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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser,
bei welchem das Abwasser vom Entstehungsort zur einer Siebeinrichtung
geleitet und vor dem Erreichen der Siebeinrichtung an einer Dosierstelle
mit einem Fällungs- und/oder
Flockungsmittel versetzt wird sowie eine Anlage zur Abwasserreinigung
mit einer Dosiereinrichtung zur Zugabe von Fällungs- und/oder Flockungsmittel in das Abwasser
und einer Siebeinrichtung.
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Die
Erfindung ist dem mechanisch-chemischen Verfahren zur Abwasserreinigung
zuzuordnen. Im Gegensatz zum biologischen Verfahren wird bei einem
mechanisch-chemischen Verfahren zur Abwasserreinigung das Abwasser
mit insbesondere chemischen Fällungs-
und/oder Flockungsmitteln behandelt. Durch die Fällung werden Wasserinhaltsstoffe
in schwerlösliche
Stoffe umgesetzt, die durch Zusatz von Flockungs- bzw. Flockungshilfsmitteln
in mechanisch abtrennbare Flocken überführt werden. Die Zugabe des
Fällungs-
und/oder Flockungsmittels erfolgt in der Kläranlage mittels einer Dosiereinrichtung.
Nach einer gewissen Reaktionszeit wird das Abwasser mit den nunmehr
entstandenen Flocken einer Siebeinrichtung zugeführt, mit welcher die Flocken
aus dem Abwasser entnommen und entsorgt werden können. Das Filtrat kann zu Bewässerungszwecken
oder als Prozesswasser weiter verwendet werden. Im Gegensatz zu
einer biologischen Abwasserreinigung verbleiben in dem Filtrat Nährstoffe, welche
zu Bewässerungszwecken
ausgenutzt werden können.
Durch das mechanisch-chemische Verfahren wird ein sehr hoher Anteil
der abfiltrierbaren Stoffe, des CSB/BSB-Gehaltes sowie des Phosphorgehaltes
des Abwassers reduziert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, das mechanisch-chemische Abwasserreinigungsverfahren
so zu optimieren, dass Einrichtungen in der Klär anlage zur Reaktion des Abwassers
mit dem Fällungs-
und/oder Flockungsmittel vermieden und zudem eine schnelle und kostengünstige Abwasserreinigung
geschaffen werden können.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit einem Verfahren und einer Anlage gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Reinigung von Abwasser wird das Abwasser vom Entstehungsort
zu einer Siebeinrichtung geleitet und vor dem Erreichen einer Siebeinrichtung
an einer Dosierstelle mit einem Fällungs- und/oder Flockungsmittel
versetzt. Erfindungsgemäß fließt das Abwasser
in einem Kanal zur Siebeinrichtung, wobei das Fällungs- und/oder Flockungsmittel
dem Abwasser direkt in dem Kanal zugeführt wird. Hierdurch ist es nicht
erforderlich, dass eine zusätzliche
Einrichtung zur Verfügung
gestellt wird, in welche das Abwasser geleitet und bis zum Ende
der Reaktion mit dem Fällungs-
und/oder Flockungsmittel verbleiben muss. Es wird ein kontinuierliches
Verfahren zur Reinigung von Abwasser geschaffen, bei welchem man
einerseits die Strömung
des Abwassers ausnutzt, um eine Vermischung des Abwassers mit dem
Fällungs- und/oder
Flockungsmittel zu erzeugen und andererseits durch die Zeit, welche
das Abwasser benötigt, um
von der Dosierstelle zu der Siebeinrichtung zu gelangen. Diese benötigte Zeit
reicht aus, um Flocken zu bilden, welche in der Siebeinrichtung
aus dem Abwasser entnommen und anschließend entsorgt werden können. Diese
aus dem Abwasser entnommenen Flocken bilden einen Schlamm, der durch
aerobe oder vorzugsweise anaerobe Behandlung der Kompostierung zugeführt werden
kann. Das erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich besonders zur dezentralen oder semizentralen Abwasserreinigung,
bei welchem einzelne oder eine kleinere Anzahl von Häusern mit
einer Abwasserreinigung verbunden werden, da bereits mit geringem
technischem Aufwand eine sehr effektive Reinigung erzielt wird.
Das somit erzeugte Filtrat kann sehr gut wieder dezentral oder semizentral
zur Bewässerung,
beispielsweise von Grünanla gen
oder als Prozesswasser, beispielsweise zur Toilettenspülung, verwendet
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn das Abwasser von der Dosierstelle des Flockungsmittels
bis zur Siebeinrichtung zumindest für die Dauer der erforderlichen
Reaktionszeit des Flockungsmittels fließt. Hierdurch ist eine besonders
gute Durchmischung des Flockungsmittels mit dem Abwasser ermöglicht und
es muss keine Zwischenspeicherung mit einer entsprechenden Vorrichtung
erzeugt werden. Das Abwasser fließt in dem Kanal vorzugsweise von
der Dosierstelle so lange bis zur Siebeinrichtung, bis das Flockungsmittel
reagiert und eine optimale Wirkung gezeigt hat. Sodann werden die
Flocken aus dem Abwasser gesiebt.
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Wenn
auf Grund der Zusammensetzung des Abwassers die Zugabe von Fällungsmittel
vorteilhaft ist, so wird zusätzlich
zu der Dosierstelle für
ein Flockungsmittel auch eine Dosierstelle für ein Fällungsmittel vorgesehen. Das
Abwasser fließt
dabei vorteilhafterweise von der Dosierstelle des Fällungsmittels bis
zu der Dosierstelle des Flockungsmittels zumindest für die Dauer
der erforderlichen Reaktionszeit des Fällungsmittels.
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Wird
der Abstand von der Dosierstelle des Fällungsmittels bis zu der Dosierstelle
des Flockungsmittels und/oder der Abstand der Dosierstelle des Flockungsmittels
bis zu der Siebeinrichtung in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit
und der erforderlichen Reaktionszeit des Fällungs- und/oder Flockungsmittels
gewählt,
so haben die Mittel auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung
genügend Zeit,
um zu reagieren und das Abwasser für das anschließende Sieben
vorzubereiten. Der Abstand zwischen den Dosierstellen und/oder der
Dosierstelle und der Siebeinrichtung kann dabei abhängig von
der zu erwartenden durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit oder vorzugsweise
von der maximal zu erwartenden Fließgeschwindigkeit gewählt werden.
Insbesondere in letzterem Fall wird auch bei einer maximalen Fließgeschwindigkeit
die benötigte
Reaktionszeit für
das Fällungs-
und/oder Flo ckungsmittel eingehalten. Fließt das Abwasser langsamer,
so bleiben die Flocken selbstverständlich auch nach Ablauf der
erforderlichen Reaktionszeit noch in dem Abwasser erhalten und werden
bei Erreichen der Siebeinrichtung aus dem Abwasser entnommen.
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Nachdem
vorzugsweise kein Speicherbehälter
oder Reaktor für
das Abwasser zur Reaktion des Fällungs-
und/oder Flockungsmittels mit dem Abwasser vorgesehen sein soll,
ist es besonders vorteilhaft, wenn das Abwasser zwischen den Dosierstellen und/oder
der Dosierstelle und der Siebeinrichtung mit entsprechenden Einrichtungen
beschleunigt, verzögert
und/oder verwirbelt wird. Durch die Beschleunigung bzw. Verzögerung des
Abwassers bzw. der Fließgeschwindigkeit
wird die Dauer, welche das Abwasser zwischen den Dosierstellen und/oder
der Dosierstelle und der Siebeinrichtung benötigt, so beeinflusst, dass
genügend
Zeit für
eine Reaktion des Fällungs-
und/oder Flockungsmittels mit dem Abwasser zur Verfügung steht.
Wird das Abwasser mit entsprechenden Einrichtungen verwirbelt, so
wird eine besonders gute Durchmischung des chemischen Mittels mit
dem Abwasser erzeugt und die Wirkung des Fällungs- und/oder Flockungsmittels
auf das ganze Abwasser sichergestellt. Insbesondere wird dadurch auch
gewährleistet,
dass das komplette Abwasser mit dem Fällungs- und/oder Flockungsmittel
ausreichend lange in Kontakt ist.
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Vorzugsweise
wird die Quantität
und/oder Qualität
des in dem Kanal befindlichen Abwassers gemessen. Abhängig von
der Quantität
und/oder Qualität
des Abwassers kann sodann das Fällungs- und/oder
Flockungsmittel hinzugegeben werden. Dies stellt sicher, dass nur
die tatsächlich
benötigte Menge
des Fällungs-
und/oder Flockungsmittels zugegeben wird und dadurch ein optimaler
Einsatz des chemischen Mittels in Bezug auf das anfallende Abwasser
erhalten wird. Ein unnötiger
Verbrauch des Fällungs-
und/oder Flockungsmittels wird ebenso vermieden wie eine unzureichende
Behandlung des Abwassers, wodurch gegebenenfalls eine nicht ausreichende
Flockenbildung erzeugt werden würde.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn das Abwasser beim Einbringen des Fällungs-
und/oder Flockungsmittels verwirbelt wird und anschließend eine ruhige
Wegstrecke zur Reaktion mit dem Fällungs- und/oder Flockungsmittel
durchfließt.
Hierdurch wird zuerst eine gute Vermischung des Fällungs- und/oder Flockungsmittels
mit dem Abwasser zu Beginn der Wegstrecke von der Dosierstelle bis
zur nachfolgenden Dosierstelle bzw. zur Siebeinrichtung erzeugt.
In der ruhigen Wegstrecke kann das Fällungs- und/oder Flockungsmittel
dann ausreichend auf das Abwasser einwirken.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführung wird das Abwasser in
der Siebeinrichtung fein- und/oder feinstgesiebt. Das bedeutet,
dass die Siebeinrichtung eine Maschenweite von kleiner etwa 2 mm
aufweist, wodurch die Flocken sehr gut aus dem Abwasser entfernt
werden können.
Je nach Reinheitsgrad, welcher mit der Siebeinrichtung erzeugt werden
soll, können
auch Maschenweiten von 1 mm oder geringer vorgesehen sein. Insbesondere
wenn die Filtratqualität
so sein soll, dass eine Wiedernutzung als Brauchwasser, Prozesswasser
oder für hochwertige
Bewässerungszwecke
möglich
wird, ist es vorteilhaft, wenn eine Mikrosiebung, beispielsweise
mit einer Maschenweite zwischen 10 und 100 μm eingesetzt ist. Für die Fein-
und/oder Feinstsiebung können
auch mehrere Siebeinrichtungen hintereinander angeordnet sein.
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Um
das Abwasser von Kunststoffabfällen oder
Hygieneprodukten oder anderen groben in dem Abwasser enthaltenen,
auch organischen Stoffen, zu reinigen, ist es vorteilhaft, wenn
vor der Dosierstelle eine Grobsiebung des Abwassers erfolgt. Die
Grobsiebung, welche beispielsweise eine Maschenweite zwischen 3
und 6 mm aufweist, bewirkt, dass nur Partikel, welche besonders
gut mit dem Fällungs- und/oder
Flockungsmittel reagieren können,
durch die Grobsiebeinrichtung hindurchgelangen können. Die Reaktion wird dadurch
nicht von groben Abfallstoffen behindert und das chemische Mittel
wird sich auch nicht an Materialien anlagern, welche für eine Reaktion
nicht geeignet sind.
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Wird
das Abwasser bereits bei der Erzeugung als Gelb- und/oder Braun- und/oder Grauwasser
separiert, so ist eine gezielte Behandlung des Abwassers möglich. Insbesondere
in dem Gelbwasser, als welches weitgehend reiner Urin bezeichnet
wird, sind die meisten Nährstoffe
enthalten, welche als Düngemittel
genutzt werden können.
Braunwasser, d. h. durch Fäkalien
verunreinigtes Wasser, sowie Grauwasser, welches beispielsweise
durch den Abfluss von Badewannen, Dusche, Waschbecken oder Waschmaschine
anfällt,
kann wiederum unterschiedlicher Behandlung oder Verwertung zugeführt werden,
wenn es separiert dem erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zugeführt wird.
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Wird
das gereinigte Abwasser hygienisiert bzw. desinfiziert, so ist es
sogar möglich,
dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelte Abwasser beispielsweise eine Bewässerung von Pflanzen, welche
für den
Verzehr vorgesehen sind, durchgeführt wird.
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Eine
erfindungsgemäße Anlage
zur Abwasserreinigung weist zumindest eine Dosiereinrichtung zur
Zugabe von Fällungs-
und/oder Flockungsmittel in das Abwasser und eine Siebeinrichtung
auf. Das Abwasser fließt
in einem Abwasserkanal, beispielsweise der herkömmlichen Kanalisation, von
der Dosiereinrichtung zu einer gegebenenfalls nachfolgenden Dosiereinrichtung
und dann zu der Siebeinrichtung, wobei die Dosiereinrichtung/en
direkt an dem Kanal angeordnet ist/sind. Über die Dosiereinrichtung/en
wird das Fällungs- und/oder Flockungsmittel in
den Kanal eingeführt
und damit dem Abwasser zugemischt. Die erforderliche Reaktionszeit
wird durch die Fließdauer
des Abwassers von der Dosiereinrichtung bis zur gegebenenfalls nachfolgenden
Dosiereinrichtung bzw. zur Siebeinrichtung eingehalten. In der Siebeinrichtung
wird das Abwasser anschließend filtriert
und die entnommenen Flocken einer Weiterverwertung oder dem Abfall
zugeführt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Anlage nahe der Abwasserentstehung
angeordnet ist. Solche dezentralen oder semizentralen Anlagen haben den
entscheidenden Vorteil, dass sie relativ klein ausgeführt werden
können
und damit kostengünstig sind.
Darüber
hinaus kann das gereinigte Abwasser unmittelbar einer Wiederverwendung
zugeführt
werden. Die dezentralen oder semizentralen Einheiten können damit
für das
Brauchwasser oder zur Bewässerung
von Grünanlagen
weitgehend autark betrieben werden.
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Ist
an dem Kanal eine Messeinrichtung zur Messen der Quantität und/oder
Qualität
des Abwassers angeordnet, so ist es möglich, die Dosiereinrichtung/en
genau auf das tatsächlich
vorhandene Abwasser abgestimmt zu betreiben. Bei einer schlechteren
Qualität
oder einer größeren Menge
des Abwassers kann dementsprechend mehr Fällungs- und/oder Flockungsmittel
dem Abwasser beigemischt werden als bei einer guten Qualität oder einer geringen
Menge des Abwassers. Hierdurch wird Fällungs- und/oder Flockungsmittel
gespart und ein kostengünstiger
Betrieb der Anlage gewährleistet.
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Vorzugsweise
ist die Siebeinrichtung eine Fein- und/oder Feinstsiebung mit einer
Maschenweite von 1 bis 2 mm bzw. 0,2 bis 1 mm. In einer besonders
vorteilhaften Ausführung
kann auch noch eine Mirkosiebung mit einer Maschenweite von 10 bis
100 μm in
der Siebeinrichtung vorgesehen sein.
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Ist
vor der Dosiereinrichtung eine Grobsiebeinrichtung angeordnet, welche
eine Maschenweite von beispielsweise von 3 bis 6 mm aufweist, so
werden grobe Partikel, welche nicht zur Reaktion mit dem Fällungs-
und/oder Flockungsmittel geeignet sind, bereits vor der Zuführung des
Fällungs- und/oder
Flockungsmittels aus dem Abwasser entnommen. Derartige Stoffe sind
beispielsweise Kunststoff- oder Hygieneartikel oder auch organische
Stoffe.
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Ist
die Anlage mit einer Abwasserseparationseinrichtung verbunden, so
kann das beispielsweise nach Gelb-, Braun- oder Grauwasser separiert vorliegende
Abwasser individuell behandelt werden. Das Gelbwasser kann beispielsweise
bzgl. der darin enthaltenen Nährstoffe
als Dünger
verwendet werden. Das Braunwasser wird unter Umständen einer stärkeren Siebung
unterzogen, um die Feststoffe und groben Partikel vor einer chemischen
Reaktion dem Abwasser zu entnehmen und das Grauwasser wird beispielsweise
erst unmittelbar vor der Dosiereinrichtung dem restlichen Abwasser
zugeführt.
Hierdurch werden aufwändige
Prozesse vermieden und das erhaltene Abwasser einer optimalen Weiterverwendung
und -bearbeitung zugeführt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn in dem Kanal eine Einrichtung zur Verzögerung,
Beschleunigung und/oder Verwirbelung des Abwassers angeordnet ist.
Hierdurch ist die Vermischung des Abwassers mit dem Fällungs- und/oder Flockungsmittel sehr
intensiv durchführbar.
Außerdem
kann die Reaktionszeit durch eine Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit
des Abwassers, beispielsweise je nach Anfall der Menge des Abwassers
beeinflusst werden. Eine solche Einrichtung können beispielsweise Umlenkbleche
oder Kanten sein, über
welches das Abwasser strömt.
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Ist
der Siebeinrichtung eine Desinfektions- oder Hygienisiereinrichtung
nachgeordnet, so ist es möglich,
das Filtrat für
besonders anspruchsvolle Weiterverwendungen wie beispielsweise die
Bewässerung
von Pflanzen zur Lebensmittelgewinnung zu verwenden. Diese Einrichtung
kann beispielsweise eine UV-Desinfektionsanlage oder auch eine chemische
Desinfektionsanlage sein.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage,
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2 eine
Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Kanals,
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3 eine
Seitenansicht einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Anlage
und
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4,5 eine
schematische Darstellung jeweils einer weiteren erfindungsgemäßen Anlage.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage.
In einem Kanal 1 wird das Abwasser, welches aus einem Gebäude 2 stammt,
zu einer Siebeinrichtung 3 gefördert. In dem Kanal 1 kann
das Abwasser eines einzigen Gebäudes,
aber auch aus einer Gruppe von Gebäuden gefördert werden. In dem Abwasserkanal 1 fließt das Abwasser
mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m/s. Dementsprechend weist
der Kanal 1 ein gewisses Gefälle von dem Gebäude 2 bis
zur Siebeinrichtung 3 auf.
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In
einem Abstand a stromauf der Siebeinrichtung 3 ist eine
Dosiereinrichtung 4 dem Kanal 1 zugeordnet. In
der Dosiereinrichtung 4 befindet sich üblicherweise ein Flockungsmittel,
auch Flockungshilfsmittel genannt, oder eine Mischung aus einem
Fällungs-
und Flockungsmittel, welches über
ein Ventil 5 dem Abwasser in dem Kanal 1 zugesetzt
wird. Das Fällungsmittel
ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Zusammensetzung des
Abwassers eine Unterstützung
des Flockungsmittels erforderlich macht, um stabile und möglichst
große
Flocken zu erhalten, die aus dem Abwasser entsorgt werden können. Im
folgenden wird hierzu der Begriff Fällungs- und/oder Flockungsmittel
verwendet.
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Das
Ventil 5 kann entweder so ausgeführt sein, dass es regelmäßig öffnet und
ein Fällungs- und/oder
Flockungsmittelkonzentrat dem Abwasser zuführt. Es ist aber auch möglich, dass
eine Messeinrichtung 6 in dem Abwasser angeordnet ist,
welche mit dem Ventil 5 verbunden ist und in Abhängig keit von
der gemessenen Qualität
und/oder der Quantität des
Abwassers die Zuführung
des Fällungs- und/oder
Flockungsmittelkonzentrates zu dem Abwasser steuert. In diesem Fall öffnet bei
Bedarf das Ventil 5 für
die benötigte
Zeit, um genügend
Fällungs- und/oder
Flockungsmittel dem Abwasser zuzuführen. Hierdurch wird vermieden,
dass eine Über-
oder Unterdosierung stattfindet und entweder zu viel Fällungs-
und/oder Flockungsmittel verbraucht wird oder nicht genügend Fällungs-
und/oder Flockungsmittel zugesetzt wird, um eine ausreichende Flockung
des Abwassers zu bewirken.
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Der
Abstand a zwischen der Dosiereinrichtung 4 und der Siebeinrichtung 3 ist
so zu bemessen, dass das zugesetzte Fällungs- und/oder Flockungsmittel
ausreichend Zeit hat, um mit dem Abwasser zu reagieren. Als Reaktionszeit
kann beispielsweise eine Zeitdauer von 60 s angenommen werden. Bei
einer durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit
von etwa 1 m/s muss der Kanal 1 zwischen der Dosiereinrichtung 4 und
der Siebeinrichtung 3 eine Länge von mindestens 60 m aufweisen.
Der Abstand a zwischen der Dosiereinrichtung 4 und der
Siebeinrichtung 3 beträgt
somit 60 m und das Abwasser fließt durch diese Strecke innerhalb
von mindestens 60 s. Wenn man davon ausgeht, dass die Dosiereinrichtung 4 nahe der
Stelle der Entstehung des Abwassers, nämlich in der Nähe des Gebäudes 2 angeordnet
ist, bedeutet dies, dass sich die Siebeinrichtung 3 ebenfalls
nicht zu weit entfernt von dem Gebäude 2 befindet. Daraus ist
ersichtlich, dass die vorliegende Anlage insbesondere als eine dezentrale
oder semizentrale Anlage eingesetzt sein wird. Hierdurch wird der
Vorteil erzielt, dass die einzelnen Einrichtungen relativ klein ausgebildet
werden können
und dementsprechend kostengünstig
sind. Außerdem
wird das Abwasser in der Nähe
des Gebäudes 2 behandelt,
so dass es auch wieder unmittelbar dem Gebäude 2 als Brauchwasser
zugeführt
werden kann, wie dies schematisch durch den Verlauf der Brauchwasserzuleitung 7 dargestellt
ist.
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Die
Siebeinrichtung 3 fördert
bei der in 1 dargestellten Anlage sowohl
die durch das Fällungs- und/oder
Flockungsmittel erzeugten Flocken zu sammen mit dem übrigen in
dem Abwasser befindlichen Abfall aus dem Abwasser. Die Siebeinrichtung
weist dabei beispielsweise eine Förderschnecke auf, welche die
separierten Flocken und den Abfall in einen Container 8 fördert. Als
Siebeinrichtung 3 kommen auch andere Einrichtungen als
die hier dargestellte Einrichtung mit Förderschnecke in Frage. So können auch
Förderbänder oder
Siebtrommeln vorgesehen sein, je nachdem, welche Art von Abwasser
und welcher Verschmutzungsgrad zu erwarten ist. Auch die Maschenweite
der Siebeinrichtung 3 kann vorzugsweise auf die zu erwartende
Art des Abwassers abgestimmt sein. So sind vorzugsweise Maschenweiten
zwischen 10 μm
und 6 mm einsetzbar, wobei insbesondere für die Entnahme der Flocken
Maschenweiten im unteren des genannten Bereiches, beispielsweise
zwischen 10 μm
und 1 mm vorzusehen sind. Ziel bei der Siebeinrichtung 3 ist
es, dass das Abwasser soweit von den Verunreinigungen befreit wird,
wie es das gereinigte Abwasser für
dessen vorgesehene weitere Benutzung benötigt. Je feiner das Abwasser
in der Siebeinrichtung 3 gesiebt wird, desto hochwertiger
wird das anschließend
erhaltene Brauchwasser, welches in der Brauchwasserzuleitung 7 dem
Gebäude 2 oder
einer sonstigen Anwendung wieder zugeführt werden kann.
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Wird
das Abwasser bereits bei der Erzeugung in dem Gebäude 2 als
Gelb- und/oder Braun- und/oder
Grauwasser separiert, so kann es gezielter weiterbehandelt werden.
Der Einsatz des Fällungs- und/oder
Flockungsmittels kann dabei reduziert werden und es können effektivere
Produkte erhalten werden.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Inneren eines Kanals 1.
Als Prinzipskizze ist hier angedeutet, dass in dem Kanal 1 Einrichtungen
vorgesehen sind, um die Fließgeschwindigkeit des
Abwassers zu verzögern
oder zu beschleunigen und für
eine Verwirbelung des Abwassers zu sorgen. Hierfür sind beispielsweise Stufen 9 und
Schikanen 10 angedeutet. Das Abwasser, welches ohne derartiger
Einrichtungen ruhig fließen
würde,
wird hierdurch umgelenkt und in der Fließgeschwindigkeit und seiner
Strö mung
beeinflusst. Selbstverständlich
können auch
andere Maßnahmen
getroffen werden, um eine Verzögerung,
Beschleunigung oder Verwirbelung des Abwassers zu bewirken. Die
entsprechende Ausgestaltung dieser Einrichtungen wird stets davon abhängen, welche
Fließgeschwindigkeit
und welche Menge des Abwassers üblicherweise
zu erwarten ist und wie intensiv die Vermischung des Fällungs- und/oder
Flockungsmittels mit dem Abwasser zu unterstützen ist. Außerdem werden
die Einrichtungen selbstverständlich
so auszuführen
sein, dass sich Verunreinigungen, welche in dem Abwasser zu erwarten
sind, nicht an den Einrichtungen anlagern und somit zu einer Verunreinigung
und Beeinträchtigung des
Kanals 1 führen.
Vorteilhafterweise wird beim Einbringen des Fällungs- und/oder Flockungsmittels das
Abwasser zuerst verwirbelt und durchfließt anschließend eine ruhige Wegstrecke
zur Reaktion mit dem Fällungs-
und/oder Flockungsmittel.
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In 3 ist
eine weitere Ausführung
der Erfindung dargestellt. Die Dosiereinrichtung 4 befindet sich
wieder in einem Abstand a von einer Siebeinrichtung 3' entfernt. Das
Abwasser fließt
in dem Kanal 1 zwischen dieser Dosiereinrichtung 4,
welche über das
Ventil 5 Fällungs-
und/oder Flockungsmittel dem Abwasser zusetzt, durch die vorgegebene
Kanalstrecke. Mit der zu erwartenden Fließgeschwindigkeit ergibt sich
dementsprechend die benötigte
Reaktionszeit bis zur Siebeinrichtung 3'. Die Siebeinrichtung 3' ist wiederum
eine Einrichtung, welche eine Fein- oder Feinstsiebung mit einer
Maschenweite zwischen 0,2 und 1 mm durchführt. Das abgesiebte Rechengut wird
in einen Container 8 befördert. Der Siebeinrichtung 3' nachgeordnet
ist eine Mikrosiebung 3'', welche eine
Maschenweite zwischen 10 und 100 μm
aufweist. Auch hier wird der erhaltene Schlamm in den Container 8 befördert. Das
anschließend
erhaltene Wasser kann als Brauchwasser über die Zuleitung 7 der
weiteren Verwendung zugeführt
werden. Dieses Brauchwasser ist bereits sehr gut gereinigt und kann beispielsweise
zur Bewässerung
von Pflanzen oder als Brauchwasser, beispielsweise zur Toilettenspülung, verwendet
werden.
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In
der Brauchwasserzuleitung 7 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
außerdem
eine Desinfektionseinrichtung 10 vorgesehen. Über diese
Desinfektionseinrichtung 10 wird das gereinigte Abwasser desinfiziert
und ist hierdurch noch höherwertiger
und dementsprechend vielseitiger verwendbar. So ist es beispielsweise
auch zur Bewässerung
von Pflanzen, welche für
den anschließenden
Verzehr vorgesehen sind, einsetzbar. Die Desinfektion oder Hygienisierung
kann beispielsweise mit UV-Strahlen oder mit einer Erhitzung erfolgen.
Hierfür
kann es auch vorteilhaft sein, Sonnenenergie, welche beispielsweise über Solarzellen
erhalten wird, zur Erhitzung des Wassers einzusetzen.
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In
Fließrichtung
des Abwassers vor der Dosiereinrichtung 4 ist in dem Ausführungsbeispiel
der 3 eine Grobsiebeinrichtung 11 angeordnet. Durch
die Grobsiebeinrichtung 11, welche beispielsweise eine
Maschenweite zwischen 3 und 6 mm aufweist, wird das Abwasser von
groben Verunreinigungen gesäubert.
Hierbei werden Abfälle,
wie beispielsweise Kunststoffe oder Hygieneprodukte aus dem Abwasser
entnommen, um dem späteren
Flockungsprozess nicht hinderlich zu sein. Ein von solchen Produkten
gereinigtes Abwasser kann auch besser durch entsprechende Einrichtungen
beschleunigt, verzögert
oder verwirbelt werden, ohne dass sich diese Stoffe an den Einrichtungen
anlagern würden.
Außerdem
kann das Fällungs-
und/oder Flockungsmittel effektiver eingesetzt werden, wenn ein
bereits grob gereinigtes Abwasser vorliegt.
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4 zeigt
die Ausführung
der Erfindung gemäß der 1,
bei der eine zusätzliche
Dosiereinrichtung 14 mit einem Ventil 15 und einer
Messeinrichtung 16 angeordnet ist. In der Dosiereinrichtung 14 wird
ein Fällungsmittel
gemäß den mit
der Messeinrichtung 16 ermittelten Erfordernissen in das
Abwasser eingeleitet. Dosiereinrichtung 14 und Dosiereinrichtung 4 sind
in einem Abstand b voneinander entfernt angeordnet. Das Fällungsmittel
benötigt
dadurch eine gewisse Zeit, um von der Dosiereinrichtung 14 zu
der Dosiereinrichtung 4 zu fliesen. Die Zeit bzw. der Abstand
b ist vorzugsweise so be messen, dass das Fällungsmittel mit dem Abwasser
reagieren kann. Sodann wird in der Dosiereinrichtung 4 das Flockungshilfsmittel
dem Abwasser zugesetzt. Die erforderliche Menge des Flockungsmittels
wird von der Messeinrichtung 6 ermittelt. Zur Reaktion
des Flockungsmittels dient der Abstand a bis zur Siebeinrichtung 3 bzw.
die entsprechende Zeit, die das behandelte Abwasser braucht um von
der Dosiereinrichtung 4 bis zur Siebeinrichtung 3 zu
gelangen. Der Abstand b kann bei Bedarf auch sehr kurz sein, wenn beispielsweise
Fällungs-
und Flockungsmittel zwar aus separaten Dosiereinrichtungen 4, 14 eingebracht werden
sollen, sie sich aber im Abwasser unmittelbar miteinander vermischen
und reagieren können.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 5 entspricht im wesentlichen Aufbau der 3.
Es unterscheidet sich wie bei der 4 zur 1 dadurch, dass
zwei separate Dosiereinrichtungen 4, 14 für das Fällungs-
und das Flockungsmittel vorgesehen sind. Durch den Abstand b kann
zuerst das Fällungsmittel mit
dem Abwasser reagieren und anschließend wird das Flockungsmittel
in das bereits vorbehandelte Abwasser eingebracht. Die Menge des
erforderlichen Fällungs-
und/oder Flockungsmittels wird durch die Messeinrichtung 16 bestimmt,
welche die Ventile 5 und/oder 15 bei Bedarf öffnet und
das entsprechende Mittel dem Abwasser hinzufügt. Anders als bei der Ausführung nach 4 werden
beide Ventile 5 und 15 durch eine einzige Messeinrichtung 16 gesteuert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere Änderungen
im Rahmen der geltenden Patentansprüche sind jederzeit möglich. Die
erwähnten
Fällungs-
und/oder Flockungsmittel sind zur Reinigung von Abwasser eingesetzte
Chemikalien, welche Wasserinhaltsstoffe in schwerlösliche Stoffe
umsetzen und in mechanisch abtrennbare Agglomerate überführen. Die
Messeinrichtungen 6, 16 können mit nicht dargestellten
Rechen- und Steuereinrichtungen verbunden sein, die den benötigten Bedarf
aus den Messergebnissen errechnen und die Ventile 5, 15 entsprechend
steuern. Kurz vor der Flockungsmittelzugabe kann es vorteilhaft
sein, eine Neutralisation des Abwassers durchzuführen. Durch diese pH-Wert-Korrektur,
die wiederum mit einer Mess- und Zugabeeinrichtung erfolgen kann,
wird erreicht, dass das Flockungsmittel besonders gut auf das Abwasser
einwirken kann. Grobsieb 11 und Feinsieb 3 sind unter
Umständen
weit, d. h. 100 m oder mehr, voneinander entfernt angeordnet. Die
Entfernung des Rechenguts des Grobsiebs 11 kann dabei durch
die Müllentsorgung
erfolgen. Der Austrag des Feinsiebs 3 ist kompostierbar
und kann bei Bedarf auch zentraler angeordnet sein, als dies bei
dem Grobsieb 11 der Fall ist. So ist es auch möglich mehrere
Kanäle
vor der Feinsiebung bzw. nach dem Grobsieb 11 zusammenzufassen
und die Wassermenge dadurch zu erhöhen und/oder die Entsorgung
des kompostierbaren Rechengutes zu vereinfachen.