DE2323004B2 - Einstufige, biologische Abwasserreinigungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einstufige, biologische Abwasserreinigungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Während bei älteren, einstufigen Kläranlagen das Belebungsbecken als flaches, großflächiges Becken ausgebildet war, ist das Belebungsbecken bei der eingangs genannten, bekannten Anlage (DE-OS 50 787) von mehreren, schlangenartig hintereinandergeschalteten Röhren gebildet, um hierdurch eine Energie- und Raumersparnis zu erzielen, sowie die Möglichkeit, Teile der Kläranlage fabrikmäßig zu montieren und an Ort und Stelle nur aufzustellen, um somit die Baukosten zu verringern.

Der Hauptnachteil sowohl der letztgenannten bekannten Kläranlage als auch der eingangs kurz erwähnten, früheren Kläranlagen besteht darin, daß jede Kläranlage für einen bestimmten Rohwasseranfall ausgelegt ist; fällt zeitweise mehr Rohwasser an, dann muß dieses in speziellen Becken zurückgehalten werden, bis es verarbeitet werden kann; fällt weniger Rohwasser an. dann ist ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlage nicht möglich.

Bei der Errichtung einer Kläranlage muß diese derart ausgelegt werden, daß sie in überschaubarer Zukunft dem zu erwartenden Rohwasseranfall entspricht-, das bedeutet, daß diese Kläranlage zumindest in der Anfangszeit nicht voll ausgelastet ist und somit unwirtschaftlich arbeitet Besonders problematisch ist die Errichtung von Kläranlagen in Wochenend- und Urlaubserholungsgebieten, in welchen turnusmäßig

ίο drastisch erhöhte Rohwassermengen anfallen. In allen diesen Fällen ist, wenn man die wegen der Geruchsbelästigung stark umweltbelastende Speicherung des Rohwassers vermeiden will, die Kläranlage so auszulegen, daß sie der höchsten erwarteten Rohwassermenge entspricht. Eine derartige Kläranlage muß demnach,

von Fällen der Spitzenbelastung abgesehen, ständig in unwirtschaftlichen Betriobsbereicii^n gefahren werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es

Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Kläranlage dahingehend weiterzubilden, daß bei geringen Kosten eine Kapazitätsanpassung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Die srfindungsgemäße Anlage wird somit von einer Batterie vertikal nebeneinander angeordneter, in Parallelschaltung einem das Rohwasser abgebenden Verteilergefäß mit hydraulischem Gefälle zugeordneten Röhren gebildet, die jeweils im Bereich ihres oberen Endes über eine Verbindungsleitung an das abgebende Vertcilergcfäß angeschlossen sind und über eine unterhalb des Rohwasseranschlusses mündende Ablaßleitung mit einem gemeinsamen Auffanggefäß verbunden sind. Bei großer baulicher Einfachheit und entsprechend niedrigem Bauaufwand ermöglicht die Erfindung partienweise eine gleichzeitige, wirksame und insbesondere völlig gleichmäßige Abwasserreinigung in den einzelnen Belebungsbecken, wobei mit geringstem baulichem Aufwand jederzeit die Möglichkeit einer Kapazitätsveränderung durch Hinzufügen oder Ausschalten von Röhren besteht, wenn diese aus Gründen z. B. wachsenden oder abnehmenden Abwasseranfalls wünschenswert ist. Die Parallelschaltung der Kammern ermöglicht Kapazitätsveränderungen ohne Betriebsstörungen, da sowohl weitere Röhren in den Belebungsprozeß eingeschaltet als auch ;uis dem Belebungsprozeß ausgeschaltet werden können.

Die Verbindung jeder ein Belebungsbecken bildenden Röhre mit einer Ablaßleitung über ein gemeinsames Auffanggefäß bringt eine wesentliche Vereinfachung der Bauweise mit sich, da der ganz erhebliche Aufwand gesonderter Verbindungsleitungen zu den einzelnen, nachgeschalteten Klärcinrichtungen, insbesondere einer Nachklärung, vermieden werden kann. Die Ablaßleitungen können mit möglichst geringem Lcitungsweg und Leitungsaufwand zum Auffanggefäß geführt werden, von dem aus dann nur eine einzige zentrale Leitung das Wasser-Bclebtschlamm-Gemisch den weiteren Verarbeitungseinheiten zuführt. Es hat sich auch gezeigt, daß die unmittelbare Abführung des

t>o Wasser-Belebtschlamm-Gemischcs aus dem die Belebungsbecken bildenden Röhren zur weiteren Nachbehandlung leicht die Möglichkeit einer Störung des hydraulischen Gleichgewichts der Gesamtanlagc mit sich bringen kann. Eine durch die Erfindung ermöglichte kurze und symmetrische Leitungsführung setzt die Möglichkeit einer solchen Störung des hydraulischen Gleichgewichts auf ein Minimum herab.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind das

das Rohwasser abgebende Verteilergefäß und das das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch aufnehmende Auffanggefäß koaxial in einer ebenfalls vertikal angeordneten gemeinsamen Röhre angeordnet. Dies bringt eine weitere Vereinfachung des Aufbaus der Gelamteinrichtung mit sich. Es ist durch diese erfindungsgemäße Ausbildung möglich, sowohl den das Rohwasser abgebenden Verteiler als auch das das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch aufnehmende Auffanggefäß zenrral in einer einzigen Röhre unterzubringen, um die hierauf auf einem Kreisbogen angeordnet die die einzelnen Belüftungskammern bildenden Röhren angeordnet werden. Hieraus ergibt sich eine völlig symmetrische kurze Leitungsführung mit ausgezeichnetem hydraulischem Gleichgewicht für die Gesamtfunktion der Einrichtung. Die gesamte so geschaffene Biologiezelle ermöglicht eine blockweise Aufstellung und biockweise Einschaltung in eine gesamte Kläranlage mit geringstmöglichem baulichen Aufwand. Ganz besonders zweckmäßig ist in weiterer Ausbildung eine Bauweise, bei der das das Rohwasser abgebende Verteilergefäß als Ringraum oberhalb des sich mit einem Abschnitt verringerten Durchmessers zum oberen Röhrenende erstreckenden, das Wasser-Belebischlamm-Gemisch aufnehmenden Auffanggefäßes gebildet ist. Diese koaxiale Anordnung gestattet eine besonders gute Ausnutzung der Röhrenanordnung im Hinblick auf die jeweiligen Kapazitäten vom Verteiler- und Aulanggefäß mit ständiger erforderlicher Entlüftungsöffnung des Auffanggefäßes über den Abschnitt verringerten Durchmessers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 und 5.

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

I-" i g. 1 eine schematische Ansicht einer crfindungsgemäßen Anlage in vereinfachtem, schcmatischem Aufriß, F i g. 2 eine schematisierte Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Anlage bildet die biologische Reinigungsstufe einer Kläranlage, in der Rohwasser durch Belebung des Wachstums von Mikroorganismen infolge von Sauerstoffzufuhr geklärt wird.

Die Anlage umfaßt eine Batterie von vertikal nebeneinander angeordneten Röhren 1 bis 6, die in jeweils geeigneter Weise aufgestellt oder ;uich in ein Fundament eingelassen sind. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Röhren 1 bis 6 auf einem Kreisbogen um eine weitere vertikal angeordnete Röhre 7 gruppiert. Diese Röhre enthält ein das Rohwasscr abgebendes Verteilcrgefäß 8 sowie ein das Wasser-Belebtschlamm-Gcmisch aufnehmendes Auffanggefäß 9. Die beiden Gefäße 8 νηύ 9 sind, wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich ist, koaxial in der zentralen Röhre 7 angeordnet, und zwar derart, daß das das Rohwasser abgebende Vcrtcilergcfäß 8 als Ringraum oberhalb des sich mit einem Abschnitt 10 verringerten Durchmessers zum oberen Röhrenende erstreckenden das Wasscr-Bclebtschlanim-Gemisch ω aufnehmenden Auffanggefäßes 9 gebildet ist. Der Unterhalb des Auffanggefäßes 9 verbleibende Raum 11 ist als Bedienungsbauwerk für die Gesamteinrichtung ausgebildet, wie im einzelnen noch angegeben wird.

Die Röhren 1 bis 6 sind in Parallelschaltung den das Rohwasser abgebenden Verteilerg-efäß 8 und dem das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch aufnehmenden Auffanggefäß 9 zugeordnet, wobei durch die jeweilige Anordnung ein natürliches hydraulisches Gefälle zwischen den einzelnen Einrichtungselementon gebildet ist. Das Verteilergefäß 8 ist über jeweils eine Rohrleitung 12 mit jeder Röhre 1 bis 6 verbunden, wobei diese Verbindungsleitungen 12 in den oberen Bereich einer jeden Röhre I bis 6 einmünden. Dabei ist zweckmäßig dafür gesorgt, daß die das Rohwasser führenden Verbindungsleitungen 12 über wenigstens angenähert horizontal verlaufende Mündungsleitungselemente 12a in die jeweils zugeordnete Röhre münden, so daß sich eine im wesentlichen horizontal und tangential verlaufende Einströmung ergibt.

Aus jeder Röhre 1 bis 6 mündet ferner eine Ablaßleitung 13 aus, die zu dem zentralen, das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch aufnehmenden Auffanggefäß 9 führen. Zweckmäßig ist vor die Ablaßöffnungen der Ablaßleitungen 13 in jeder Röhre 1 bis 6 ein vertikal nach unten weisender Leitungsbogen 14 gesetzt, der je nach der gewünschten Wirkung in Richtung aui den Boden jeder Röhre t bis 6 gezogen ist. Das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch wird aus dem zentralen zweiten Auffanggefäß 9 durch eine zentrale Ablaßleitung 15 abeführt, insbesondere zu einer Nachkläreinrichtung, die der Einfachheit wegen nicht dargestellt ist.

Über geeignete perforierte Belüftungsrohre 16 wird in der Nähe des Bodens der Röhren 1 bis 6 Luft unter Druck eingeblasen. Diese Druckluft wird zweckmäßig in dem zentralen Bedienungsbauwerk in der Röhre 7 erzeugt und über die Leitung 17 den einzelnen Belüftungsrohren 16 zugeführt. Dem Verteilergefäß 8 wird das Rohwasser über eine Punipleitung 18 zugeführt. Über eine weitere Pumpleitung 19 kann vor einem Zulauf in die Röhren 1 bis 6 belebter Rücklaufschlamm zugesetzt werden.

Die Röhren 1 bis 7 bestehen vorzugsweise aus Rohrabschnitten aus Asbestzement, z. B. mit einem Durchmesser von 1 bis 2 m. Die I lohe der Röhren 1 bis 7 kann vorzugsweise etwa 5 m betragen, so daß ein Schlankheitsgrad bzw. Durchmesser-Längen-Verhältnis von etwa 0,20 bis 0,40 vorhanden ist. Auch die jeweiligen Verbindungsleitungen können aus Asbestzementrohren mit einer Nennweite von vorzugsweise nicht unter 400 m bestehen. Die Röhren I bis 7 und die jeweiligen Verbindungsleitungen sind vorzugsweise mit einer Außenisolierung versehen. Mithilfe einer solchen Isolierung läßt sich eine weitgehende Stabilisierung der Abwassertemperatur und damit eine Intensivierung des biologischen Reinigungsprozesses erzielen. Es ist ferner möglich, die einzelnen Röhren gegen Frost dadurch zu schützen, daß auf die Röhren 1 bis 7 Abdeckhauben 20 mit jeweils einer Entlüftungshaube 21 aufgesetzt werden, wie dies in F i g. 1 schematisch dargestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einstufige biologische Abwasserreinigungsanlage mit einer Rohwasserzufuhr, mehreren, als vertikale Röhren ausgebildeten Belebungsbecken, einer Einrichtung zu deren Belüftung und einer Abführung für Wasser-Belebtschlamm-Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß die als vertikale Röhren (1—6) ausgebildeten Belebungsbecken an ihren oberen Enden jeweils einen Rohwasseranschluß aufweisen, der über eine Verbindungsleitung (12) an einem gemeinsamen Verteilergefäß (8) anschließbar ist, und daß unterhalb der Rohwasseranschlüsse Ablaßleitungen (13) in die Röhren (1—6) einmünden, die an ein gemeinsames Auffanggefäß (9) für Wasser-Belebtschlamm-Gemisch anschließbar sind.

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Rohwasser abgebende Verteilergefäß (8) und das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch aufnehmende Auffanggefäß (9) koaxial in einer ebenfalls vertikal angeordneten gemeinsamen Röhre (7) angeordnet sind.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Rohwasser abgebende Veneilergefäß (8) als Ringraum oberhalb des sich mit einem Abschnitt (10) verringerten Durchmessers zum oberen Röhrenende erstreckenden, das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch aufnehmenden Auffanggefäßes (9) gebildet ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 mit 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Rohwasscr führenden Verbindungsleitungen (12) über angenähert horizontal verlaufende Mündungsleitungselemente(12«/^in die jeweils zugeordnete Röhre (1—6) münden.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 mit 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Ablaßöffnungen der aus den die Belebungsbecken bildenden Röhren (1—6) zum das Wasser-Bclcbtschlamm-Gcmisch aufnehmenden Auffangefäß (9, 10) führenden Ablaßleitungen (13) vertikal nach unten weisende Leitungsbogen (14) gesetzt sind.