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Die Erfindung betrifft eine Kläranlage, mit einem insbesondere ein Bodenfilter aufweisenden Klärbek- ken, das über eine Beschickungsleitung aus einem vorzugsweise als Vorklärbecken ausgebildeten Sammel- behälter beschickt wird, wobei eine Einrichtung zur intermittierenden Beschickung des Klärbeckens vorge- sehen ist.
Insbesondere für Hauskläranlagen werden immer häufiger sogenannte Bodenfilterkläranlagen verwen- det, bei welchen in einem Klärbecken ein aus Kies- und Sandschichten bestehender Bodenfilter vorgesehen ist, den die zu klärenden Abwässer durchsetzen, bevor sie über einen im Bodenbereich des Klärbeckens in dieses mündenden Ablauf gereinigt abgeführt werden. Häufig wird der Bodenfiiter bepflanzt, beispielsweise mit Schilf, wodurch eine bessere Sauerstoffversorgung des zu klärenden Abwassers erfolgt. Die Pflanzen nehmen weiters bestimmte Nährstoffe wie Nitrite, Nitrate, Phosphate od. dgl. auf, wodurch die Reinigungslei- stung verbessert wird.
Derartige Bodenfilter besitzen an sich eine insbesondere für Hauskläranlagen hinreichende Reinigungs- leistung, weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie dann, wenn sie ständig vom Abwasser durchflossen werden, rasch verstopfen und damit wirkungslos werden.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, die Beschickung der ein Bodenfilter aufweisenden Klärbecken periodisch zu unterbrechen. Eine solche intermittierende Beschickung ermöglicht eine Regeneration der Bodenfilter und vermeidet eine Verstopfung derselben.
Zur Erzielung einer intermittierenden Beschickung Ist es bereits bekannt, Pumpen einzusetzen, die in bestimmten Zeitintervallen eingeschaltet werden. Hiezu ist aber eine komplizierte, in konstruktiver Hinsicht aufwendige Steuerungseinrichtung erforderlich, die die Inbetriebnahme der Pumpe sowohl in Abhängigkeit von der Zeit als auch in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter steuert, da Einschaltbeginn und Einschaltdauer auch von der Menge des anfallenden Abwassers abhängen, welche Menge gerade bel Hauskläranlagen stark von der jeweiligen Tageszeit abhängig ist. Ausserdem benötigen die Pumpen und auch die Steuerungseinrichtungen einen Anschluss an das elektrische Stromnetz und sind daher energteab- hängig.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, Kippen vorzusehen, welche bei Erreichen eines vorbestimmten Flüssigkeitspegels von ihrer einen Endlage in die andere Endlage umkippen und dadurch eine Abwasserzufuhr zum Klärbecken bewirken. Diese rein mechanisch arbeitenden Kippen benötigen zwar keinen Stromanschluss und auch keine komplizierten technischen Steuerungseinrichtungen, sind jedoch selbst störungsanfällig, wobei insbesondere die Gefahr besteht, dass sie sich beispielsweise dann, wenn grössere Feststoffe vom Abwasser mitgeführt werden, verklemmen und dann funktionsunfähig werden.
Die bekannten Kläranlagen weisen weiters den Nachteil auf, dass keine gleichmässige flächige Verteilung des Abwassers auf die gesamte Oberfläche des Klärbeckens erfolgt.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Kläranlage zu schaffen, bei welcher auf technisch einfache Weise eine intermittierende Beschickung des Klärbeckens aus einem vorzugsweise als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter gewährleistet ist. Ausserdem soll gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine flächige Verteilung des Abwassers auf die gesamte Oberfläche des Klärbeckens bzw. des im Klärbecken befindlichen Bodenfilters sichergestellt sein.
Zur Lösung der erstgenannten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das in den Sammelbehälter ragende Ende der Beschickungsieitung als Heber mit einen sich aufwärts erstreckenden bogen förmigen Umlenkung ausgebildet ist.
Durch diese Ausbildung des in den Sammelbehälter ragenden Endes erfolgt selbsttätig eine Einleitung der Beschickung des Klärbeckens, sobald der Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter eine Höhe erreicht hat, die der oberen Begrenzung des sich aufwärts erstreckenden Bogens entspricht, da dann das im Sammelbehälter befindliche Abwasser auch im Heber einen Flüssigkeitspegel innerhalb des Bogens erreicht hat. Sobald die Beschickung über die Beschickungsleitung eingeleitet ist, erfolgt durch die Heberwirkung eine Fortsetzung dieser Beschickung und zwar solange, bis der Abwasserpegel im Sammelbehälter einen unteren Wert in der Höhe des in den Sammelbehälter ragenden Ende der Beschickungsleitung erreicht hat, da dann der Flüssigkeitsstrom im Heber abreisst.
Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Kläranlage erfolgt somit Beginn und Ende der Beschickung selbsttätig in erwünschter Weise in Abhängigkeit vom Flüssigkeitspegel im Sammelbehälter und daher auch in Abhängigkeit von der jeweils dem Sammelbehälter zugeführten Abwassermenge.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die abwärts gerichtete Öffnung des Hebers mit einem Einlauftrichter versehen, durch welchen sichergestellt wird, dass infolge der geringeren Strömungsgeschwindigkeit keine grösseren Verunreinigungen Im Abwasser über den Heber angesaugt werden, diese vielmehr im Sammelbehälter verbleiben.
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Weiters ist es von Vorteil, wenn erfindungsgemäss innerhalb des Sammelbehälters ein mit der Beschikkungsleitung verbundener Überlauf vorgesehen ist, dessen Mündung oberhalb der oberen Begrenzung des sich aufwärts erstreckenden Bogens des Hebers liegt. Dieser Überlauf stellt sicher, dass bei einer plötzlich anfallenden grossen Abwassermenge diese sofort über den Überlauf in die Beschickungsleitung gelangt und über diese dem Klärbecken zugeführt wird.
Zur Regelung der über die Beschickungsleitung aus dem Sammelbehälter abgeführten Menge des Abwassers kann in dieser Beschickungsleitung ein Regulierschieber angeordnet sein, der vorzugsweise zwischen dem Heber und dem Überlauf vorgesehen ist. Durch entsprechende Einstellung des Regulierschiebers wird sichergestellt, dass nur jene Menge an Abwasser dem Klärbecken bzw. dem darin befindlichen Bodenfilter zugeführt wird, die der Reinigungsleistung entspricht, wobei dann, wenn der Regulierschieber zwischen dem Heber und dem Überlauf vorgesehen ist, dennoch bei plötzlich anfallenden grossen Abwassermengen deren Abfuhr gewährleistet ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine in den Sammelbehälter, vorzugsweise im Bodenbereich desselben, mündende Luftzufuhrleitung vorgesehen sein. Durch die dadurch erfolgte Luftzufuhr erfolgt ein verstärkter Auftrieb des Schwimmschlammes und dieser bleibt in dem als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter, von wo er in einem gesonderten Schlammspeicher abgeführt werden kann. Gleichzeitig findet durch den Sauerstoffeintrag eine biologische Vorreinigung des Abwassers im Vorklärbekken statt.
Um eine gleichmässige Beschickung des Klärbeckens sicherzustellen, mündet die Beschickungsleitung
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se radial verlaufenden, Verteilerleitungen verbunden ist, die an ihren Enden mit Austrittsöffnungen versehen sind. Durch Anordnung einer entsprechenden Anzahl radial vom mittig angeordneten Verteilerbehälter auswärts verlaufender Verteilerleitungen wird ein gleichmässiges Beschicken der gesamten Oberfläche des Klärbeckens bzw. des darin befindlichen Filters gewährleistet. Die Austrittsöffnungen der Verteilerleitung sind hiebei oberhalb des Flüssigkeitsspiegels Im Klärbecken angeordnet, sodass der Austritt des Abwassers nicht durch einen Rückstau behindert wird. Verbessert kann diese Anordnung noch dadurch werden, dass an den Austrittsöffnungen der Verteilerleitungen Verteilertassen vorgesehen sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Kläranlage in Draufsicht und Fig. 2 stellt einen Schnitt nach der Linie 11 - 11 in Fig. 1 dar. Fig. 3 zeigt das Detail 111 in Fig. 2 in grösserem Massstab. Fig. 4 stellt in grösserem Massstab den am Ende der Beschickungsleitung angeordneten Heber dar.
Die erfindungsgemässe Kläranlage weist einen als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter 1 und ein Klärbecken 2 auf. Dem Sammelbehälter 1 wird das in einem schematisch angedeuteten Haus 3 entstehende Abwasser über eine Leitung 4 zugeführt. Sammelbehälter 1 und Klärbecken 2 sind über eine Beschickungsleitung 5 miteinander verbunden. Der sich an der Oberfläche des im Sammelbehälter 1 befindlichen Abwassers bildende Schwimmschlamm wird über eine Leitung 6 zu einem Schlammspeicher 7 transportiert, aus dem er periodisch entfernt werden muss. Der Sammelbehälter 1 ist Im Erdboden versenkt untergebracht und über eine Einstiegsöffnung 8 begehbar.
Wie in Fig. 4 in grösserem Massstab dargestellt ist, in der lediglich eine Seitenwand 1a des Sammelbehälters 1 gezeigt ist, ist das in den Sammelbehälter 1 ragende Ende der Beschickungsleitung 5 als Heber 9 mit einen sich aufwärts erstreckenden bogen förmigen Umlenkung 10 ausgebildet, wobei die abwärts gerichtete Öffnung des Hebers 9 mit einem Einlauftrichter 11 versehen ist. Der Oberwasserpegel im Sammelbehälter 1 ist in Fig. 4 mit OW WSP, der Unterwasserpegel mit UW WSP bezeichnet. Diese beiden Pegel sind auch in Fig. 2 durch die Linien 12 angedeutet. Wie aus dieser Fig. 2 ersichtlich, mündet die Leitung 4 in den Sammelbehälter 1 oberhalb des Oberwasserpegels OW WSP.
Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass die Beschickung des Klärbeckens 2 über die Beschickungsleitung 5 dann eingeleitet wird, wenn der Pegelstand des Abwassers im Sammelbehälter 1 den Oberwasserpegel OW WSP erreicht hat. Dann wird die Abfuhr des Abwassers aus dem Sammelbehälter 1 durch die Heberwirkung solange fortgesetzt, bis das Abwasser den Unterwasserpegel UW WSP erreicht hat.
Um sicherzustellen, dass bei einer plötzlich anfallenden grossen Abwassermenge diese durch die Beschickungsleitung 5 auf jeden Fall abgeführt wird, ist die Beschickungsleitung 5 mit einem Überlauf 13 versehen, dessen Mündung 14 oberhalb des Oberwasserpegel OW WSP liegt. Dadurch wird ein Rückstau des Abwassers in der Leitung 4 mit Sicherheit vermieden.
Die Menge des abgeführten Abwassers kann durch einen Regulierschieber 15 eingestellt werden, der sich zwischen dem Heber 9 und dem Überlauf 13 befindet. Durch entsprechende Einstellung dieses Regulierschiebers wird gewährleistet, dass dem Klärbecken 2 jeweils nur jene Abwassermenge zugeführt wird, die der Reinigungsleistung entspricht. Durch die Anordnung des Regulierschiebers 15 In Strömungsrichtung gesehen vor dem Überlauf 13 wird jedoch dennoch eine Abfuhr einer grösseren Abwassermenge
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ermöglicht, wenn dies erforderlich sein sollte.
Im Klärbecken 2 befinden sich mehrere schematisch angedeutete Schichten 16 aus Kies, Sand od. dgl., wobei gegebenenfalls auch noch eine Bepflanzung dieser Schichten beispielsweise durch Schilf erfolgen kann. Diese Schichten sowie die gegebenenfalls vorgesehene Bepflanzung bewirken eine Reinigung des Abwassers. Das gereinigte Abwasser wird über im Bodenbereich des Klärbeckens vorgesehene Drainagerohre 17 einem Schacht 18 zugeführt, in welchem eine Probenentnahme vorgenommen werden kann, und von diesem Schacht 18 über einen Ablauf 19 abgeführt.
Klärbecken 2 und Schacht 18 sind gleichfalls im Erdboden versenkt angeordnet, jedoch oben offen.
Das über die ein leichtes Gefälle in Richtung zum Klärbecken 2 aufweisende Beschickungsleitung 5 vom Sammelbehälter abgeführte Abwasser gelangt zunächst in einen mittig Im Klärbecken vorgesehenen Verteilerbehälter 20, von dem radial verlaufende Verteilerleitungen 21 ausgehen, deren Austrittsöffnungen 22 sich oberhalb der obersten Schicht 16 und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Klärbecken 2 befinden.
An den Austrittsöffnungen 22 sind Verteilertassen 23 vorgesehen, die in Fig. 3 in grösserem Massstab gezeigt sind und über welche eine im wesentlichen gleichmässige Verteilung des Abwassers entlang der gesamten Oberfläche des Klärbeckens erfolgt, wie dies In Fig. 1 durch die Kreise 24 angedeutet ist.
Im Bodenbereich des Verteilerbehälters 20 Ist eine Entleerungsöffnung 27 vorgesehen, über welche das Wasser bei Frostgefahr automatisch In das Klärbecken 2 abgelassen wird.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann eine in den Sammelbehälter 1 im Bodenbereich desselben mündende Luftzufuhrleitung 25 vorgesehen sein, die an ein Gebläse 26 angeschlossen ist. Durch Luftzufuhr erfolgt ein Auftrieb des Schw ! mmsch ! ammes. dieser bleibt somit In dem als Vorklärbecken ausgebildeten Sammelbehälter 1 und der Abzug des Schwimmschlammes über die Leitung 6 In den Schlammspeicher 7 wird erleichtert.