DE1813635C3 - Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser nach dem Be lebung s verfahren - Google Patents

Description

D e vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrich:· ng zur biologischen Reinigung von Abwasser nach dem Belebungsverfahren mit einem, in der Draui.icht gesehen, kreisförmigen Becken, das durch eine Tauchwand in einen zentrisch gelegenen Belüftungsraum und einen diesen ringförmig umgebenden, im Querschnitt gesehen, dreiecksförmig ausgebildeten Nachklärraum aufgeteilt ist, mit einem im Bcliiftungsraum angeordneten und mit einem kurz oberhalb der Beckensohle endenden Steigrohr ausgestatteten Hochleistungskreisel, wobei an das Steigrohr mehrere radial und waagerecht verlaufende Rohrleitungen angeschlossen sind, die höhenverstellbar im Bereich der Wasseroberfläche enden, sowie mit einem Schlammfang zur geregelten Uberschußschlammentnahme.

Eine derartige Vorrichtung ist aus den Fig. 4 bis 6 der deutschen Auslcgeschrift 1 281 367 bekannt und hat sich insbesondere als Kompaktkläranlage im allgemeinen in der Praxis bewährt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung ist zum Abzug des Überschußschlammes vorgesehen, einen Teil des ringförmigen Nachkla'rraumes als Schlammfang auszubilden. Der ringförmige Spalt zwischen dem Belüftungs- und dem Nachklärraum wird dabei im Bereich der für den Schlammfang vorgesehenen Länge durch Einschweißen eines Bleches od. dgl. geschlossen. Innerhalb des als Schlammfang vorgesehenen Teils des Nachklärraumes werden durch den Einbau von dreieckigen Trennwänden pyramidenförmige Schlammtaschen gebildet, deren Spitzen am Boden des Nachklärraumes und deren offene Grundflächen dicht unterhalb d-:r Ablaufrinne liegen. Die Ablaufrinne wird lediglich durch die vorderste Trennwand unterbrochen. Ferner ist ein verschiebbares Absperrorgan vorgesehen, das es gestattet, die Ahlaufrinne an einer beliebigen Stelle des als Schlammfang ausgebildeten Teils dos Nachklärraumes abzusperren. Außerdem sind im Bereich des Schlammfanges in der Tauchwand zwischen Nadiklär- und Belüftungsraum zusätzlich Löcher vorgesehen, durch die beide Räume miteinander in Verbindung stehen.

Die Wirkungsweise der in der deutschen Auslcgeschrift 1 281 367 als Schlammfang dienenden Vorrichtung ist dabei folgende: Da die Ablaufrimie durch das verschiebbare Absperrorgan an bestimmter Stelle abgesperrt werden kann, fließt in dem Bereich, der zwischen der die vorderste Ablaufrinne unterbrechenden Trennwand und dem Absperrorgan liegt, kein Abwasser mehr ab. Infolgedessen findet in den in diesem Bereich liegjnden Schlammtaschen auch keine Wasserbewegung mehr statt, da ja wegen des fehlenden Abwasserabflusses auch kein Zufluß aus dem Beliiftungsraum erfolgen kann. Diese Schlammtaschen dienen deshalb nicht der Überschußschlammentnahme, während in die auf der anderen Seite des Absperrorgans liegenden Schlammtaschen durch die Löcher in der Tcuchwand laufend Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch aus dem Belüftungsraum eintritt, weil dieses oben durch die Ablaufrinne wieder abfließen kann. Dieses laufend eintretende Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch wird im Bereich der entsprechenden Schlammtaschen durch Sedimentierung des mitgeführten Schlammes geklärt, und der abgesetzte und eingedickte Schlamm kann dann absatzweise oder kontinuierlich als Überschußschlamm aus der Vorrichtung entfernt werüen. Durch Verschiebung des Absperrorgans kann die Zahl der dafür in Frage kommenden Schlammtaschen und damit die Menge des Überschußschlammes reguliert werden.

Die in der deutschen Auslegcschrift 1 281 367 beschriebene Methode zur Überschußschlammentnahme ist jedoch nicht frei von Nachteilen, die sich in folgenden Punkten zusammenfassen lassen:

1. Durch den Einbau der Schlammtaschen in den ringförmigen Nachklärraum werden die Strömungsverhältnisse in diesem, insbesondere die Längsströmung gestört. Es kommt an den abgrenzenden Trennwänden zu Verwirbelungen, durch die der einwandfreie Aufbau der Filterschlammschicht im übrigen Teil des Nachklärraumes beeinträchtigt wird. Damit kann jedoch leicht Filterschlamm in die Ablaufrinne gelangen.

2. Die Sehlammtaschen liegen im Bereich der Ablaufrinne. Es besteht daher stets die Gefahr, daß auch Überschußschlamm unmittelbar in die Ablaufrinne gelangt. Es ist deshalb in diesem Falle unerläßlich, den Schlammspiegel in den Schlammtaschen laufend unter Kontrolle zu halten und den Überschußschlamm laufend abzuziehen.

3. Die Regelungsmöglichkeiten für die Überschußschlammentnahme sind durch die Größe des Sektors innerhalb des Nachklärraumes be-

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stimmt, in dem sich die Schlammta-*chen befinden und in dem das Absperrorgan hin und her bewegt werden kann. Steht das Absperrorgan im Bereich der vordersten Trennwand, dann sind alle Regelungsmöglichkeiten duivh das Absperrorgan erschöpft. Die Menge des I nerschußsehlammes wird dann nur noch durch die Menge des Abwasser-Belehtsehlamm-Gc/nisehes bestimmt, das durch die Löcher in der Tauchwand aus dem Belüfiungs- in den Naehklärraum fließen kann. Die Größe dieser Lödier kann über nachtraglich nicht \ erändert werden, so daß in diesem Falle keine weitere Möglichkeit mehr b- -,teht, die Überschußschlammentnahme zu ,egeln. Andererseils ist es auch nicht möglich, die Anzahl der Schlammtaschen beliebig groß zu machen. Im Gegenteil, damit der notwendige Naehklärraum im ausreichenden Maße zur Verfugung steht, muß man den für die Schiammtaschen benötigten Sektor des Nachklärraumes möglichst klein halten. Es hat sich deshalb in der Praxis in manchen Fällen als schwierig erwiesen, mit dieser Vorrichtung ausreichende Regelungsmöglichkeiten für die Überschußschlammentnahme zu schaffen, ohne daß gleichzeitig die Nachklärung im Naehklärraum beeinträchtigt wird.

4. Schließlich kann das einwandfreie Funktionieren der Überschußschlammentnahme dadurch leicht gestört werden, daß die Löcher in der Tauchv,and durch Schlammteilchen verstopft werden und das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch deshalb nicht mehr in ausreichendem Maße in die Schlammtaschen gelangt.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die oben aufgeführten Nachteile vermieden werden und die Möglichkeit der Überschußschlammentnahme so verbessert wird, daß diese besser regelbar wird, ohne daß gleichzeitig die Nachklärung im Nachklärraum beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgerr.äß dadurch gelöst, daß der Schlammfang außerhalb des, in der Draufsicht gesehen, kreisförmigen Beckens angeordnet ist und durch eine Rohrleitung mit dem Steig rohr des Hochleistungskreisels und durch eine zweite Rohrleitung mit dem Belüftungsraum verbunden ist unü daß die in das Steigrohr mündende Rohrleitung im Bereich des Schlammfanges nach oben umgebogen und mit einer im Bereich der Wasseroberfläche höhenverstellbaren Überlaufvorrichtung ausgestattet ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung sieht also vor, daß der Schlammfang für die Überschußschlammentnahme außerhalb des kreisförmigen Beckens angeordnet ist, so daß der Betrieb der Kläranlage durch die Überschußschlammentnahme nicht beeinträchtigt wird. Die Überschußschlammentnahme wird dabei über die höhenverstellbare Überlaufvorrichtung im Schlammfang gesteuert, die in einfacher Weise auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden kann. Db Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung hat dabei weiterhin den Vorteil, daß an der Überlaufvorrichtung nicht das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch, sondern das bereits entschlammte Abwasser dosiert wird. Bei dem sich bei der Vorrichtung nach der Erfindung einstellenden Fiüssigkeilskreislauf zwischen dem Schlammfang und dem Belüftungsraum ist die Gefahi einer Verstopfung der diese \erbindenden Rohrleitung nicht zu befürchten, da das Abwasser-Belebtschlamm-Gcmisch durch die Rohrleitung gedruckt ·.-. ird, während es bei der Vorrichtung nach der deutschen Auslegeschrift 1 281 3fi7 durchaus zu Verstopfungen der entsprechenden Löcher in der Tauchwand kommen !.ann. da dort nur ein schwacher Flüssigkeitssog herrscht, weil der :'!üssigkeitskreislauf im Gegensatz zur vorgeschlagenen Vorrichtung nicht an den liochlcistuncskreisel angeschlossen ist. Daß bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Gefahr, daß Überschußschlamm in die Ablaufrinne gelangt, auszuschließen ist, liegt auf der Hand, da der Schlammfang in diesem Falle mit der Ablaufrinne überhaupt nicht in Verbindung steht. Es genügt deshalb, wenn der Überschußschlamm hier in größeren Zeitahständen aus dem Schlammfang abgezogen wird Eine laufende überwachung des Schlammspiegels im Schlammfang ist dagegen nicht erforderlich.

Die Überlaufvorrichtung im Schlammfang ist dabei vorzugsweise als Schlitz- oder Dreieckswehr ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Abb. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung und

A b b. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung.

Die in der Abb. 1 im Längsschnitt dargestellte Vorrichtung besteht aus einer in der Draufsicht gesehen, kreisförmigen Becken 1, das durch eine Tauchwand 2 in einen Belüftungsraum 3 und einen Nachklärraum 4 aufgeteilt ist. Im Zentrum des Belüftungsraumes 3 ist ein Hochleistungskreisel S mit einem Steigrohr 6 angeordnet. Der Hochleistungskreisel 5 wird von einem au:' einer Betriebsbrücke 7 montierten Elektromotor 8 über ein Getriebe angetrieben. Das Steigrohr 6 ist dabei auf einer Abstützung 9 montiert. Durch die Rotation des Hochleistungskreisels 5 wird das Abwasser in Form eines Parabelbogens zentralsymmetrisch über die Wasseroberfläche 10 geschleudert, worauf es im Belüftungsraum 3 in einer schraubenlinienförmigen Bewegung wieder nach unten gelangt und von dort in das Steigrohr 6 zurückfließen kann. Der im Steigrohr 6 vom Hochleistungskreisel 5 erzeugte Unterdruck- oder Injektoreffekt bewirkt schließlich, daß das Abwasser wieder in den Rotationsbereich des Hochleistungskreisels 5 zurückgelangt und erneut über die Wasseroberfläche 10 geschleudert wird. Durch diese Umwälzbewegung des Abwassers wird verhindert, daß sich der bei der Belüftung gebildete Belebtschlamm auf der Beckensohlc absetzt. Das bei der Belüftung gebildete Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch dringt durch einen ringförmigen Spalt 11 von unten in den Nachklärraum 4 ein, wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers nach oben wegen der konischen Erweiterung des Nachklärraumes 4 ständig verringert, so daß eine gute Schlammsedimentierung eintreten kann. Es bildet sich im Nachklärraum 4 eine Filterschlammschicht von ausreichender Dicke aus, aus der nach oben das gereinigte Abwasser klar austritt und dann in eine Ablaufrinne 12 gelangt. Gleichzeitig sinken die koagulierten größeren Flocken der Filterschlammschicht entgegen der Wasser-

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bewegung wieder nach unten und gelangen durch 15 in den Schlammfang 13 geleitet. Der initgeführtc

den ringförmigen Spalt 11 zurück in den Belüftung*- Belebtschlamm setzt sich am Boden des Sclilamm-

raum 3, wo sie erneut in den Kreislauf des Abwasser- fanges 13 ab und kann in größeren Zeitabständcn —

Belebtschlamm-Gemisches einbezogen werden. etwa alle 3 bis 6 Tage — durch eine Leitung 17 als

Am Steigrohr 6 sind mehrere radial und waage- 5 Üherschußsehlamm abgezogen werden, während das recht verlaufende Rohrleitungen 18 angeschlossen, beim Absetzen und Eindicken des Schlammes frei die vermittels einer Überlaufvorrichtung 19 höhen- werdende Wasser nach oben steigt,
verstellbar im Bereich der Wasseroberfläche 10 im Zwischen dem Schlammfang 13 und dem Be-Nr.chklärraum 4 enden. In diesen Rohrleitungen 18 lüflungsraum 3 besteht also ein FHissigkcitskreislauf. entsteht dabei infolge der aufwärts gerichteten Be- io dessen Größe durch die Höhenverstellung der tlbitwcgung des Wassers im Steigrohr 6 eine Wasser- laufvorrichtunp 16 im Schlammfang 13 geregelt wird, spicgcldiffercnz. durch die der bei mineralisiercnder Damit kann jedoch auch die Übersciiußschlammodcr stabilisierender Fahrweise des Belüftung*- entnahme aus dem Belüftungsraum 3 auf den geraumes 3 gebildete Schwimmschlamm über die Über- wünschten Wert eingestellt werden. Diese Arbcitslaufvorrichtung 19 von der Wasseroberfläche 10 im i₅ weise hat, wie bereits festgestellt wurde, den Vorteil, Nachklürraum 4 abgesaugt wird. Da mehrere Rohr- duß an der Überlaufvorrichtung 16 nicht das Ableitungen 18 — beispielsweise drei — vorgesehen wasser-Belebtschlamm-Gcmisch. sondern das bereits sind, können sie gleichzeitig auch als Stützelcmente entschlammte Abwasser dosiert wird, so daß die zur Erhöhung der Standfestigkeit des Steigrohres 6 Gefahr einer Verstopfung der Überlaufvorrichtung dienen. io und der Rohrleitung nicht besteht. Die Vorrichtung

Gegebenenfalls können ferner in der Tauchwand 2 nach der Erfindung gestattet es, ohne Verwendung kur/.e Rohre 22 vorgesehen sein, die zur Becken- einer Pumpe oder eines anderen encrgievcrbrauchcnsohlc geneigt und etwa tangential zur Strömung des den Förderaggregates infolge der Überschuß-Abwassers im Belüftungsraum 3 angeordnet sind. In Schlammentnahme den Belebtschlammgehalt im Be diesen Rohren 22 wird durch das im Beliiftungs- »5 iüftungsraum 3 auf den gewünschten optimalen Wert raum 3 umlaufende Abwasser ebenfalls eine Saug- autom»'^;'ch einzuregeln und so einen einwandlreien wirkung erzeugt, durch die zusätzlich leichte Anteile Betrieb der Vorrichtung zu gewährleisten. Geht man der Filterschlammschicht aus dem Nachklfirraum 4 davon aus, daß je F.inwohner und Tag rund 30 bi-. in den Belüftungsraum 3 zurückgelangen können. 40 g Schlammtrockcnsubstanz alsübcrschußschlamm Dadurch wird die Einstellung des stationären Zu- 30 anfallen und der Belebtschlamm im Belüftunc·- standcs im Nachklärraum 4 erleichtert. raum 3 einen optimalen Trockensuhstan/gehalt von

Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden F.r- etwa 5 g/I aufweisen soll, so ergibt sich, daß je Ein

findung ist nun außerhalb des Beckens 1 ein wohncr und Tag rund ft bis 81 Belebtschlamm

Schlammfang 13 vorgesehen, der durch eine Rohr- Abwasser -Gemisch zur Enlschlammung durch den

leitung 14 mit dem Steigrohr 6 und iiuuh eine zweite 35 Schlammfang 13 /u leiten sind.

Rohrleitung 15 mit dem Bclüftungsiaum 3 verbunden In der A bb. 2, die die Vorrichtung in der Drauf

ist. Die Rohrleitung 14 ist dabei im Bereich des sieht zeigt, erkennt man zusätzlich die Abwass-r

Schlammfanges 13 nach oben umgebogen und mit zuflußleitung 20. durch die das zu reinigende Al'

einer im Bereich der Wasseroberflache 10 höhen- wasser in den Belüftungsraum 3 gelangt, sowie die

verstellbaren Überlaufvorrichtung 16, die in diesem 40 Abwasserabflußleitung 21, durch die das gereinigt!

Falle als Schln/wchr ausgebildet ist. versehen. Abwasser aus der Ablaufrinne 12 abgezogen wird

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dabei Der Schlammfang 13 schließt sich im vorliegenden

folgende: Infolge der aufwärts gerichteten Bewegung Falle unmittelbar an das kreisförmige Becken 1 an

des Abwassers im Steigrohr 6 entsteht in der Rohr- Es ist jedoch durchaus denkbar, daß der Schlamm

leitung 14 eine Saugwirkung, die ausreicht, um 45 fang auch eine andere als die in den Abbildungen

über die Überlaufvorrichtung 16 einen regelbaren dargestellte Form, beispielsweise die eines Trichterv

schlammfreien Wasserstrom von der Wasserober- aufweist. Aus hydraulischen Gründen wird man

fläche 10 im Schlammfang !3 abzuziehen. Die Größe jedoch den Schlammfang 13 nicht zu weil vom

des Abwasserstromes kann dabei durch Höhen- Becken 1 entfernt anordnen, damit die in der Rohr

verstellung der Überlaufvorrichtung 16 (Schlitzwehr) 50 leitung 14 infolge des im Steigrohr 6 herrschenden

einreguliert werden. Der durch die Rohrleitung 14 Unterdruckes erzeugte Saugwirkung nicht durch den

abgezogene Wasserstrom gelangt über das Steigrohr 6 mit der Entfernung zum Steigrohr 6 wachsenden

zurück in den Belüftungsraum 3. Da Belüftungs- Rohrleitungswiderstand auf einen zu geringen Wert raum 3 und Schlammfang 13 durch die Rohrleitung reduziert wird, der dann nicht mehr für eine ein-

15 kommunizierend miteinander verbunden sind, 55 wandfreie Förderung des schlammfreien Wassers

wird gleichzeitig eine gleich große Menge Belebt- aus dem Schlammfang 13 in den Belüftungsraum 3 schiamm-Abwasser-Gemisch durch die Rohrleitung ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur biologischen Reinigung \on Abwasser nach dem Belebungsverfahren mit einem, in der Draufsicht gesehen, kreisförmigen Beeten, das durch eine Tauchwand in einen zentrisch gelegenen Belüftungsraum und einen diesen ringförmig umgebenden, im Querschnitt gesehen, dreiecksförmig ausgebildeten Nachklar- m raum aufgeteilt ist, mit einem im Belüftungsraum angeordneten und mit einem kurz oberhalb der Beckensohle endenden Steigrohr ausgestatteten Hochleistungskreisel, wobei an das Steigrohr mehrere radial und waagerecht verlaufende Rohrleitungen angeschlossen sind, die höhenvers ellbar im Bereich der Wasseroberfläche im Nac iklärraum enden, sowie mit einem Schlammfang zur gi i igelten Überschußschlammentnahme, dacurch gekennzeichnet, daß der Schlammfang (13) außerhalb des, in der Draufsicht gesehen, kreisförmigen Beckens (1) angeordret ist und durch eine Rohrleitung (14) mit dem Steigrohr (6) des Hochleistungskreisels (5) und durch eine zweite Rohrleitung (15) mit dem Belüftungsraum (3) verbunden ist und daß die in das Steigrohr (6) mündende Rohrleitung (14) im Bereich des Schlammfanges (13) nach oben umgebe gen und mit einer im Bereich der Wasseroberfläche i'.jhenverstellbaren Überlaufvorrichtung(16) ausgestattet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überl; jfvorrichtung (16) als Schlitz- oder Dreieckswehr ausgebildet ist.

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