DE1804574C3 - Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser, mit einem Belebungsbecken, einem Nachklärbecken, einem Schlammeindickbehälter, ferner mit einer in das Belebungsbecken mündenden Rohabwasserzuführleitung, mit einer Leitung zum Überführen von Abwasser aus dem Belebungsbecken in das Nachklärbecken, einer in den Schlammtrichter des Nachklärbeckens mündenden, der Überführung von Überschußschlamm dienenden Leitung und einem in der Mittelachse des Belebungsbeckens angeordneten Rotationsbelüfter zum Umwälzen und Belüften des im Belebungsbecken befindlichen Abwassers, in dessen Saugbereich eine Leitung zur Rückführung eines Teiles des Inhalts aus dem Schlammeindickbehälter mündet.

In biologischen Kläranlagen werden organische Substanzen im Abwasser durch Mikroorganismen abgebaut. Diese bilden vielfältige Lebensgemeinschaften. Sie vermehren sich bei entsprechenden Lebensbedingungen im Abwasser, nämlich bei ausreichendem Nahrungsangebot an organischer Substanz und genügendem, durch Belüftung eingebrachten Sauerstoffgehalt, sehr stark. Sie bilden so den Belebtschlamm (Biomasse), der für den l'ro/.eü der biologischen Abwasserreinigung grundsätzlich erforderlich ist.

Bei einer bekannten biologischen Kläranlage (siehe schweizerische Patentschrift 4 5J 2J4) wird bereits der unterhalb der Eintnttsöffnung eines sich drehenden

Rotationsbelüfters entstehende Unterdruck zur Rückförderung des Belebtschlamms aus dem Nachklärbekken ausgenützt Dazu ist ein Saugrohr vorgesehen, dessen eines Ende in einem Schlammbecken und dessen anderes Ende zur Drehachse eines Rotationsbelüfters angeordnet ist und in einem Abstand vor dessen Einlauföffnung endet. Das dem Rotationsbelüfter benachbarte Ende des Saugrohres ist ferner vor einem Art Venturirohr umgeben. Nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe soll damit die Saugwirkung des Rotationsbelüfters im Bereich des genannten Saugrohrendes erhöht werden. Diese Anordnung des Saugrohres in einem gewissen Abstand unter der Einlauföffnung des Rotationsbelüfters hat den Nachteil, daß bei der geringen Förderhöhe der für diese Zwecke benutzten Rotationsbelüfter eine zu große Verlusthöhe entsteht. Dadurch und infolge der strömungstechnisch ungünstigen Verhältnisse der Anordnung wird ein schlechter Wirkungsgrad erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe eines ohnehin vorhandenen Rotationsbelüfters einen Teil des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken in das Belebungsbecken zurückzuführen und die sonst dazu benötigten Pumpenaggregate einzusparen. Dabei soll die Anordnung des Saugrohres für die Absaugung des Belebtschlammes der bekannten Klürnnlage derart verbessert werden, daß die Verlusthöhe zwischen dem Rolationsbelüfter und dem diesem gegenüberliegenden Ende des Saugrohres auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lüfterrad des Rotationsbelüfters innerhalb eines es gehäuseartig umgebenden, offenen Trichters angeordnet ist, der sich nach unten in ein der Heranführung des umzuwälzenden Schlammwassergemisches dienendes Rohr fortsetzt, daß in dem Nachklärbecken unterhalb des Wasserspiegels ein Schlammrückführkasten mit einem in der Höhe verstellbaren Meßwehr angeordnet ist, der für die Rückführung des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken über eine Leitung mit dem Trichter im Belebungsbecken verbunden ist und daß in dem Schlammeindickbehälter unterhalb des Wasserspiegels ein kastenförmiger Einsatz mit einer Überlaufschwelle eingesetzt ist, der über eine Leitung mit dem das Lüfterrad umgebenden Trichter im Belebungsbecken verbunden ist und daß weiterhin eine Leitung zwischen dem Schlammeindickbehälter und dem Belebungsbekken angeordnet ist.

Bei einer derartigen Anordnung wird auf vorteilhafte Weise mit Hilfe eines ohnehin vorhandenen Rotationsbelüfter ein Teil des Belebtschlammes als Rückführschlamm dem Belebungsbecken wieder zugeführt. Dies bedeutet: Die sonst dazu benötigten Pumpenaggregate entfallen und dadurch verringern sich die Gestehungskosten der Anlage, die Rückführschlammmenge paßt sich automatisch ohne besondere Regelorgane den entsprechenden Drehzahlen des Rotationsbelüfters an, durch die Anordnung der Saugrohre im Bereich des höchsten Unterdrucks wird ein günstiger Wirkungsgrad der Absaugung erzielt und schließlich wirkt sich der einfache Aufbau der Anlage vorteilhaft auf die laufenden Wartungskosten aus.

Fun Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schemalisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

lüne Kläranlage besteht im wesentlichen aus einem im ürundriU quadratischen Belebungsbecken 1 sowie

aus einem jeweils im Grundriß rechteckförmigen Nachklärbecken 2 und Schlammeindickbehälter 3. Alle drei Behältnisse können auch im Grundriß rund sein oder irgendeine andere Form aufweisen.

Das Belebungsbecken 1 wird, wie bei derartigen Einrichtungen üblich, von einem Laufsteg 4 überspannt, auf dem ein Motor 5 mit angeflanschtem, wasserdichten Getriebe 6 befestigt ist. Von der Unterseite des Getriebes 6 führt — in Richtung der Mittelachse des Belebungsbeckens 1 — eine Welle 7 nach unten und diese trägt an ihrem freien Ende einen Rotationsbelüfter 8.

Der Rotationsbelüfter 8 taucht in einen oben offenen Trichter 9, der das Lüfterrad 10 gehäuseartig umgibt, und zwar in der Weise, daß zwischen dem Mantel des Trichters 9 und dem Laufrad 10 ein Ringspalt 11 frei bleibt

Der Trichter 9 ist koaxial mit einem Standrohr 14 verbunden, das an seiner unteren Seite einen sich nach unten im Durchmesser erweiternden Hinlaufstutzen 15 aufweist und mit diesem mittels Füßen i6 in einem gewissen Abstand 17 am Boden des Belebungsbeckens 1 befestigt ist.

In den Trichter 9 mündet unterhalb des Wasserspiegels 12 angenähert radial oder auch tangential eine mit dem Nachklärbecken 2 sowie je eine mit dem Schlammeindickbehälter 3 verbundene Saugleitung 18 bzw. 19, wobei die Anordnung jeder Saugleitung 18 bzw. 19 so getroffen ist, daß sie vom Trichter 9 aus gegen die Waagrechte nach unten geneigt verläuft.

Das Nachklärbecken 2 sowie der Schlammeindickbehälter 3 haben jeweils einen aus vier im spitzen Winkel zueinander geneigten Flächen bestehenden Boden 20 bzw. 21. Die Böden 20,21 sind durch eine Leitung 22 mit eingebautem Schieber 23 miteinander verbunden, und zwar in der Weise, daß ein Ende der Leitung 22 in die Sohle 24 des Bodens 20 des Nachklärbeckens 2 und das andere Ende in einem Bereich oberhalb des Schlammsumpfes 25 in den Boden 21 des Schlammeindickbehälters 3 einmün Jet.

Das Belebungsbecken 1 ist, wie üblich, durch eine Leitung 13 an das Kanalnetz angeschlossen, über eine Leitung 26 mit dem Nachklärbecken 2 und über eine Leitung 27 mit eingebautem Schieber 28 mit dem Schlammeindickbehälter 3 verbunden.

In das Nachklärbecken 2 ist unternalb des Wasserspiegels 29 ein kastenförmiger Einsatz mit einem in der Höhe verstellbaren Meßwehr 31 in nicht näher beschriebener Weise eingesetzt. Der kastenförmige Einsatz wird im folgenden als Schlammrückführkasten 30 bezeichnet. In den Schlammrückführkasten 30 mündet die mit dem Trichter 9 verbundene Saugleitung 18 sowie ein annähernd senkrecht bis zur Sohle 24 des Nachklärbeckens 2 reichendes Rohr 32 für die Schlarnmrückführung.

In dem Schlammeindickbehälter 3 ist ebenfalls unterhalb des Wasserspiegels 33 ein ähnlicher kastenförmiger Einsatz mit einer Überlaufschwelle 34 eingesetzt, der im folgenden als Schlammwasserkasten 35 bezeichnet wird. In diesen mündet die mit dem Trichter 9 verbundene Saugleitung 19 für das Absaugen des Schlammwassers.

Die beschriebene Kläranlage wirkt wie folgt:

Der durch den Elektromotor 5 über die Wellt· 7 angetriebene, mit seinem oberen Rand etwa auf der Höhe des Wasserspiegels 12 im Delebungsbecken 1 angeordnete Rotationsbeiifter 8 erzeugt im Betriebszustand in dem das Lüfterrad 10 gehäuseartig umgebenden Trichter 9 einen Unterdruck. Der Unterdruck bewirkt in hesonders vorteilhafter Weise, daß über das Standrohr 14 der Inhalt des Belebungsbeckens 1 im unteren mittleren Teil dieses Beckens angesaugt wird. Außerdem können gleichzeitig über die Saugleitung 18 Belebtschlamm aus dem Schlammrückführkasten 30 und über die Saugleitung 19 Schlammwasser aus dem Schlammwasserkasten 35 gefördert werden. Das so vom Lüfterrad 10 des Rotationsbelüfters 8 angesaugte Schlammwassergemisch wird in radialer Richtung aus diesem in das Belebungsbecken 1 ausgeworfen.

Durch das Ansaugen der Flüssigkeit im Bereich des Belebtbeckenbodens und das Ausschleudern derselben auf den Flüssigkeitsspiegel 12 wird die gesamte Flüssigkeitsmenge im Belebungsbecken 1 in eine Umlaufbewegung versetzt. Dabei zirkuliert die Flüssigkeit im Belebungsbecken 1 etwa schraubenlinienförmig von oben nach unten, dort wird sie gegen die Mitte des Belebungsbeckens I umgelenkt und strömt unterhalb des die Flüssigkeit ansaugenden Rc.uionsbelüfters 8 von unten in den trichterförmigen Einlauf'tutzen i5 des Standrohres 14 und gelangt in diesem nach oben zum trichterförmigen Gehäuse des Lüfterrades 10. Dieser ständige Kreislauf gewährleistet eine günstige und gleichmütige Sauerstoff Versorgung des Abwasserschlammgemisches und damit die dauernde Erzeugung einer zum Abbau der organischen Substanzen ausreichenden Menge von Belebtschlamm.

Die Zufuhr von neuem Abwasser, aucii Rohabwasser genannt, durch die Leitung 13 in das Belebungsbecken 1 bewirkt, daß die entsprechende Menge von bereits aufbereitetem Abwasser durch die Leitung 26 in das Nachklärbecken 2 fließt. Dort wird das aufbereitete Abwasser ruhend gehalten; dadurch setzt sich der Belebtschlamm am Boden ab, während vom oberen Teil des Nachklärbeckens 2 geklärtes Wasser bei 36 wegfließt. Der abgesetzte Belebtschlamm wird zu einem Teil als Rückführschlamm dem Belebungsbecken 1 wieder zugeführt, um den biologischen Prozeß im Belebungsbecken aufrechtzuerhalten. Durch den im Trichter 9 vorhandenen Unterdruck wird nämlich über die Saugleitung 18 aus dem Schlammrückführkasten 30 Belebtschlamm abgesaugt. Dadurch stellt sich im Schlammrückführkasten 30 ein niedrigerer Wasserspiegel ein als im Nachklärbecken 2. Diese Unterschiede der Wasserspiegel bewirken die Förderung des Rückführschlammes über das Rohr 32 von der Sohle 24 des Nachklärbeckens 2 zum Schlammrückführkasten 30. Das in der Mitte des Schlammrückführkastens 30 angeordnete und in Feiner Höhe einstellbare Meßwehr 31 dient dabei zum Regulieren und Messen der Rückführschlarnmenge.

Infe'ge der unterschiedlichen Wasserspiegel 33 zu 29 bzw. 12 wird die gleiche Wirkung auch für den Abzug des Schlammwasser; aus dem Schlammeindichbehälter 3 ausgenützt. Dabei wird Überschußschlamm je nach der Stellung der Schieber 23, 28 entweder über die Leitung 22 aus dem Nachklärbecken 2 oder über die Leitung 27 aus dem Belebungsbecken 1 oder über beide Leitungen 22, 27 gemeinsam in den Schlammeindickbehälter 3 gefördert.

Im Schlammeindickbehälter 3 trennt sich das Trübwasser vom Schlamm und läuft über die Überlaufschwelle 34 in den Schlammwasserkasten 35 und von da über die Saugleitung 19 zur Einlauföffnung des Lüfterrades 10. Der eingedickte Schlamm kann von einer nicht gezeigten Pumpstation von Zeit zu Zeit aus dem Schlammeindickbehälter 3 abgesaugt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser, mit einem Belebungsbecken, einem Nachklärbecken, einem Schlammeindickbehälter, ferner mit einer in das Belebungsbecken mündenden Rohabwasserzufuhrleitung, mit einer Leitung zum Überführen von Abwasser aus dem Belebungsbekken in das Nachklärbecken, einer in den Schlammtrichter des Nachklärbeckens mündenden, der Oberführung von Überschußschlamm dienenden Leitung und einem in der Mittelachse des Belebungsbeckens angeordneten Rotationsbelüfter zum Umwälzen und Belüften des im Belebungsbecken befindlichen Abwassers, in dessen Saugbereich eine Leitung zur Rückführung eines Teiles des Inhalts aus dem Schlammeindickbehälter mündet, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (10) des Rotationsbelüfters (8) innerhalb eines es gehäuseartig umgebenden, offenen Trichters (9) angeordnet ist, der sich nach unten in ein der Heranführung des umzuwälzenden Schlammwassergemisches dienendes Rohr (14) fortsetzt, daß in einem Nachklärbekken (2) unterhalb des Wasserspiegels (29) ein Schlammrückführkasten (30) mit einem in der Höhe verstellbaren Meßwehr (31) angeordnet ist, der für die Rückführung des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken (2) über eine Leitung (18) mit dem Trichter (9) im Belebungsbecken (1) verbunden ist und daß in dem Schlammeindickbehälter (3) unterhalb de.; Wasserspiegels ein kastenförmiger Einsatz (35) mit einer Ühirlaufschwelle (34) eingesetzt ist, der über eine Leitung (19) mit dem das Lüfterrad (10) umgebenden Tri hter (9) im Belebungsbecken (1) verbunden ist, und daß weiterhin eine Leitung (27) zwischen dem Schlammeindickbehälter (3) und dem Belebungsbecken (1) angeordnet ist.