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Es sind Abwasserreinigungsanlagen bekannt, bei denen die biologische Reinigung von Abwässern durch Einblasen von Druckluft erfolgt. Hiebei entweicht die Luft entweder einmalig aus dem ersten Becken direkt in die atmosphärische Luft oder wird gereinigt und dann in andern Becken wieder verwendet. Das Verfahren der einmaligen Benutzung der Luft in einem Becken hat den Nachteil, dass es zu teuer wird und daher unwirtschaftlich ist. Die nacheinander wiederholte Benutzung der Luft in ver- schiedenen Becken hat zwar gewisse Vorteile, die indessen dadurch wieder aufgehoben werden, dass ein
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säule in einem Arbeitsgang durchzupressen.
Die nachstehende Erfindung geht ebenfalls von der Belüftung solcher biologischer Anlagen aus, erreicht aber eine wesentlich bessere Ausnutzung der Luft als bisher, so dass die benötigte Menge derselben erheblich herabgesetzt werden kann. Das Verfahren besteht darin, dass in dem unter natürlichem oder künstlichem Druck stehenden Belüftungsbecken eine poröse oder eine luftundurchlässige Decke angeordnet und die Luft unter diese Decke geleitet wird. Diese Decke kann sowohl unterhalb des Wasserspiegels als schliesslich über dem Wasserspiegel angeordnet sein. Beim Einblasen der Druckluft in das Abwasser staut sich die Luft unter der Decke, wird dadurch im Becken länger zurückgehalten und kann so das Abwasser energischer umwälzen.
Dabei kann sich die Luft derart anstauen, dass sich unterhalb der Decke ein Luftpolster bildet, welches je nach der vorzusehenden Entlüftungseinrichtung einen grösseren oder kleineren Überdruck gegenüber Atmosphärendruck erhält. Der Druck kann gegebenenfalls auch durch mechanische Mittel auf künstlichem Wege hervorgerufen werden. Die Luft in dem Luftpolster unterhalb der Decke des Absitzraumes steht jeweils unter einem Drucke gleich dem Atmosphärendruck, vermehrt
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dicht gestaltet und es sind in derselben besondere Entlüftungsvorrichtungen angebracht. Eine solche Entlüftungsvorrichtung besteht zweckmässig aus in ihrer Höhe verstellbaren Stutzen od. dgl., die aus der Decke herausführen und über den Wasserspiegel der Gesamtanlage reichen.
Je nachdem, ob diese Rohre mehr oder weniger tief eintauchen, bildet sich ein mehr oder weniger hohes Luftpolster von entsprechendem Druck unter der Decke. Jedenfalls kann die überschüssige Luft durch diese Rohre leicht entweichen.
Wirtschaftlich kann die Erfindung dahingehend ausgewertet werden, dass entweder eine entsprechend geringere Luftmenge zugeführt wird, wodurch die Betriebskosten herabgesetzt werden, oder die Becken werden mit Rücksicht auf die verstärkte Luftaufnahme kleiner dimensioniert, wodurch die Anlagekosten verringert werden. Je nach den örtlichen Verhältnissen kann auch durch Verbindung der
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eine Steigerung des Wirkungsgrades erreicht werden.
Des weiteren kann durch die verstärkte Luftaufnahme infolge des Überdruckes und des Luftpolsters eine Verringerung der Anzahl der Filtersohlplatten eintreten, was im Hinblick auf die Ver-
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Filterplatten sogar ganz fehlen und die Luft direkt an den Tiefpunkten der Belüftungsbecken oder höher, gegebenenfalls unter die Decke geführt werden. Hiebei ist es dann zweckmässig, den Belüftungsraum durch die bekannten Rührvorrichtungen in Bewegung zu erhalten, um die Luftaufnahme zu verstärken.
Zur Beschleunigung der Lebensfähigkeit der Kleinlebewelt ist eine Erwärmung des Wassers im Belüftungsbecken von Vorteil. Diese Erwärmung kann durch Heizung mittels Warmwassers in Rohrleitungen oder in sonst bekannter Weise erfolgen. Es ist ferner möglich, die Erwärmung des Abwassers so vorzunehmen, dass die einzuführende Luft vor ihrem Zutritt erwärmt wird.
Der Wert des neuen Verfahrens besteht darin, dass zur voll-oder teilbiologischen Reinigung der Luftverbrauch gegen den sonstigen Aufwand vermindert, die Umwälzungszeit verkürzt und ein gesteigerter Wirkungsgrad bei verhältnismässig kleiner Baufläche und geringstmöglichen Betriebs-und Unterhaltungskosten erzielt werden kann, während der sich ausscheidende Schlamm eine verminderte bzw. günstigere Konsistenz annimmt.
Von besonderem Vorteil ist es jedenfalls, dass die Luftmenge bei vorliegendem Verfahren weitestgehend ausgenutzt und dadurch ermöglicht wird, insbesondere auch bei Anordnung von Rührwerken, mit der Luftmenge auf ein äusserstes Minimum herabzugehen, u. zw. unter Umständen sogar so weit, dass der Anlage nur noch diejenige Luftmenge zugeführt wird, welche zur Erhaltung des biologischen Vorganges nötig ist.
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Dadurch wird die Wasseroberfläche - in ähnlicher Weise wie bei einem starken Wind, der eine der Flussriehtung entgegengesetzte Richtung hat-dauernd aufgebrochen und sie infolgedessen zu einer gesteigerten Luftaufnahme befähigt. Das wirkt sich dahingehend aus, dass die Luft stärker ausgenutzt wird.
Die zur Durchführung des neuen Belüftungsverfahrens dienenden Einrichtungen können in offene oder unter dem Wasserspiegel befindliche Absitzräume zweistöckiger Anlagen zur voll-oder teilbiologischen Reinigung eingebaut werden. Zu diesem Zweck können die üblichen Verbindungsschlitze zwischen den Räumen in den Absitzbeeken und den Umwälzungs-und Faulräumen ständig oder zeitweilig geschlossen werden.
Das neue Verfahren soll an Hand von auf der Zeichnung beispielsweise dargestellten Einrichtungen noch weiter erläutert werden. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt nach V-V der Fig. 2 und Fig. 2 im Grundriss eine besonders einfache Form einer Abwasserkläranlage mit offenem Becken und Belüftung. Fig. 3-5 zeigen eine Kläranlage mit Abwasserdurchlauf und einer zwischen den Tauchwänden vor dem Zu-und Ablauf befestigten Decke. Hiebei ist Fig. 3 ein Schnitt nach X-X der Fig. 4, Fig. 4 ein Mittelschnitt der Fig. 3 und Fig. 5 ein Querschnitt. In Fig. 6 und 7 ist eine Kläranlage mit besonders langem Ab- wasserbeeken veranschaulicht. Hiebei zeigt Fig. 6 einen Schnitt nach Z-Z der Fig. 7 und Fig. 7 einen Grundriss.
Die Fig. 8-10 zeigen eine Anlage für vollbiologische Klärung mit Vor-und Nachklärung und den zwischen den beiden Räumen hiefür befindlichen Belüftungsraum. Hiebei ist Fig. 8 ein Längsschnitt nach W-TY der Fig. 10, Fig. 9 ein Querschnitt nach V-V der Fig. 8 und Fig. 10 ein Grundriss der Anlage.
Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 befindet sich in dem das Abwasser aufnehmenden Becken B eine auf der Oberfläche des Wassers schwimmende Decke c. In das Wasser wird durch eine Leitung G Pressluft eingeführt, die das Wasser im Raum b umwälzt und sich unter der Decke staut, dann
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Decke mit Rippen C an der Unterseite versehen sein.
Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 3-5 tritt das Abwasser durch den Zulauf a in das Klärbecken BI und verlässt dieses-der Pfeilrichtung folgend-durch den Ablauf/'. Aussen an der einen Längswand des Beckens befindet sich die Zuleitung G für die Pressluft, von deren waagrechtem Zweig g
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sohlplatten h aus und führen somit die Luft in den mit Wasser gefüllten Raum b, wodurch dieser belüftet bzw. in Umwälzung versetzt wird. In den Rraum b ragen Tauchwände e, die durch die Decke c über dem Wasserspiegel untereinander verbunden sind.
Die Wände e schliessen den Belüftungsraum gegen den Zu-und Ablauf ab und die auf Leisten k des Beckens liegende Decke c fängt die durch das Abwasser
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seiner Lage zu dieser in Höhenrichtung verschiebbares Rohr d, durch welches überschüssige Pressluft entweichen kann. Dieses Rohr hat aber noch eine andere bedeutsame Funktion.
Besonders bei schwachem Zulauf, so namentlich in der Nacht, wo dieser nur etwa halb so gross ist als am Tage, muss die Höhe des Luftkissens dementsprechend vergrössert werden können. Steht nämlich nur etwa die halbe Beekenhöhe voll Wasser, dann ist der Raum über dem Wasser mit Luft von doppelter Höhe als am Tage gefüllt. Wird aber diese grössere Luftmenge auch nur wenig unter Druck gesetzt, so braucht auch nur wenig Pressluft zugeführt zu werden, damit die Umwälzungsgeschwindigkeit die gleiche bleibt. Bei gleichem Luftdruck indessen wie am Tage wird die Luftaufnahme und Umwälzungsgeschwindigkeit erheblich gesteigert, was von grossem Vorteil ist.
Es ist zweckmässig, das die überschüssige Luft aus dem Polster i herausführende Rohr d seitlich im Becken anzubringen, so dass der abzuführende Luftstrom möglichst der Abwasserströmung entgegen-
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lüftung hervorruft.
Obwohl durch das Luftpolster an sich das Abwasserbecken kleiner als sonst üblich ausfallen kann, können die Abwasserverhältnisse die Aufstellung verhältnismässig grosser-d. h. langer-Becken bedingen. In solchem Falle ist die Anordnung nur einer einzigen Decke oberhalb des Belüftungsraumes erschwert und auch kaum zugänglich. Deshalb ist für diesen Fall die Decke erfindungsgemäss mit Zwischen- räumen unterteilt. Dadurch wird die Belüftung und Abführung der Luft aus dem Abwasser eine wesentlich gleichmässigere.
Eine mit unterteilter Decke über dem Belüftungsraum versehene Abwasserkläranlage ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. Hiebei ist die Decke in dem Becken in drei Teile el zerlegt, die einen Abstand f zwischen sich lassen und mit Senkrechtwänden < , c3 in das Abwasser ragen, so dass drei Belüftungsräume b1, b2, b3 entstehen. Die nach der Anlaufseite zu gerichteten Tauchwände c sind länger als die
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die aufsteigende Luft unter den Teildeeken c3, staut sich bis zur Unterkante der kürzeren Tauchwand CS und entweicht um diese herum in den Schacht f und von dort ins Freie.
Durch diese Luftstromführung
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wird die Luftgeschwindigkeit oberhalb des Abwassers keine allzu grosse, jedenfalls aber eine ziemlich gleichmässige. Ausserdem lässt sich die Luftzuführung zu den Belüftungsräumen in den Schächten/* leichter kontrollieren, und vor allen Dingen wird die Luftabströmung entgegen der Wasserstromrichtung
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Übrigens kann sowohl bei dieser als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Luftabführung zwischen der Beckenwand und der Tauchwand am Einlauf erfolgen, so dass die austretende Luft in den Wasserzulauf oder dessen unmittelbare Nähe gelangt, wodurch eine besonders innige Durchmischung der Pressluft und des Abwassers stattfindet.
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die in Fig. 8-10 dargestellte Anlage in Betracht. Das Becken B3 ist hiebei in drei Räume unterteilt.
Raum ist der der Vorklärung dienende Absitzraum, Raum Ra ist der Belebungsraum und Raum R3 der der Nachklärung dienende Absitzraum. Die Absitzräume haben in bekannter Weise einen trichterförmigen Boden q mit Durchtrittsschlitz s, der Belebungsraum ist gegen den darunter liegenden Faulraum
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für den Durchgang des Abwassers aus dem Raum ? und zum Raum R3. Der Schlamm tritt aus diesen beiden Räumen durch die Schlitze s im Boden q aus. Durch diese biologische Reinigung wird das Abwasser beliebig weit gereinigt, ohne dass mechanisch bewegbare Bauteile verwendet werden müssen und schädliche Gegenströme zwischen den einzelnen Räumen aufträten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur teilbiologischen Reinigung von Abwässern durch Einführen von Pressluft in diese, dadurch gekennzeichnet, dass die das Abwasser durchströmende Luft am Austritt gehindert, dadurch gestaut und damit zum längeren Aufenthalt im Belüftungsraum gezwungen wird, so dass sich die Luftaufnahme und Umwälzung des Abwassers verstärkt.