels der zumin dest einen Pumpe die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in einen bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens und gleichzeitig der abgesetzte Be lebtschlamm über die zumindest eine bodennahe Trennwandöffnung in den bodennahen Be reich des Belebungsbeckens gepumpt. Dadurch bleibt die am Ende der A- Phase oberhalb des abgesetzten Belebtschlamms befindliche Klarwasserzone während der S- Phase im Sedimen tationsbecken erhalten. In dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Standardfall in der S-Phase ungefähr das halbe Volumen des Sedimentationsbeckens durch das Einbringen von Belebungsbeckeninhalt ausgetauscht, wobei das Klarwasser im Sedimentationsbecken verbleibt. Am Ende der S-Phase wird im Sedimentationsbecken ein niedrigerer Trockensubstanzgehalt TS als im Belebungsbecken erreicht. At the beginning of the S phase, which immediately follows the A phase, the sludge level in the sedimentation basin is so low that there is typically a clear water zone at least 50 cm thick near the surface, ie in the upper half of the sedimentation basin. In dry weather, the upper half of the sedimentation basin usually only has clear water at the end of the A phase and at the beginning of the S phase. Thus, in the above-mentioned particularly advantageous and easy-to-implement embodiment for solving the technical problem in a first step of the S-phase by means of at least one pump, the predetermined amount of the contents of the activation tank in a near-ground area of the sedimentation tank and at the same time the settled activated sludge pumped over the at least one near-ground partition opening in the near-ground Be rich of the activated sludge tank. As a result, the clear water zone above the settled activated sludge at the end of the A phase is retained in the sedimentation tank during the S phase. In this embodiment of the method according to the invention, approximately half the volume of the sedimentation tank is exchanged in the standard case in the S phase by introducing the contents of the activated sludge tank, with the clear water remaining in the sedimentation tank. At the end of the S phase, a lower dry matter content TS is reached in the sedimentation tank than in the activated sludge tank.
Bei dieser Ausführungsform kann wie bereits oben erwähnt nach der Schlammrückführung (S-Phase) der Inhalt des Sedimentationsbeckens optional mittels einer Mischeinrichtung durchmischt werden, wobei für die Durchmischung vorzugsweise der Inhalt des Sedimenta tionsbeckens in einem Kreislauf geführt wird. In this embodiment, as already mentioned above, the contents of the sedimentation tank can optionally be mixed by means of a mixing device after the sludge return (S phase), the contents of the sedimentation tank preferably being circulated for mixing.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird in der S- Phase Klarwasser, das in der A-Phase nicht abgezogen wurde, aus der Klarwasserzone ei nem Volumenstrom der zumindest einen Pumpe zugeführt. Bei dieser alternativen Ausfüh rungsform wird zur Lösung der technischen Aufgabe während der S-Phase dem Volumen strom der zumindest einen Pumpe Klarwasser zugeführt. Auf diese Weise wird der Trocken substanzgehalt TS des Volumenstroms der zumindest einen Pumpe, der während der S- Phase insgesamt in das Sedimentationsbecken geleitet wird, reduziert. Nach der S-Phase stellt sich dadurch im Sedimentationsbecken ein niedrigerer Trockensubstanzgehalt TS als im Belebungsbecken ein. Im Betrieb der Kläranlage können durch die Dosierung der dem Pumpen- Volumenstrom zugeführten Klarwassermenge gewünschte Trockensubstanzver hältnisse im Belebungsbecken und in den Sedimentationsbecken eingestellt werden. Die zu mindest eine Pumpe sorgt für den Ablauf der S-Phase, so dass eine vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens sowie eine vorbestimmte Menge an Klarwasser aus dem Sedi mentationsbecken über den Pumpen-Volumenstrom in einen bodennahen Bereich des Sedi mentationsbeckens geleitet wird. Wie bereits erwähnt ist zu Beginn der S-Phase, welche un mittelbar an die A-Phase anschließt, der Belebtschlammspiegel im Sedimentationsbecken so weit abgesenkt, dass typischerweise eine mindestens 50 cm starke Klarwasserzone im ober flächennahen Bereich (d.h. der oberen Hälfe) des Sedimentationsbeckens vorhanden ist. Bei Trocken wetter weist die obere Sedimentationsbeckenhälfte zu Beginn der S-Phase meist nur Klarwasser auf. Während der S-Phase kann das Klarwasser, das in der A- Phase nicht abge zogen wurde, von der Klarwasserzone des jeweiligen Sedimentationsbeckens beispielsweise über Transportleitungen der zumindest einen Pumpe zugeführt werden. Auch bei dieser Ausführungsform kann wie bereits oben erwähnt nach der Schlammrückführung (S-Phase) optional der Inhalt des Sedimentationsbeckens mittels einer Mischeinrichtung durchmischt werden, wobei für die Durchmischung vorzugsweise der Inhalt des Sedimentationsbeckens in einem Kreislauf geführt wird. In an alternative embodiment of the method according to the invention, in the S phase, clear water that was not withdrawn in the A phase is supplied from the clear water zone to a volume flow of at least one pump. In this alternative embodiment, clear water is supplied to the volume flow of at least one pump to solve the technical problem during the S phase. In this way, the dry matter content TS of the volume flow of the at least one pump, which is fed into the sedimentation basin as a whole during the S phase, is reduced. After the S phase, a lower dry matter content TS occurs in the sedimentation tank than in the activated sludge tank. During the operation of the sewage treatment plant, desired dry substance ratios in the aeration tank and in the sedimentation tank can be set by dosing the volume flow of clear water supplied to the pump. At least one pump ensures the end of the S phase, so that a predetermined quantity of the contents of the aeration tank and a predetermined quantity of clear water from the sedimentation basin is directed via the pump volume flow into an area of the sedimentation basin close to the ground. As already mentioned, at the beginning of the S phase, which immediately follows the A phase, the activated sludge level in the sedimentation basin has dropped to such an extent that there is typically a clear water zone at least 50 cm thick near the surface (i.e. the upper half) of the sedimentation basin is. In dry weather, the upper half of the sedimentation basin usually only shows at the beginning of the S phase clear water up. During the S phase, the clear water that was not drawn off in the A phase can be fed from the clear water zone of the respective sedimentation basin to the at least one pump, for example via transport lines. As already mentioned above, the contents of the sedimentation tank can also be mixed in this embodiment by means of a mixing device after the sludge return (S phase), the contents of the sedimentation tank preferably being circulated for the mixing.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der oben beschriebenen Ausführungsform wird in der S-Phase, während mittels der zumindest einen Pumpe die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, Klarwasser, das in der A-Phase nicht abgezogen wurde, aus der Klarwasserzone dem Volu menstrom der zumindest einen Pumpe zugeführt, wobei der dadurch in den oberflächenna hen Bereich des Sedimentationsbeckens verdrängte abgesetzte Belebtschlamm in einen ober flächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. Dies kann beispielsweise wie folgt umgesetzt werden: Zu Beginn der S-Phase, welche unmittelbar an die A-Phase an schließt, ist der Schlammspiegel im Sedimentationsbecken so weit abgesenkt, dass typischer weise eine mindestens 50 cm starke Klarwasserzone vorhanden ist. Bei Trockenwetter weist die obere Sedimentationsbeckenhälfte zu Beginn der S-Phase meist nur Klar wasser auf. Wäh rend der S-Phase wird der oberflächliche Rückfluss von Klarwasser, das in der A-Phase nicht abgezogen wurde, von dem jeweiligen Sedimentationsbecken in das Belebungsbecken über einen zweigeteilten Überfall geleitet, wobei ein Teil des Klarwassers der zumindest einen Pumpe und ein anderer Teil des Klarwassers dem Belebungsbecken zugeführt wird. Die bei den Überfälle können nach an sich bekannter Art und Weise durch höhen verstellbare Über fallkanten gesteuert werden. Auch bei dieser Ausführungsform kann wie bereits oben er wähnt nach der Schlammrückführung (S-Phase) optional der Inhalt des Sedimentationsbe ckens mittels einer Mischeinrichtung durchmischt werden, wobei für die Durchmischung vorzugsweise der Inhalt des Sedimentationsbeckens in einem Kreislauf geführt wird. In an advantageous development of the embodiment described above, clear water that was not drawn off in the A phase is drained in the S phase, while the at least one pump is used to pump the predetermined quantity of the contents of the activation tank into the area of the sedimentation tank near the bottom the clear water zone is fed to the volume flow of the at least one pump, the activated sludge thereby displaced into the area of the sedimentation basin near the surface being returned to an area of the activation basin close to the surface. This can be implemented as follows, for example: At the beginning of the S phase, which immediately follows the A phase, the sludge level in the sedimentation basin has dropped so much that there is typically a clear water zone at least 50 cm thick. In dry weather, the upper half of the sedimentation basin usually only has clear water at the beginning of the S phase. During the S phase, the surface backflow of clear water that was not drawn off in the A phase is directed from the respective sedimentation tank into the aeration tank via a two-part overflow, with part of the clear water going to at least one pump and another part to the Clear water is fed to the activation tank. The raids can be controlled in a conventional manner by height-adjustable over fall edges. As already mentioned above, the contents of the sedimentation basin can optionally be mixed by means of a mixing device in this embodiment after the sludge return (S phase), the contents of the sedimentation basin preferably being circulated for the thorough mixing.
Vorzugsweise können bei bestimmten Varianten dieser Weiterbildung die zwei Sedimentati onsbecken jeweils an das Belebungsbecken angrenzen und durch eine Trennwand vom Bele bungsbecken getrennt sein, wobei die Trennwand zwischen dem jeweiligen Sedimentations becken und dem Belebungsbecken im oberflächennahen Bereich der Becken zumindest eine Trendwandöffnung aufweist, wobei in der S- Phase der in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens verdrängte Belebtschlamm durch die zumindest eine Trennwandöff nung hindurch in den oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. In certain variants of this development, the two sedimentation tanks can preferably adjoin the activation tank and be separated from the activation tank by a partition wall Has trend wall opening, wherein in the S-phase in the near-surface area of the sedimentation tank displaced activated sludge through the at least one partition opening is returned to the near-surface area of the activated sludge tank.
Vorzugsweise liegt in dem Volumenstrom der zumindest einen Pumpe das Klar wasser und der in das Sedimentationsbecken geleitete Belebungsbeckeninhalt in einem vorbestimmten Volumen Verhältnis vor. Hierfür wird während der S- Phase die in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitete vorbestimmte Menge des Belebungsbeckeninhalts in der zumindest einen Pumpe mit dem aus der Klarwasserzone des Sedimentationsbeckens dem Pumpenvolumenstrom zugeführten Klarwasser in einem vorbestimmten Verhältnis ge mischt. Auf diese Weise wird der Trockensubstanzgehalt TS im Volumenstrom der zumin dest einen Pumpe reduziert und ein Gemisch aus Klarwasser und Belebungsbeckeninhalt mit entsprechend niedrigem Trockensubstanzgehalt wird in den bodennahen Bereich des Se dimentationsbeckens eingebracht. In the volume flow of the at least one pump, the clear water and the activated sludge tank contents fed into the sedimentation tank are preferably present in a predetermined volume ratio. For this purpose, during the S-phase, the predetermined quantity of the activated sludge tank contents in the near-bottom area of the sedimentation tank is mixed in a predetermined ratio in the at least one pump with the clear water supplied to the pump volume flow from the clear water zone of the sedimentation tank. In this way, the dry matter content TS in the volume flow of at least one pump is reduced and a mixture of clear water and activated sludge tank contents with a correspondingly low dry matter content is introduced into the area of the sedimentation tank near the ground.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass in der S-Phase Klarwasser, das in der A-Phase nicht abgezogen wurde, aus der Klarwasserzone dem Volumenstrom der zumindest einen Pumpe zugeführt wird, wobei das Zuführen des Klarwassers aus der Klarwasserzone in den Volumenstrom der zumindest einen Pumpe über Transportleitungen, welche vorzugsweise mit elektrisch angetriebenen Schiebern ausgestattet sind, erfolgt, wobei die S-Phase derart abläuft, dass: In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that in the S phase, clear water that was not drawn off in the A phase is fed from the clear water zone to the volume flow of the at least one pump, with the clear water being fed in from the clear water zone into the volume flow of the at least one pump via transport lines, which are preferably equipped with electrically driven slides, with the S phase taking place in such a way that:
• am Beginn der S-Phase das Klarwasser über die Transportleitungen und mittels der zu mindest einen Pumpe in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, wodurch der im bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens abgesetzte Be lebtschlamm in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens abgedrängt wird; • at the beginning of the S phase, the clear water is conveyed via the transport lines and by means of at least one pump into the near-bottom area of the sedimentation basin, whereby the activated sludge settled in the near-bottom area of the sedimentation basin is pushed into the near-surface area of the sedimentation basin;
• anschließend mittels der zumindest einen Pumpe die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, und der zuvor in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens ab gedrängte Belebtschlamm in den oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. • then by means of the at least one pump the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank is directed into the near-surface area of the sedimentation tank, and the activated sludge previously pushed into the near-surface area of the sedimentation tank is returned to the near-surface area of the activated sludge tank.
Auch bei dieser Ausführungsform kann wie bereits oben erwähnt nach der Schlammrück führung (S-Phase) optional der Inhalt des Sedimentationsbeckens mittels einer Mischeinrichtung durchmischt werden, wobei für die Durchmischung vorzugsweise der In halt des Sedimentationsbeckens in einem Kreislauf geführt wird. Also in this embodiment, as already mentioned above, after the sludge return management (S-phase) optionally the content of the sedimentation tank by means of a Mixing device are mixed, wherein the content of the sedimentation basin is preferably circulated for the mixing.
Bei dieser alternativen Ausführungsform wird also während der S- Phase in einem ersten Schritt zunächst mittels der zumindest einen Pumpe Klarwasser über Transportleitungen aus der Klarwasserzone abgezogen und in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet, wodurch der im bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens abgesetzte (und eingedickte) Belebtschlamm nach oben in den oberflächennahen Bereich des Sedimentations beckens verdrängt wird. Anschließend wird in einem zweiten Schritt die vorbestimmte Menge an Belebungsbeckeninhalt mittels der zumindest einen Pumpe in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet und gleichzeitig der zuvor in den oberflächenna hen Bereich des Sedimentationsbeckens abgedrängte Belebtschlamm in den oberflächenna hen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt. Die Leitung der vorbestimmten Menge an Belebungsbeckeninhalt mittels der zumindest einen Pumpe in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens kann beispielsweise mit einer geänderten Positionierung der im ers ten Schritt verwendeten Transportleitung realisiert werden. Bei dieser alternativen Ausfüh rungsform des Verfahrens wird der Trockensubstanzgehalt TS des Volumenstroms der zu mindest einen Pumpe, der während der S- Phase insgesamt in das Sedimentationsbecken ge leitet wird, reduziert und am Ende der S-Phase wird im Sedimentationsbecken ein niedrige rer Trockensubstanzgehalt TS als im Belebungsbecken erreicht. In this alternative embodiment, during the S phase, in a first step, clear water is first drawn off from the clear water zone via transport lines by means of the at least one pump and fed into the area of the sedimentation basin near the ground, whereby the activated sludge settled (and thickened) in the area of the sedimentation basin near the ground is displaced upwards into the near-surface area of the sedimentation basin. Then, in a second step, the predetermined quantity of activated sludge tank contents is conveyed into the area of the sedimentation tank near the bottom by means of the at least one pump, and at the same time the activated sludge that was previously pushed into the area of the sedimentation tank close to the surface is returned to the area of the activation tank close to the surface. The line of the predetermined amount of activated sludge tank content by means of the at least one pump in the near-bottom area of the sedimentation tank can be implemented, for example, with a changed positioning of the transport line used in the first step. In this alternative embodiment of the method, the dry matter content TS of the volume flow of at least one pump that is fed into the sedimentation basin during the S phase is reduced and at the end of the S phase the dry matter content TS in the sedimentation basin is lower than achieved in the aeration tank.
Auch bei dieser Ausführungsform kann wie bereits oben erwähnt nach der Schlammrück führung (S-Phase) optional der Inhalt des Sedimentationsbeckens mittels einer Mischeinrich tung durchmischt werden, wobei für die Durchmischung vorzugsweise der Inhalt des Sedi mentationsbeckens in einem Kreislauf geführt wird. As already mentioned above, the contents of the sedimentation tank can optionally be mixed by means of a mixing device in this embodiment after the sludge return (S-phase), the contents of the sedimentation tank preferably being circulated for mixing.
Bei einer vorteilhaften Variante dieser Ausführungsform grenzen die zwei Sedimentations becken jeweils an das Belebungsbecken an und sind durch eine Trennwand vom Belebungs becken getrennt, wobei die Trennwand zwischen dem jeweiligen Sedimentationsbecken und dem Belebungsbecken im oberflächennahen Bereich der Becken zumindest eine Trendwand- öffnung aufweist, wobei in der S-Phase der in den oberflächennahen Bereich des Sedimenta tionsbeckens abgedrängte Belebtschlamm durch die zumindest eine Trennwandöffnung hin durch in den oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die Durchführung der S- Phase als Pumpe eine Rezirkulationspumpe mit einem Volumenstrom von Q < 8001/s und mit einer Geschwindigkeit von etwa v < 3,0 m/s eingesetzt. Vorzugs weise wird die zumindest eine Rezirkulationspumpe während der S-Phase mit einem Volu menstrom Q von 400 - 8001/ s (z.B. mit Q = 4001/s, Q = 6001/ s oder Q = 8001/ s) und mit einer Geschwindigkeit v von 1,3 - 2,7 m/ s (z.B. mit v = 1,3 m/ s bei Q = 4001/s, v = 2 m/ s bei Q = 6001/ s, oder v = 2,7 m/ s bei Q = 8001/ s) betrieben. In an advantageous variant of this embodiment, the two sedimentation tanks each border on the activation tank and are separated from the activation tank by a partition wall, with the partition wall between the respective sedimentation tank and the activation tank having at least one trend wall opening in the area near the surface of the tank, with During the S phase, the activated sludge pushed into the near-surface area of the sedimentation tank is returned through the at least one partition opening into the near-surface area of the activated sludge tank. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, a recirculation pump with a volume flow of Q<800 l/s and a speed of approximately v<3.0 m/s is used as the pump for carrying out the S phase. Preferably, the at least one recirculation pump during the S phase with a volume flow Q of 400-800 l/s (e.g. with Q=4001/s, Q=6001/s or Q=8001/s) and at a speed v of 1.3 - 2.7 m/s (e.g. with v = 1.3 m/s at Q = 4001/s, v = 2 m/s at Q = 6001/s, or v = 2.7 m/s at Q = 8001/ s).
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die Durchführung der S-Phase als Pumpe ein druckluftbetriebener Heber (auch „Airlift" genannt) mit einem Volumenstrom von Q < 8001/s und mit einer Geschwindigkeit von etwa v < 3,0 m/ s eingesetzt. Derartige druckluftbetriebene Heber („Airlift") sind einer Fachperson auf diesem technischen Gebiet hinlänglich bekannt. In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, a compressed air-operated lifter (also called "airlift") with a volume flow of Q<800 l/s and a speed of approximately v<3.0 m/s is used as the pump for carrying out the S phase. s. Such compressed air operated lifters ("Airlift") are well known to a person skilled in this technical field.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die S- Phase so lange durchgeführt, bis der Trockensubstanzgehalt TS im Belebungsbecken 5 - 7 g/1 und der Trockensubstanzgehalt TS im entsprechenden Sedimentationsbecken 2 - 3 g/1 beträgt. Eine Fachperson auf dem technischen Gebiet der biologischen Abwasserreinigung mit Belebtschlamm ist aufgrund ihres Fachwissens und angesichts der Lehre dieser Offenba rung ohne Weiteres in der Lage, die S-Phase in einer Weise durchzuführen, dass am Ende der S-Phase im Belebungsbecken und im Sedimentationsbecken der jeweils gewünschte Tro ckensubstanzgehalt TS vorliegt. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the S phase is carried out until the dry matter content TS in the activation tank is 5-7 g/l and the dry matter content TS in the corresponding sedimentation tank is 2-3 g/l. A specialist in the technical field of biological wastewater treatment with activated sludge is based on their expertise and in view of the teaching of this revelation readily able to carry out the S-phase in such a way that at the end of the S-phase in the activated sludge tank and in the sedimentation tank desired dry matter content TS is present.
An die S-Phase schließt die Vorabsetzphase (V-Phase) an, in der in den Sedimentationsbe cken ein Absinken des Schlamms erfolgt, so dass eine Trennung von Belebtschlamm und Klarwasser bewirkt wird, ohne dass bereits Klarwasser abgezogen wird. In der V-Phase senkt sich der Schlammspiegel so weit ab, dass im Wesentlichen feststofffreies Klarwasser in der darauffolgenden Abzugsphase (A-Phase) abgezogen werden kann. Der Abzug in den beiden Sedimentationsbecken erfolgt nur in der A-Phase, wobei während der gesamten A- Phase der Schlammspiegel vorzugsweise mindestens unter 50 cm unter dem Wasserspiegel liegen soll. Wie eingangs erwähnt, laufen die A- Phasen in den zwei Sedimentationsbecken derart phasenverschoben bzw. zeitversetzt zueinander ab, dass immer mindestens eine A- Phase zur Verfügung steht und ein Betrieb nach dem Durchflussprinzip mit annähernd konstantem Wasserspiegel möglich ist. Der Kläranlagenablauf entspricht dann dem Kläran lagenzulauf. The S-phase is followed by the pre-settling phase (V-phase), in which the sludge sinks in the sedimentation basin, so that the activated sludge and clear water are separated without the clear water already being drawn off. In the V phase, the sludge level drops so far that clear water that is essentially free of solids can be drawn off in the subsequent discharge phase (A phase). The withdrawal in the two sedimentation tanks takes place only in the A phase, during the entire A phase the sludge level should preferably be at least 50 cm below the water level. As mentioned at the beginning, the A-phases in the two sedimentation tanks are phase-shifted or time-delayed in relation to one another in such a way that at least one A-phase is always available and operation according to the flow-through principle is approximately constant water level is possible. The sewage treatment plant outflow then corresponds to the sewage treatment plant inlet.
Der Begriff „Betrieb nach dem Durchflussprinzip mit annähernd konstantem Wasserspiegel" bezieht sich somit auf das in der Belebtschlammtechnologie an sich bekannte Prinzip des Durchflussverfahrens, welches einen zeitgleichen und kontinuierlichen Ablauf des Klärpro zesses in den verschiedenen Becken beinhaltet. Durch den phasenverschobenen Ablauf der A-Phasen in den zwei Sedimentationsbecken steht immer mindestens eine A-Phase zur Ver fügung. Der Kläranlagenablauf entspricht dann dem Kläranlagenzulauf, so dass in den ein zelnen Becken ein annähernd konstanter Wasserspiegel beibehalten wird. The term "operation according to the flow principle with an approximately constant water level" thus refers to the principle of the flow process, which is known per se in activated sludge technology and which includes a simultaneous and continuous course of the clarification process in the various tanks. Due to the phase-shifted course of the A phases in the two sedimentation basins there is always at least one A phase available.
Im Normalfall laufen in jedem der beiden Sedimentationsbecken täglich etwa zwölf dieser Betriebszyklen ab. Die Zykluszeit Z des bislang bekannten Verfahrens, umfassend die Phase S, V und A, kann dabei ungefähr 2 Stunden betragen, wobei die einzelnen Phasen wie folgt dauern: die S-Phase (Rezirkulation und Mischung S) = ca. 15 Minuten, die V-Phase (Vorab setzphase V) = ca. 45 Minuten und die A-Phase (Abzugsphase A) = ca. 60 Minuten. Durch das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren kann die S-Phase auf eine Dauer von ca. 6 Mi nuten verkürzt werden. Normally, around twelve of these operating cycles take place daily in each of the two sedimentation basins. The cycle time Z of the previously known method, comprising phases S, V and A, can be approximately 2 hours, with the individual phases lasting as follows: the S phase (recirculation and mixing S) = approximately 15 minutes, the V phase (preliminary setting phase V) = approx. 45 minutes and the A phase (withdrawal phase A) = approx. 60 minutes. The present inventive method allows the S phase to be shortened to a duration of approximately 6 minutes.
Bei einer erweiterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgese hen sein, dass das zu reinigende Abwasser eine Siebeinrichtung, einen Sandfang, eine Vor klärung und/ oder ein Becken zur Abscheidung von Phosphor durchfließt, bevor es in das belüftbare Belebungsbecken eingeleitet wird. In an extended embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the waste water to be cleaned flows through a screening device, a sand trap, a preliminary clarification and/or a basin for separating phosphorus before it is introduced into the aerated activation basin.
Für den Fall, dass das zu reinigende Abwasser ein Becken zur Abscheidung von Phosphor durchfließt, bevor es in das belüftbare Belebungsbecken eingeleitet wird, ist es von Vorteil, wenn während der S-Phase ein vorbestimmter Anteil des Belebtschlamms aus dem Sedimen tationsbecken dem Becken zur Abscheidung von Phosphor zugeführt wird. In the event that the wastewater to be cleaned flows through a tank for separating phosphorus before it is introduced into the aerated activated sludge tank, it is advantageous if a predetermined proportion of the activated sludge from the sedimentation tank is transferred to the tank for separation during the S phase supplied by phosphorus.
Die Erfindung kann in beliebiger dem Fachmann bekannter Weise abgeändert werden und ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Auch können einzelne As pekte der Erfindung auf gegriffen und weitgehend miteinander kombiniert werden. Wesent lich sind die der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken, welche in Anbetracht dieser Lehre durch einen Fachmann in mannigfaltiger Weise ausgeführt werden können und trotz dem als solche aufrechterhalten bleiben. The invention can be modified in any way known to those skilled in the art and is not limited to the embodiments described. Individual aspects of the invention can also be taken up and largely combined with one another. Significant Lich are the ideas on which the invention is based, which in view of this Teaching can be carried out in a variety of ways by a person skilled in the art and still be maintained as such.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Reinigung von Abwasser mittels Belebtschlamm, in dem das zu reini gende Abwasser zunächst in ein belüftbares Belebungsbecken eingeleitet und anschließend abwechselnd in zwei Sedimentationsbecken weitergeleitet wird, wobei in den Sedimentationsbecken jeweils mehrmals am Tag ein Betriebszyklus abläuft, der die folgenden zeitlich hintereinander ablaufenden Phasen umfasst: 1. Process for cleaning wastewater using activated sludge, in which the wastewater to be cleaned is first introduced into an aerated activated sludge tank and then alternately passed on to two sedimentation tanks, with one operating cycle running several times a day in the sedimentation tanks, which includes the following ones running one after the other Phases includes:
• eine Schlammrückführphase (S- Phase), in welcher mittels zumindest einer Pumpe eine vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in einen bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird und eine dadurch verdrängte Menge des In halts des Sedimentationsbeckens in das Belebungsbecken rückgeführt wird, • a sludge return phase (S-phase), in which at least one pump is used to direct a predetermined quantity of the content of the activation tank into an area of the sedimentation tank close to the bottom and a quantity of the content of the sedimentation tank displaced thereby is returned to the activation tank,
• eine Vorabsetzphase (V-Phase), in welcher eine Trennung von Belebtschlamm und Klarwasser erfolgt, und • a pre-settling phase (V-phase), in which the activated sludge and clear water are separated, and
• eine Abzugsphase (A-Phase), in welcher ein erster Teil des Klarwassers abgezogen wird und ein zweiter Teil des Klarwassers oberhalb des abgesetzten Belebtschlamms als Klarwasserzone in einem oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens verbleibt, und wobei die in den zwei Sedimentationsbecken ablaufenden Abzugspha sen derart zeitversetzt zueinander ablaufen, dass ein Betrieb nach dem Durchflussprin zip mit annähernd konstantem Wasserspiegel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in der S-Phase der zweite Teil des Klarwassers, der in der A-Phase nicht abgezogen wurde, zumindest teilweise im Sedimentationsbecken zurückgehalten wird und der abgesetzte Be lebtschlamm zumindest teilweise durch die vorbestimmte Menge des in den bodennahen Be reich des Sedimentationsbeckens geleiteten Inhalts des Belebungsbeckens verdrängt und in das Belebungsbecken rückgeführt wird. • A withdrawal phase (A-phase), in which a first part of the clear water is withdrawn and a second part of the clear water remains above the settled activated sludge as a clear water zone in a near-surface area of the sedimentation basin, and the withdrawal phases running in the two sedimentation basins are delayed in this way to each other, that operation takes place according to the flow principle with an approximately constant water level, characterized in that in the S-phase the second part of the clear water, which was not withdrawn in the A-phase, is at least partially retained in the sedimentation basin and the settled part Activated sludge is at least partially displaced by the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank passed into the near-bottom area of the sedimentation tank and returned to the activated sludge tank.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der S-Phase der zweite Teil des Klarwassers, der in der A-Phase nicht abgezogen wurde, im Wesentlichen zur Gänze im Sedimentationsbecken zurückgehalten wird und/ oder der abgesetzte Belebtschlamm im Wesentlichen zur Gänze durch die vorbestimmte Menge des in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleiteten Inhalts des Belebungsbeckens verdrängt und in das Bele bungsbecken rückgeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that in the S-phase the second part of the clear water, which was not drawn off in the A-phase, essentially in its entirety is retained in the sedimentation tank and/or the settled activated sludge is essentially completely displaced by the predetermined amount of the content of the activation tank conducted into the area of the sedimentation tank near the bottom and is returned to the activated sludge tank.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Misch einrichtung im Anschluss an die Schlammrückführung (S- Phase) und vor der Vorabsetz phase (V-Phase) eine Mischung des Inhaltes des Sedimentationsbeckens erfolgt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the contents of the sedimentation tank are mixed by means of a mixing device after the sludge return (S phase) and before the pre-settling phase (V phase).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Sedimentationsbecken jeweils an das Belebungsbecken angrenzen und durch eine Trenn wand vom Belebungsbecken getrennt sind, wobei die Trennwand zwischen dem jeweiligen Sedimentationsbecken und dem Belebungsbecken im bodennahen Bereich der Becken zu mindest eine Trendwandöffnung aufweist, wobei die S-Phase derart abläuft, dass in der S- Phase der abgesetzte Belebtschlamm zumindest teilweise durch die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens, die in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbe ckens geleitet wird, verdrängt und mittels der zumindest einen Pumpe über die zumindest eine bodennahe Trennwandöffnung in einen bodennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the two sedimentation tanks each border on the activation tank and are separated from the activation tank by a partition, the partition between the respective sedimentation tank and the activation tank in the area of the tank close to the ground being at least has a trend wall opening, wherein the S phase takes place in such a way that in the S phase the settled activated sludge is at least partially displaced by the predetermined amount of the content of the activated sludge tank, which is conducted into the area of the sedimentation tank near the bottom, and by means of the at least one pump is returned via the at least one floor-level partition opening in a floor-level area of the activated sludge tank.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der S- Phase Klarwasser, das in der A- Phase nicht abgezogen wurde, aus der Klarwasserzone ei nem Volumenstrom der zumindest einen Pumpe zugeführt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the S phase clear water that was not withdrawn in the A phase, from the clear water zone egg nem volume flow of at least one pump is supplied.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der S-Phase, während mittels der zumindest einen Pumpe die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbe ckens in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, Klarwasser, das in der A- Phase nicht abgezogen wurde, aus der Klarwasserzone dem Volumenstrom der zu mindest einen Pumpe zugeführt wird, wobei der dadurch in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens verdrängte abgesetzte Belebtschlamm in einen oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that in the S phase, while the predetermined amount of the contents of the activated sludge tank is fed into the near-bottom area of the sedimentation tank by means of the at least one pump, clear water that is not withdrawn in the A phase was, from the clear water zone to the volume flow which is supplied to at least one pump, the activated sludge thereby displaced in the near-surface area of the sedimentation tank being returned to a near-surface area of the activated sludge tank.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Sedimentationsbe cken jeweils an das Belebungsbecken angrenzen und durch eine Trennwand vom Belebungsbecken getrennt sind, wobei die Trennwand zwischen dem jeweiligen Sedimenta tionsbecken und dem Belebungsbecken im oberflächennahen Bereich der Becken zumindest eine Trendwandöffnung aufweist, wobei in der S-Phase der in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens verdrängte Belebtschlamm durch die zumindest eine Trenn wandöffnung hindurch in den oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the two Sedimentationsbe cken each border on the aeration tank and by a partition from activated sludge tanks are separated, with the dividing wall between the respective sedimentation tank and the activated sludge tank having at least one trend wall opening in the near-surface area of the basin, with the activated sludge displaced in the near-surface area of the sedimentation tank being pushed through the at least one separating wall opening into the near-surface area in the S phase area of the aeration tank is returned.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Volumen strom der zumindest einen Pumpe das Klarwasser und der in das Sedimentationsbecken ge leitete Belebungsbeckeninhalt in einem vorbestimmten Volumen Verhältnis vorliegen. 8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that in the volume flow of the at least one pump, the clear water and the activated sludge tank contents conducted into the sedimentation tank are present in a predetermined volume V ratio.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der S-Phase Klarwasser, das in der A-Phase nicht abgezogen wurde, aus der Klarwasserzone dem Volumenstrom der zumindest einen Pumpe zugeführt wird, wobei das Zuführen des Klarwassers aus der Klar wasserzone in den Volumenstrom der zumindest einen Pumpe über Transportleitungen, welche vorzugsweise mit elektrisch angetriebenen Schiebern ausgestattet sind, erfolgt, wobei die S-Phase derart abläuft, dass 9. The method according to claim 5, characterized in that in the S phase, clear water that was not drawn off in the A phase is fed from the clear water zone to the volume flow of the at least one pump, with the clear water being fed in from the clear water zone in the volume flow of the at least one pump takes place via transport lines, which are preferably equipped with electrically driven slides, the S phase taking place in such a way that
• in der S-Phase das Klarwasser über die Transportleitungen und mittels der zumindest einen Pumpe in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, wodurch der im bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens abgesetzte Be lebtschlamm in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens abgedrängt wird; • In the S phase, the clear water is conveyed via the transport lines and by means of at least one pump into the near-bottom area of the sedimentation basin, as a result of which the activated sludge deposited in the near-bottom area of the sedimentation basin is pushed into the near-surface area of the sedimentation basin;
• anschließend mittels der zumindest einen Pumpe die vorbestimmte Menge des Inhalts des Belebungsbeckens in den bodennahen Bereich des Sedimentationsbeckens geleitet wird, und der zuvor in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens ab gedrängte Belebtschlamm in den oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. • then by means of the at least one pump the predetermined quantity of the contents of the activated sludge tank is directed into the near-surface area of the sedimentation tank, and the activated sludge previously pushed into the near-surface area of the sedimentation tank is returned to the near-surface area of the activated sludge tank.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Sedimentationsbe cken jeweils an das Belebungsbecken angrenzen und durch eine Trennwand vom Belebungs becken getrennt sind, wobei die Trennwand zwischen dem jeweiligen Sedimentationsbecken und dem Belebungsbecken im oberflächennahen Bereich der Becken zumindest eine Trend wandöffnung aufweist, wobei in der S-Phase der in den oberflächennahen Bereich des Sedimentationsbeckens abgedrängte Belebtschlamm durch die zumindest eine Trennwand öffnung hindurch in den oberflächennahen Bereich des Belebungsbeckens rückgeführt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the two sedimentation tanks each border on the activation tank and are separated from the activation tank by a partition wall, the partition wall between the respective sedimentation tank and the activation tank in the area of the tank near the surface having at least one trend wall opening , wherein in the S-phase in the near-surface area of the Sedimentation tank displaced activated sludge is returned through the at least one partition opening into the near-surface area of the activated sludge tank.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Durchführung der S- Phase als Pumpe eine Rezirkulationspumpe mit einem Volumenstrom von Q < 8001/s und mit einer Geschwindigkeit von etwa v < 3,0 m/s eingesetzt wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a recirculation pump with a volume flow of Q<800 l/s and with a speed of approximately v<3.0 m/s is used as the pump for carrying out the S phase will.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Durchführung der S- Phase als Pumpe ein druckluftbetriebener Heber („Airlift") mit einem Volumenstrom von Q < 8001/s und mit einer Geschwindigkeit von etwa v < 3,0 m/s einge setzt wird. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that a compressed air-operated lift ("Airlift") with a volume flow of Q < 800 l/s and with a speed of about v < 3 .0 m/s is used.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der S-Phase derart gewählt wird, das am Ende der S-Phase der Trockensubstanzgehalt TS im Belebungsbecken 5 - 7 g/1 und der Trockensubstanzgehalt TS im entsprechenden Se dimentationsbecken 2 - 3 g/1 beträgt. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the duration of the S-phase is selected such that at the end of the S-phase the dry matter content TS in the aeration tank is 5-7 g/l and the dry matter content TS in the corresponding Se dimentation basin is 2 - 3 g/1.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Abwasser eine Siebeinrichtung, einen Sandfang, eine Vorklärung und/ oder ein Becken zur Abscheidung von Phosphor durchfließt, bevor es in das belüftbare Belebungsbe cken eingeleitet wird. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the waste water to be cleaned flows through a screening device, a sand trap, a preliminary treatment and/or a tank for separating phosphorus before it is introduced into the aerated activated sludge tank.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Abwasser ein Becken zur Abscheidung von Phosphor durchfließt, bevor es in das belüftbare Belebungsbecken eingeleitet wird, wobei während der S-Phase ein vorbestimmter Anteil des Belebtschlamms aus dem Sedimentationsbecken dem Becken zur Abscheidung von Phosphor zugeführt wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the wastewater to be cleaned flows through a tank for the separation of phosphorus before it is introduced into the aerated activation tank, with a predetermined proportion of the activated sludge from the sedimentation tank during the S phase fed to the phosphorus separation tank.
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