DE2446289A1 - PROCESS AND SYSTEM FOR THE PURIFICATION OF WASTEWATER USING REVITALIZED SLUDGE - Google Patents
PROCESS AND SYSTEM FOR THE PURIFICATION OF WASTEWATER USING REVITALIZED SLUDGEInfo
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Description
27. Sep. 137*27 Sep 137 *
Ing. Friedrich ÖstreicherIng.Friedrich Östreicher
Verfahren und Anlage zur Klärung von Abwässern mittels BelebtschlammProcess and plant for the clarification of wastewater using activated sludge
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Die Erfindung bezieht sich auf ©in Verfahren zur Klärung von Abwässern mittels Belebtschlamm, insbesondere für stark wechselnde Belastungen. Weiters ist Gegenstand der Erfindung eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrene .The invention relates to a process for the clarification of waste water by means of activated sludge, in particular for strongly changing loads. The invention also relates to a system for carrying out this process .
Es hat sich gezeigt, daß Abwasserreinigungsanlagen nach dem Belebtschlammverfahren dann nicht zufriedenstellend arbeiten, wenn sie über längere Zeiträume nur sehr gering belastet werden, wie dies z.B« in Saisonbetrieben des Fremdenverkehrs, wie Hotels, Erholungsheime usw. auftritt. Die Ursache liegt darins daß das Uahrungsangebot für die den Belebtschlamm bildenden Mikroorganismen außerhalb der Saison wegen zu geringer Benützungsfrequenz der sanitären Anlagen nicht ausreichend ist« Dadurch zehrt sich dieser Belebtschlamm selbst auf und bei Einsetzen der normalen Belastung ist mangels einer ausreichenden Menge an Mikroorganismen die notwendige,Reinigungsleistung nicht mehr gegeben. Es dauert erhebliche Zeit, bis die Anlage durch Bildung von neuem Belebtschlamm wieder die volle Reinigungsleistung erlangt und.,manchmal kann dies bei kurzen Saisonen unter Umständen bis zum Ende der Saison nicht erreicht werden. Saisonbetriebe werden aber gerade in Gegenden errichtet, wo dem Landschafts- und Gewässerschutz besonder© Bedeutung zukommt und es müssen daher diese Kläranlagen während der gesamten Saison voll funktionieren.It has been shown that wastewater treatment plants using the activated sludge process do not work satisfactorily if they are only exposed to very little pollution over long periods of time, as occurs, for example, in seasonal tourism businesses such as hotels, rest homes, etc. The reason is s that the Uahrungsangebot for the activated sludge microorganisms out of season due to low usage frequency of the plumbing is not sufficient, "As a result, the activated sludge consumes itself and at the onset of the normal load in the absence of a sufficient amount of microorganisms the necessary , Cleaning performance no longer given. It takes a considerable amount of time for the system to regain its full cleaning capacity through the formation of new activated sludge and, sometimes with short seasons, this may not be achieved by the end of the season. However, seasonal operations are currently being set up in areas where landscape and water protection are of particular importance and these sewage treatment plants must therefore function fully throughout the season.
Man hat sich bisher bei größeren Anlagen, wie sie fürSo far, one has to deal with larger systems, such as those for
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ganze Fremdenverkehrsgemeinden errichtet wurden, dadurch beholfen, daß die Anlage in einzelne parallel geschaltete Abschnitte gegliedert wurde, die je nach Bedarf zu-oder abgeschaltet wurden. Auch bei solchen Anlagen ist aber auch bei einer die Kapazität der Teilanlage stark unterschreitenden Belastung mit einem Absinken und eventuellen Aufhören der biologischen Reinigungswirkung zu rechnen. Bei kleineren Anigen, wie sie für Einzelobjekte mit Saisonbetrieb erforderlich sind, ist ausserdem eine Unterteilung praktisch nicht mehr möglich.whole tourist communities were established thereby helped that the system was divided into individual sections connected in parallel, which can be switched on or off as required became. Even with such systems, however, there is also one that is significantly below the capacity of the subsystem Exposure to a decrease and possible cessation of the biological cleaning effect. With smaller ones Anigen, as it is necessary for individual objects with seasonal operation, is also practically not a subdivision more is possible.
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaffen, welches eine dauernd einwandfreie Punktion einer Belebtschlammanlag.e, unabhängig von der jeweiligen Benutzerzahl, gewährleistet. Dies wird dadurch erreicht, daß in Zeiten geringer Sohmutzhelastung Zusatzschlamm als Ifährsubstanz in die Belebtschlammaa3.age eingebracht wird. Im anlagemässig einfachsten Falle kann dieser Zusatzschlamm ein Fremdschlamm sein, z.B. ein aus anderen Kläranlagen oder aus landwirtschaftlichen Betrieben, Molkereibetrieben od. dgl. zugeführter Schlamm. Besonders vorteilhaft wird der Betrieb nach dem erfindungsgemässen Verfahren jedoch dann, wenn dieser Zusatzschlamm ein in Zeitabschnitten mit starker Schmutzbelastung gespeicherter Überschussschlamm ist.The present invention has set itself the task of creating a method which is a permanent flawless puncture of an activated sludge system, regardless of the number of users, guaranteed. this will achieved by the fact that in times of low Sohmutzload Additional sludge as nutrient substance in the activated sludge phase is introduced. In the simplest case in terms of assets this additional sludge can be a foreign sludge, e.g. an off other sewage treatment plants or from farms, dairies or the like. Supplied sludge. Particularly However, the operation according to the inventive method is advantageous if this additional sludge is an in Excess sludge is stored during periods of heavy pollution.
Bei einer Anlage mit einem dem Belebungsbecken vorgeschalteten Absatzbecken, erweist sich ein Verfahren aleIn the case of a system with a sedimentation basin upstream of the aeration basin, one process has proven itself
zweckmässig, bei dem bei gegenüber der liormalbelastung wesentlich geringerer Belastung der Anlage die Sedimendation im Absetzbecken gestört und die organischen Schmutzstoffe des zufliessenden Abwassers aus dem Absetzbecken, in das Belebungsbecken eingebracht werden. Die Störung der Sedimendation im Absetzbe.cken bzw. das Einbringen der Schmutzstoffe aus dem Absetzbecken in das Belebungsbecken bzw. aus einem Schlammspeicher in das Belebungsbecken kann auf verschiedene Art erfolgen. So ist es möglich, daß das Absetzbecken und/oder ein Schlammspeicher mit einer Einrichtung zum Einführen von Luft und/oder Wasser ausgestattet ist. Durch den eingeführten Wasserstrahl oder durch die eingeblasene Luft wird der Absetzvorgang gestört . bzw. der abgesetzte Schlamm aufgewirbelt. Das Absetzbecken und/oder ein Schlammsilo kann aber zu diesem Zweck auch mit einem mechanischen Rührwerk ausgestattet sein.expedient, in the case of opposite the liormal load The sedimentation in the sedimentation basin and the organic pollutants are disturbed by significantly lower loads on the system of the inflowing wastewater from the sedimentation basin, are introduced into the aeration basin. The disorder of Sedimentation in the sedimentation basin or the introduction of contaminants from the sedimentation basin into the aeration basin or from a sludge storage tank to the aeration tank can be done in various ways. So it is possible that the settling basin and / or a sludge reservoir with a device for introducing air and / or water Is provided. The sedimentation process is triggered by the introduced water jet or by the blown air disturbed. or the settled sludge is whirled up. The sedimentation basin and / or a sludge silo can be added to this For this purpose, it must also be equipped with a mechanical agitator.
Mr die Überführung der organischen Schmutzstoffe aus dem Absetzbecken und/oder dem Schlammsilo in das Belebungsbecken im Zuge des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, eine Fördereinrichtung, z.B. eine Pumpe vorzusehen. Mündet in das Absetzbecken und/oder in den Schlammsilo eine Leitung zum Einführen von Zusatz- oder Rüeklaufwasser, kann das Überführen der Schmutzstoffe durch Zufuhr von Wasser in das Absetzbecken oder in den Schlammsilo erfolgen, wodurchMr the transfer of organic pollutants from it is the settling tank and / or the sludge silo in the activation tank in the course of the method according to the invention possible to provide a conveying device, e.g. a pump. Opens into the sedimentation tank and / or into the sludge silo Line for introducing make-up or return water, can transferring the pollutants by adding water in the sedimentation tank or in the sludge silo, whereby
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der Flüssigkeitsspiegel steigt und die Schmutzstoffe über den normalen Überlauf in das Belebungsbecken gelangen. the liquid level rises and the pollutants reach the aeration tank via the normal overflow.
Um eine Dosierung der in das Belebungsbecken einzubringenden Schmutzstoffe zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtungen zur Störung der Sedimentation und/oder die Einrichtungen zur Überführung der organischen Schmutzstoffe in das Belebungsbecken an eine Steuereinheit angeschlossen sind, die in Abhängigkeit von der Belastung der Anlage die Arbeitsintensität der Einrichtungen steuert. Die Arbeitsintensität kann dabei z.B. durch Änderung des Fördervolumens erfolgen, so daß bei geringerer Belastung die Menge an überzuleitenden Schmutzstoffen größer wird· Eine weitgehende Konstanthaltung des Wirkungsgrades der Einrichtungen wird allerdings erreicht, wenn die Steuerein« heit zeitabhängig, steuernd ausgebildet ist.In order to provide a dosage of the to be introduced into the aeration tank To reach pollutants, it is advantageous if the facilities to disturb the sedimentation and / or the devices for transferring the organic pollutants in the aeration tank to a control unit are connected, which controls the work intensity of the facilities depending on the load on the system. The work intensity can be done e.g. by changing the delivery volume, so that with less stress the amount of pollutants to be transferred is greater · Keeping the efficiency of the However, facilities are achieved if the control unit is designed to be time-dependent and controlling.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch keinesfalls beschränkt ist, beschrieben. Dabei zeigt die Fig. 1 schematisch eine Anlage mit einem Belebungsbecken und einem Schlammspeicher, die Fig. 2 gibt das Schema einer solchen Anlage mit einem nachgeschalteten Nachklärbecken wieder und die Fig. 3 stellt·ebenfalls schematisch eine Anlage mit einem vorgeschaltetem Absetzbecken dar.Further features and advantages of the invention are set out below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings, to which the invention is in no way limited, however, is described. 1 shows schematically a system with an aeration tank and a sludge storage, Fig. 2 gives the scheme of such System with a downstream clarifier again and FIG. 3 also shows a system with schematically an upstream settling tank.
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Die Anlage gemäß Fig. 1 besitzt ein Belebungebecken 1, dem über die Leitung 2 das zu reinigende Abwasser zugeführt wird. Im Belebungsbecken wird das Abwasser in bekannter Weise nach dem Belebtschlammverfahren behandelt, das heisst,es wird etwa durch Kreisel, Bürste» oder Luftleitungen belüftet. Das gereinigte Abwasser wird über die Leitung 3 abgezogene In Zeiten sehr geringer Belastung, in denen das Nahrungsangebot für di® Mikroorganismen des Belebtschlammes zu gering ist, kann Fremdschlamm direkt zugeführt werden, wie durch den Pfeil 4 in Fig φ 1 angedeutet ist. Bei Vorhandensein ©ines Schlammspeichers 5» der für die Verwirklichung der Erfindung ^war vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.» kann der Fremdschlamm auch dem Speicher zugeführt werden, wie bei 6 angedeutet ist. In den Schlammspeicher 5 kann in Zeitabschnitten mit starker Schmutzbelastung über die Leitung 7 Überschusssehlamm überführt und gespeidhert werden. Dieser Überschussschlamm wird dann in Zeiten geringer Schmutzbelastung über die Leitung 8 bzw. direkt über di® Leitung 9 eiern Belebungsbecken 1 wieder zugeführt.The system according to FIG. 1 has an activation tank 1, to which the wastewater to be cleaned is fed via line 2. In the activated sludge tank, the wastewater becomes known It is treated according to the activated sludge process, that is, it is treated by means of gyroscopes, brushes or air ducts ventilated. The treated wastewater is drawn off via line 3 In times of very low pollution, in which the food supply for di® microorganisms in the activated sludge is too low, foreign sludge can be used directly are supplied, as indicated by the arrow 4 in Fig φ 1 is. If there is a sludge storage tank 5 »for the implementation of the invention was advantageous, however is not absolutely necessary. " can the foreign sludge can also be fed to the memory, as indicated at 6. In the sludge storage 5 can with time segments heavy pollution via the line 7 excess mud can be transferred and fed. This excess sludge is then in times of low pollution via line 8 or directly via di® line 9 an aeration tank 1 supplied again.
Bein Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist dem Belebungsbecken 1 ein Nachklärbecken 1 ο nachgeschaltet. Diesem Becken wird das im Belebungsbecken 1 bereits vorgaklärte Abwasser über die Leitung 3 zugeführt 9 das gereinigte Abwasser verlässt das Nachklärbecken 1© über die LeitungIn the embodiment according to FIG. 2, the activation tank 1 is followed by a secondary clarification tank 1 o. The wastewater that has already been pre-treated in the activated sludge tank 1 is fed to this basin via the line 3 9 and the purified wastewater leaves the secondary clarifier 1 © via the line
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Eine Rücklaufleitung 12 führt vom Nachklärbecken 1o zum Belebungsbecken 1 ,so daß Überschussschlamm in das Belebungsbecken 1 rückgeführt werden kann. Das Nachklärbeken 1o ist überdies über eine Leitung 13 mit dem Schlammspeicher 5 verbunden, sodaß nicht nur im Nachklärbecken sondern auch in diesem Schlammspeicher Schlamm gespeichert werden kann. Dieser in Zeitabschnitten mit starker Schmutzbelastung gespeicherte Überschussschlamm kann bei zur Aufrechterhaltung des Betriebes zu geringer Schmutzbelastung über die Leitung 14 dem Belebungsbecken 1, entweder direkt oder über die Zufuhrleitung 2 zugesetzt werden. Auch bei dieser Anordnung ist es selbstverständlich möglich, Fremdschlamm entweder direkt oder über das Nachklärbecken bzw. den Schlammspeicher zuzusetzen.A return line 12 leads from the secondary clarifier 1o to aeration tank 1, so that excess sludge in the Aeration basin 1 can be recycled. The clarification 1o is also via a line 13 with the sludge storage 5 connected, so that sludge is not only stored in the secondary clarifier but also in this sludge storage tank can be. This in periods of time with heavy pollution Stored excess sludge can be used if the dirt load is too low to maintain operation can be added via line 14 to aeration tank 1, either directly or via supply line 2. Also at With this arrangement it is of course possible to remove foreign sludge either directly or via the secondary clarifier or to clog the sludge reservoir.
Bei der ebenfalls mit einem Nachklärbecken 1o ausgestatteten Anlage nach Fig. 3 ist dem Belebungsbecken 1 überdies ein Absetzbecken 15 vorgeschaltet. Das über die Leitung 2 ankommende Abwasser wird in diesem Absetzbecken von den gröberen Verunreinigungen befreit und fliesst über die leitung 16 dem Belebungsbecken 1 zu. Das Nachklärbecken 1o ist bei dieser Anlage über die Leitung 12 nicht nur mit dem Belebungsbecken 1 sondern über eine Zusatzleitung 17 ausserdem mit der Zuleitung 2 bzw. dem Absetzbecken 15 verbunden, sodaß über diese. Leitungen Schlamm rückgeführt werden". kann.The one also equipped with a secondary clarifier 1o The system according to FIG. 3 is also preceded by a settling tank 15 of the aeration tank 1. That about the Line 2 incoming wastewater is freed of the coarser impurities in this settling basin and overflows the line 16 to the activated sludge tank 1. The secondary clarifier 1o is not via the line 12 in this system only with the aeration tank 1 but also via an additional line 17 with the supply line 2 or the settling tank 15 connected, so over this. Pipes mud can be traced back ".
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Wird, wie im gezeichneten Beispiel, überdies ein Schlammspeicher 5 angeordnet,kann vom Absetzbecken 15 über die Leitung 18 Überschussschlamm in diesem Speicher gespeichert werden, wobei dieser Überschussschlamm in Zeiten geringer Schmutzbelastung über die Leitung 19 in das Belebungsbecken 1 abgegeben wird.If, as in the example shown, a sludge storage 5 is also arranged, the settling basin 15 excess sludge are stored in this memory via line 18, this excess sludge in Times of low dirt load is discharged via the line 19 into the aeration tank 1.
Wie bereits ausgeführt wurde, ist es bei Anordnung eines vorgeschalteten Absetzbeckens möglich, in Zeiten geringer Schmutzbelastung die Sedimendation in diesem Absetzbecken zu stören und die Schmutzstoffe dem Belebungsbecken zuzuführen. Die Störung der Sedimentation kann z.B. durch Einbringen von Luft oder Wasser in das Absetzbecken erfolgen. Wird bei Einblasen von Luft ausserdem Wasser in das Absetzbecken eingeleitet,erfolgt eine Überführung des verwirbelten Schlammes und damit der organischen Schmutzstoffe über den normalen Überlauf 16 in das Belebungsbecken 1.As has already been stated, it is possible at times if an upstream settling basin is arranged low pollution to disturb the sedimentation in this sedimentation basin and the pollutants in the aeration basin to feed. The sedimentation can be disrupted, for example, by introducing air or water into the sedimentation basin. If water is also introduced into the sedimentation tank when air is blown in, the swirled sludge and thus the organic pollutants via the normal overflow 16 into the aeration tank 1.
Der Zusatz des Schlammes "bei ssu geringer Schm^tzbelastung der Anlage kann durch eine Steuereinheit gesteuert sein. Diese Steuereinheit kann derart aufgebaut sein, dass je nach der Belastung ein Zeitwerk verschieden lang in Tätigkeit gesetzt wird und damit z.B. die Störung der Sedimendation im Absetzbecken begrenzt ist.The addition of the sludge "with ssu low melt load the system can be controlled by a control unit. This control unit can be constructed in this way be that depending on the load a timepiece different is put into operation for a long time and thus, for example, the disturbance of the sedimentation in the sedimentation basin is limited.
Im Rahmen der Erfindung sind noch zahlreiche Abänterungen möglich. Wie bereits angedeutet wurde, kannThere are still numerous changes within the scope of the invention possible. As already indicated, can
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die Störung der Sedimendation auch z.B. durch mechanische Rührwerke erfolgen, wobei hier auch eine Änderung der Arbeitsintensität durch Änderung der Geschwindigkeit des Rührwerkes möglich ist. Die Überführung der Schmutzstoffe in das Belebungsbecken kann durch Pumpen erfolgen, deren Fördermenge je nach Belastung änderbar ist.the disturbance of the sedimentation can also take place, for example, by mechanical agitators, in which case it is also possible to change the work intensity by changing the speed of the agitator. The transfer of the pollutants into the aeration tank can be done by pumps , the delivery rate of which can be changed depending on the load.
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