DE2945035A1 - Energy saving in biological sewage treatment - by heat pumps and heat exchangers - Google Patents

Abstract

In a biological sewage treatment plant, consisting of a mechanical cleaning section with a preclarification basin, an activated sludge basin, a reclarification section and a digestion tower for the sludge, the consumption of extraneous energy is reduced by applying heat exchangers, heat pumps and solar heat collectors. Heat is recovered from the liquid leaving the reclarification section and/or from the pulp leaving a thickener for the digested sludge and/or from the influent sewage. This reduces the amount of extraneous energy required without detrimental effect on the optimum digestion of the sludge in the digestion tower.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fremd-The invention relates to a method for foreign

energieeinsparung und Energiegewinnung in biologischen Kläranlagen, in denen das zu reinigende Abwasser als wichtigste Stationen eine mechanische Reinigungsanlage mit Vorklärbecken, ein biologisches Reinigungsbecken, in dem es unter Zufuhr von Sauerstoff mit belebtem Schlamm vermischt wird, und ein Nachklärbecken durchfließt, und wobei der Primärschlamm aus der mechanischen Reinigungsanlage und der abgesetzte Uberschußschlamm aus der biologischen Reinigungsanlage in einen Faulturm zur Weiterbehandlung eingeleitet wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.energy saving and energy generation in biological wastewater treatment plants, in which the wastewater to be cleaned is a mechanical cleaning system as the most important stations with primary clarifier, a biological cleaning basin in which there is a supply of Oxygen is mixed with activated sludge and a secondary clarifier flows through and wherein the primary sludge from the mechanical cleaning plant and the settled Excess sludge from the biological purification plant in a digestion tower for further treatment is initiated and a device for performing the method.

In bekannten Kläranlagen dieser Art wird das zufließende Abwasser zunächst mechanisch von mitgeführtem Treibgut befreit, wonach es in eine Sandfanganlage geleitet wird, in der sich auf Grund herabgesetzter Fließgeschwindigkeit Sand- und andereSchmutzpartikel absetzen. Nach dieser mechanischen Vorreinigung wird das Abwasser für den aeroben biologischen Reinigungsprozeß zunächst einem biologischen Reinigungsbecken (Belebungsbecken) zugeführt, in dem es unter Sauerstoffzufuhr mit belebtem Schlamm, auch Aktivschlamm genannt, intensiv vermischt wird, wodurch die in dem Abwasser enthaltenen organischen Schmutzstoffe durch die im belebten Schlamm enthaltenen aeroben Bakterien abgebaut werden, und es zur Ausflockung kommt. Dieser biologische Abbau vollzieht sich am besten bei einer Temperatur von etwa 20°-22° C. In einem nachgeschalteten Nachklärbecken erfolgt dann die Schlammabtrennung durch Sedimentation oder Flotation. Der Nachklärbeckenablauf wird einem Vorfluter oder einer weiteren Behandlungsstufe zugeführt, und der abgeschiedene Schlamm wird, soweit er nicht erneut dem Belebungsbecken zugeführt wird, als Uberschußschlamm nach einer Voreindickung in einen Faulturm geleitet. Damit ist der aerobe Prozeß beendet.In known sewage treatment plants of this type, the inflowing wastewater first mechanically freed from floating debris, after which it is placed in a sand trap is conducted, in which sand and sand due to reduced flow speed settle other dirt particles. After this mechanical pre-treatment, the wastewater becomes for the aerobic biological cleaning process first a biological cleaning basin (Activated sludge basin), in which it is oxygenated with activated sludge, also called active sludge, is intensively mixed, which causes the in the wastewater contained organic pollutants from the aerobic bacteria contained in the activated sludge are degraded and flocculation occurs. This biodegradation takes place is best at a temperature of around 20 ° -22 ° C. In a downstream The secondary clarifier is then used to separate the sludge by sedimentation or flotation. The secondary clarifier drain becomes a receiving water or a further treatment stage fed, and the separated sludge is, if it is not again in the activated sludge tank is supplied as excess sludge after a pre-thickening in a digestion tower directed. This ends the aerobic process.

Die als Primärschlamm aus dem Vorklärbecken und als Uberschußschlamm aus dem Nachklärbecken anfallende Schlammmenge, die im allgemeinen zum größten Teil aus organischer Substanz (organischen Kohlenstoffverbindungen) besteht, wird im Faulturm durch Ausfaulung in einem anaeroben Prozeß#, d.h. unter Ausschluß von Sauerstoff, geruchsfrei gemacht. Dabei werden die faulfähigen hochmolekularen organischen Verbindungen zu niedermolekularen Verbindungen reduziert, und dabei entsteht unter anderem energiereiches Faul- oder Methangas. Diese Prozesse laufen im Faulturm schneller und optimal bei Temperaturen von etwa 30°-33° C ab. Dazu wird das im Faulturm enthaltene Schlamm-Wasser-Gemisch mit Hilfe von Umwälzpumprneinmal in 24 Stunden umgewälzt und dabei durch einen Wärmetauscher auf etwa erwärmt. Diese indirekte Erwärmung geschieht meist mittels einer Warmwasserheizung, deren Brenner mit den durch den Faulprozeß gewonnenen Methangas betrieben werden. Allerdings fällt eine genügend große Menge von Methangas nur in sehr großen Kläranlagen an, so daß die wenigsten Anlagen in dieser Hinsicht wirklich autark sind und deshalb häufi#g, besonders im Winter, Fremdenergie in Form von leichtem Heizöl oder Fremdgas benötigt wird. Unter Umständen kann auch ein bivalentes System durch eine zusätzliche Wärmepumpe in Betracht kommen.As primary sludge from the primary clarifier and as excess sludge The amount of sludge from the secondary clarifier, which is generally mostly consists of organic matter (organic carbon compounds), is im Digestion tower by digestion in an anaerobic process #, i.e. with exclusion of oxygen, Made odorless. Thereby the putrid high molecular organic compounds reduced to low molecular weight compounds, and this creates, among other things energetic Digestive or methane gas. These processes run faster and more optimally in the digestion tower Temperatures of around 30 ° -33 ° C. The sludge-water mixture contained in the digestion tower is used for this purpose circulated once in 24 hours with the help of a circulation pump and through a heat exchanger warmed to about. This indirect heating usually takes place by means of hot water heating, whose burners are operated with the methane gas obtained through the digestion process. However, a sufficiently large amount of methane gas only falls in very large sewage treatment plants so that very few systems are really self-sufficient in this regard and therefore often, especially in winter, external energy in the form of light heating oil or external gas is needed. Under certain circumstances, a bivalent system can also be replaced by an additional Heat pump come into consideration.

In Fig. 1 ist eine solche bekannte Kläranlage schematisch dargestellt. Bei 1 ist der Zufluß des Abwassers gezeigt, das eine durchschnittliche Temperatur von 150 C hat. In einer Rechenanlage 2 wird das Abwasser mechanisch von mitgeführtem Treibgut, wie Ästen, Papier, Lumpen befreit und danach in die Sandfanganiage 3 geleitet, wo sich infolge einer herabgesetzten Fließgeschwindigkeit mitgeführte Sandkörner absetzen. Nach Durchlauf eines weiteren Vorklärbeckens 4, in dem sich Primärschlamm absetzt, ist die mechanische Vorreinigung beendet, und das Abwasser gelangt in das BeSbungsbecken 5, wo der biologische Reinigungsprozeß stattfindet. Im darauf folgenden Nachklärbecken 6 erfolgt die Trennung des Schlammes von dem gereinigten Wasser, bei 7 ist der Ausfluß dargestellt. Der Primärschlamm aus dem Vorklärbecken 4 und der Uberschußschlamm aus dem Belebungsbecken 5 und dem Nachklärbecken 6 wird, nachdem er einen Voreindicker 8 passiert hat, dem Faulturm 9 zugeführt, in dem der oben beschriebene anaerobe Ausfaulungsprozeß abläuft. Bei 10 ist die Umwälzpumpe für die einmal in 24 Stunden vorzunehmende Umwälzung dargestellt, 11 ist die mit dem im Faulturm gewonnenen Gas oder mit Fremdenergie betriebene Heizung mit Wärmetauscher, die die Temperatur des Schlammes auf etwa 30°-33° C bringt.In Fig. 1, such a known sewage treatment plant is shown schematically. At 1 the inflow of waste water is shown, which has an average temperature of 150 C. In a computer system 2, the wastewater is mechanically entrained Flotsam such as branches, paper, rags removed and then passed into the sand trap plant 3, where as a result of a degraded Entrained flow rate Set down grains of sand. After passing through another primary clarifier 4, in which Primary sludge settles, the mechanical pre-cleaning is finished, and the wastewater reaches the exercise pool 5, where the biological cleaning process takes place. In the subsequent clarification tank 6, the sludge is separated from the Purified water, at 7 the outflow is shown. The primary sludge from the Primary clarifier 4 and the excess sludge from the activated sludge tank 5 and the secondary clarifier 6 is, after it has passed a pre-thickener 8, fed to the digestion tower 9, in which the anaerobic digestion process described above takes place. At 10 it is Circulation pump shown for the circulation to be carried out once every 24 hours, 11 is the heating operated with the gas obtained in the digestion tower or with external energy with a heat exchanger that brings the temperature of the sludge to around 30 ° -33 ° C.

Der ausgefaulte Schlamm verläßt über einen Nacheindicker 12 die Anlage, und das dabei anfallende Triibwasser wird über die Leitung 13 wieder der Kläranlage zugeführt.The digested sludge leaves the plant via a post-thickener 12, and the resulting Triibwasser is via the line 13 back to the sewage treatment plant fed.

Der Faulprozeß im Faulturm läuft jedoch nur wirtschaftlich ab, wenn genügend eigenes Methangas im Faulturm erzeugt werden kann. Dies ist, wie bereits angedeutet, im allgemeinen bei großen Kläranlagen der Fall, in denen genügend organische Substanz im Schlammanfall vorhanden ist und bei denen keine sonstigen Störeinflüsse (z.B. hohe Gehalte an Schwermetallen im Schlamm) vorhanden sind. Außerdem sinkt der organische Anteil an den im biologischen Reinigungsprozeß anfallenden Uberschußschlämmen,bedingt durch die behördlichen Auflagen zur weitergehenden Abwasserreinigung, immer weiter ab. Je schwächer die Belastung einer biologischen Reinigungsanlage ist, um so weniger hoch ist der organische Anteil im Uberschußschlamm (aerobe Stabilisation). Sowohl dem Uberschußschlamm als auch dem anfallenden Primärschlamm wird eine große Menge Ballastwasser entzogen. Doch auch nach Voreindickung oder Vorentwässerung wird mit dem Schlamm noch eine erhebliche Menge an Ballastwasser dem Faulturm zugeführt.The digestion process in the digestion tower is only economical away, if enough of your own methane gas can be generated in the digestion tower. This is how it was before indicated, generally the case with large sewage treatment plants in which there is sufficient organic Substance is present in the sludge accumulation and where there are no other interfering influences (e.g. high levels of heavy metals in the sludge) are present. It also sinks the organic content of the excess sludge arising in the biological cleaning process Due to the official requirements for further wastewater treatment, always further away. The lower the load on a biological cleaning system, the less the organic content in the excess sludge is high (aerobic stabilization). As well as the excess sludge as well as the resulting primary sludge becomes a large amount Ballast water removed. But even after pre-thickening or pre-drainage, it will be A considerable amount of ballast water is added to the digestion tower in addition to the sludge.

Dieses Ballastwasser das je nach Jahreszeit im allgemeinen mit etwa 100 180 C in den Faulturm gelangt, muß mit dem Schlamm auf etwa 30°-33° C erwärmt werden, was den Energiebedarf erheblich steigert; außerdem geht auch durch Abstrahlung Wärmeenergie verloren.Depending on the season, this ballast water generally amounts to about 100 180 C reaches the digestion tower, must be heated with the sludge to about 30 ° -33 ° C become, which significantly increases the energy requirement; also goes through radiation Heat energy lost.

Aufgabe der Erfindung ist es, die derzeit für den Betrieb von Kläranlagen oft notwendige Fremdenergie so weit wie möglich zu ersetzen, aber dennoch die optimale Ausfaulung des Schlammes im Faulturm zu gewährleisten.The object of the invention is the currently used for the operation of sewage treatment plants often to replace necessary external energy as much as possible, but still the optimal one To ensure digestion of the sludge in the digestion tower.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch Wärmeentzug und Wärmerückgewinnung mit an sich bekannten Mitteln wie Wärmetauscher, Wärmepumpe und Sonnenkollektoren im Verlauf des Klärvorgangs.According to the invention, this is achieved through heat extraction and heat recovery with known means such as heat exchangers, heat pumps and solar collectors in the course of the clarification process.

Dazu kann erfindungsgemäß dem aus dem Nachklärbecken abfließenden Klärwasser und/oder dem nach Beendigung des anaeroben Prozesses im Faulturm dem Faulschlamm durch einen Nacheindicker entzogenen Trübwasser und/oder im Falle der Kläranlage mit deutlich erhöhter Temperatur zufließenden Abwässern diesen vor Eintritt in das biologische Reinigungsbecken Wärme entzogen und einem Wärmeverbraucher zugeführt werden.For this purpose, according to the invention, the drainage from the secondary clarifier can be used Sewage water and / or after the end of the anaerobic process in the digestion tower Digested sludge removed by a post-thickener and / or in the case of the Sewage treatment plant with significantly higher temperature inflowing wastewater before it enters Heat is withdrawn in the biological cleaning basin and fed to a heat consumer will.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an mindestens einer vom Klärwasser, Abwasser oder Trübwasser durchflossenen Leitung der Kläranlage ein an sich bekannter Wärmetauscher angeordnet, der mit dem Primärkreislauf einer an sich bekannten Wärmepumpe verbunden ist, deren Sekundärkreislauf mit einem an einem Wärmeverbraucher angeordneten Wärmetauscher verbunden ist.In a device for carrying out the method according to the invention is at least one of the sewage water, sewage or turbid water flowed through The sewage treatment plant is managed by a known heat exchanger arranged, which is connected to the primary circuit of a known heat pump, whose Secondary circuit with a heat exchanger arranged on a heat consumer connected is.

Vorzugsweise wird am Abfluß des Nachklärbeckens ein Wärmetauscher vorgesehen, der in den Primärkreislauf einer Wärmepumpe eingeschaltet ist, deren Sekundärkreislauf einen weiteren Wärmetauscher enthalten kann, über den in an sich bekannter Weise Wärmeenergie entnommen werden kann.A heat exchanger is preferably installed at the outlet of the secondary clarifier provided, which is switched into the primary circuit of a heat pump, whose Secondary circuit can contain a further heat exchanger, via the in itself known way heat energy can be taken.

Im besonderen Fall eines Abwasserzuflusses mit deutlich erhöhter Temperatur, was bei bestimmten Industrieabwässern vorkommen kann, wird bereits zwischen der mechanischen Reinigungsanlage, genauer gesagt dem Vorklärbecken, und der biologischen Reinigungsanlage ein Wärmetauscher vorgesehen, der in den Primärkreislauf einer Wärmepumpe eingeschaltet ist, deren Sekundärkreislauf einen weiteren Wärmetauscher enthalten kann, über den in an sich bekannter Weise Wärme entnommen werden kann.In the special case of a wastewater inflow with a significantly higher temperature, what can happen with certain industrial wastewater is already between the mechanical cleaning system, more precisely the primary clarifier, and the biological one Cleaning system a heat exchanger is provided, which is in the primary circuit of a The heat pump is switched on, the secondary circuit of which has an additional heat exchanger can contain, through which heat can be removed in a manner known per se.

Diese Maßnahme ist in dem genannten Ausnahmefall deshalb besonders vorteilhaft, weil nicht nur Energie durch Wärmerückgewinnung gewonnen wird, sondern die erhöhte Temperatur des Abwassers gleichzeitig der für den biologischen Reinigungsvorgang optimalen Temperatur von ca. 20°C angenähert wird.This measure is therefore special in the exceptional case mentioned advantageous because not only energy is obtained through heat recovery, but the increased temperature of the wastewater is also used for the biological cleaning process the optimal temperature of approx. 20 ° C is approximated.

Aus dem Faulturm der Kläranlage wird in an sich bekannter Weise Trübwasser über eine Leitung dem biologischen Reinigungsprozeß der Anlage wieder zugeführt. Auf Grund der verhältnismäßig hohen Temperatur dieses Trübwassers kann in besonders vorteilhafter Weise auch an dieser Leitung ein Wärmetauscher mit Wärmepumpe vorgesehen werden.From the digestion tower of the sewage treatment plant, cloudy water becomes turbid in a manner known per se fed back to the biological cleaning process of the plant via a line. Due to the relatively high temperature of this cloudy water, in particular a heat exchanger with a heat pump is advantageously also provided on this line will.

Nach einer besonders vorteilhaften Fortbildung der Erfindung können an geeigneter Stelle der Kläranlage, z.B. am Faulturm und nach Süden ausgerichtet, Sonnenkollektoren oder Absorber vorgesehen werden, deren Kreislauf mit einer Heizungsanlage oder Wärmetauscher verbunden bzw. versehen ist.After a particularly advantageous development of the invention can at a suitable point of the sewage treatment plant, e.g. at the digestion tower and facing south, Solar collectors or absorbers are provided, their circuit with a heating system or heat exchanger is connected or provided.

Die Heizungsanlage selbst kann ihrerseits mit einem Wärmetauscher verbunden sein.The heating system itself can be equipped with a heat exchanger be connected.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens können aus dem Kreislauf der Sonnenkollektoren oder Absorber über ein oder mehrere Ventile ein oder mehrere Kreisläufe mit Wärmetauscher abgezweigt werden.In a continuation of the inventive concept, from the cycle the solar collectors or absorbers via one or more valves one or more Circuits with heat exchangers can be branched off.

Ein aus dem Kreislauf der Sonnenkollektoren oder Absorber über ein Ventil abgezweigter Kreislauf kann mit dem Primärkreislauf einer Wärmepumpe verbunden sein, deren Sekundärkreislauf oder -kreisläufe mit Wärmetauschern verbunden sind.One from the circuit of solar collectors or absorbers via one Valve branched circuit can be connected to the primary circuit of a heat pump be whose secondary circuit or circuits are connected to heat exchangers.

Vorzugsweise dient wenigstens einer der mit dem Sekundärkreislauf einer Wärmepumpe verbundenen Wärmetauscher der indirekten Aufheizung des in an sich bekannter Weise durch eine Umwälzpumpe in einem Umwälzkreislauf umgewälzten Schlammes des Faulturms.Preferably at least one is used with the secondary circuit a heat pump connected to the indirect heating of the heat exchanger in itself known manner by a circulation pump in a circulation circuit circulated sludge of the digestion tower.

V.i t den erfindungsgemäßen Verfahren wird es möglich mittels heute bereits technisch erprobter und an sich bekannter Mittel den Energiebedarf weitgehendst ohne Nutzung von teurer Frern#energie zu decken und sogar noch einen ueberschuß zu erzeugen, der an andere Verbraucher etwa zur Raumheizung oder fiir dcn Warmwasserbedarf abgegeben werden kann.V.i t the method according to the invention it is possible by means of today already technically proven and per se known means the energy requirements to a large extent to cover without using expensive external energy and even an excess to be generated to other consumers, for example for space heating or for hot water requirements can be delivered.

Sonnenkollektoren können entsprechend den den physikalischen Voraussetzungen vorzugsweise am f<\iul turn montiert werden, so daß über Wärmestrahlung die Sonnenenergie zur Aufheizung eines inneren Kollektorkreislaufs genutzt wird Über Wärmetauscher in bekannten Spezialheizkesseln wird dieser Wärmeinhalt aus dem Kolleklorkreislauf zur Vorwärmung des Heizkesselkreislaufs : gegeben.Solar panels can be used according to the physical requirements preferably be mounted on the f <\ iul turn, so that the solar energy via thermal radiation is used to heat an internal collector circuit via heat exchanger In known special boilers, this heat content is taken from the collector circuit for preheating the boiler circuit: given.

Falls die Temperaturdifferenz zu gering ist, wird jib#r an sich bekannte Wärmepumpen diese anfallende Wärmemenge auf die Heizkessel temperatur hoch transformiert und in den Heizkessel- oder besser Schlammwärmetauscherkreislauf eingespeist.If the temperature difference is too small, jib # r is known per se Heat pumps transform this amount of heat up to the boiler temperature and fed into the boiler or, better, sludge heat exchanger circuit.

Wird die Kollektorwirkung jedoch nicht zum Zeitpunkt der Sonneneinstrahlung im Faulturm gebraucht, kann die aufgenommene Sonnenenergie als Speicherwärme über Wärmetauscher an den Inhalt der Voreindicker abgegeben werden, um so bereits dieses Schlamm-Wassergemisch vor dem Einpumpen in den Faulturm vorzuheizen.However, the collector effect is not at the time the Solar radiation used in the digester, the absorbed solar energy can be used as Storage heat is transferred to the content of the pre-thickener via heat exchangers, in order to preheat this sludge-water mixture before it is pumped into the digestion tower.

Reicht in der kühlen Jahreszeit die über die Sonnenkollektoren aufnehmbare Wärmeenergie nicht aus, kann der Wärmeinhalt des ##s Warmwasserspeicher anzusehenden tsachkirbeckens durch Wäretauscher entzogen und durch Wärmepunpen hochtransformiert und in den Heizkesselkreislauf eingespeist werden.In the cool season, the amount that can be absorbed by the solar panels is sufficient The heat content of the ## s hot water storage tank can not be seen from the heat energy tsachkirbeckens withdrawn by heat exchangers and transformed up by heat pumps and fed into the boiler circuit.

Das gleiche kann mit dem Wärmeinhalt des aus dem Faulturm abgelassenen Trübwassers geschehen, bevor es zur biologischen Nachreinigung wieder der Kläranlage zugeführt wird.The same can be said of the heat content of the drained from the digester Turbid water happen before it goes back to the sewage treatment plant for biological post-purification is fed.

Die so gewonnene Energie kann zum Betrieb der Fall an lage (Faulturm) und zur Beheizung der Betriebsgebäude (z. B. der Pumpenräume, Schlarnmentwässerungsräume, Laborräume, Sozialräume) oder sonstiger Anlagen verwendet werden, so daß Fremdenergie ersetzt werden kann.The energy obtained in this way can be used to operate the case (digestion tower) and for heating the operating buildings (e.g. the pump rooms, sludge drainage rooms, Laboratories, social rooms) or other systems are used, so that external energy can be replaced.

Weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der anhängenden Zeichnung.Further objects, features and advantages of the invention result from the following description based on the attached drawing.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau für den Betrieb einer herkömmlichen Kläranlage.Fig. 1 shows schematically the structure for the operation of a conventional one Sewage treatment plant.

Fig. 2 zeigt das Schema einer Kläranlage, in der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt.Fig. 2 shows the scheme of a sewage treatment plant in which the inventive Procedure is used.

Fig. 3 zeigt das Schema einer erweiterten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 2.Fig. 3 shows the scheme of an extended application of the invention Method according to FIG. 2.

Fig. 4 zeigt das Schema einer weiteren Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 4 shows the scheme of a further application of the invention Procedure.

Fig. 1 wurde bereits oben erläutert.Fig. 1 has already been explained above.

Entsprechend zu der bereits beschriebenen Fig. 1 sind in Fig. 2 der Abwasserzufluß 1, die Rechenanlage 2, die Sandfanganlage 3 und das Absetz- oder Vorklärbecken 4 der mechanischen Vorreinigungsanlage und daran anschließend das Belebungsbecken 5 der biologischen aeroben Reinigung und das Nachklärbecken 6 mit dem Wasserabfluß Y dargestellt. Der Primärschlamm aus dem mechanischen Vorklärbecken 4 und der Uberschlußschlamm aus dem biologischen Reinigungsprozeß 5, 6 wird auch hier iiber einen in Fig. 2 nicht dargestellten Voreindicker durch Schlammleitungen 18 dem Faulturm 9 zur anaeroben Weiterbehandlung zugeführt. Durch die Umwälzpumpe 10 wird auch hier der Schlamm einmal in 24 Stunden umgewälzt, um dabei auf die für den anaeroben Prozeß optimale Temperatur von etwa 30°-33° C erwärmt zu werden. Selbstverständlich kann auch hier die für diese Erwärmung notwendige Energie bekanntermaßen aus dem im Faulturm 9 anfallenden Methangas teilweise gewonnen werden. Dies ist in Fig. 2 jedoch nicht dargestellt. Daher in den wenigsten Fallen das so erzeugte Methangas ausreichen wird, um den Energiebedarf zu decken, wird e.rfindungsgemäß das entstehende Energiedefizit durch Wärmerückgewinnung mit an sich bekannten und technisch erprobten Mitteln gedeckt.Corresponding to FIG. 1 already described, FIG. 2 shows the Wastewater inflow 1, the computer system 2, the sand trap system 3 and the settling or Primary clarification tank 4 of the mechanical pre-cleaning system and then the Aeration tank 5 of the biological aerobic cleaning and the secondary clarifier 6 with the water drain Y shown. The primary sludge from the mechanical Primary clarifier 4 and the excess sludge from the biological cleaning process 5, 6 is also carried out here via a pre-thickener (not shown in FIG. 2) Sludge lines 18 are fed to the digestion tower 9 for further anaerobic treatment. By the circulating pump 10 is also here circulated the sludge once every 24 hours heated to the optimal temperature for the anaerobic process of about 30 ° -33 ° C to become. It goes without saying that the temperature required for this heating can also be used here It is known that energy is partially obtained from the methane gas produced in the digestion tower 9 will. However, this is not shown in FIG. 2. Hence in very few cases the methane gas produced in this way will be sufficient to meet the energy demand According to the invention, the resulting energy deficit through heat recovery is also included known and technically proven means covered.

Schon das der Kläranlage zufließende Abwasser enthält Wärmeenergie, weil es nach Jahreszeiten schwankend mit einer Temperatur von etwa 15°-18° # C in die Anlage eintritt. Der aerobe Prozeß der biologischen Reinigung im Belebungsbecken 5 läuft am besten bei einer Temperatur von etwa 200 C ab. Das biologisch gereinigte und von Schlamm befreite Wasser verläßt die Kläranlage mit durchschnittlich etwa 17°-18° C. Das entspricht bei einem angenommenen Durchfluß von 500 1/sec einem W.irmeinhalt von etwa 9000 kcal/sec gerechnet gegen 00 C.The wastewater flowing into the sewage treatment plant already contains thermal energy, because it fluctuates according to the seasons with a temperature of around 15 ° -18 ° # C in the plant enters. The aerobic process of biological cleaning in the Activation tank 5 runs best at a temperature of around 200 ° C. That biologically cleaned and sludge-free water leaves the sewage treatment plant with average about 17 ° -18 ° C. This corresponds to an assumed flow rate of 500 1 / sec Werm content of about 9000 kcal / sec calculated against 00 C.

Erfindungsgemäß werden dem Wasser vorzugsweise beim Austritt also nach der biologischen Reinigung, ein Teil dieses Wärmeinhalts durch einen Wärmetauscher oder Kondensator 14 entzogen und die Temperatur durch eine an sich bekannte elektrisch betriebene W#irmepumpe 1') bis auf etwa 500 C hochtransformiert. In dom Sckundlirkreislauf der Wärmepumpe ist wiederum ein Wärmotauscijor 16 eingeschaltet, der den Schlamm des Faulturms '3 irl dessen Umwälzkreislauf 17 indirekt erwärmt und so neben der Methangasheizung dazu beiträgt, die erwünschte Temperatur von 30°-33° C im Faulturm 9 aufrecht zu erhalten. Das aus dem Faulturm 9 abgelassene Trübwasser wird über eine Leitung 13 vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Nacheindickers 12 wieder der biologisc}en Nachreinigung der Kläranlage zugeführt. Da dieses Triibwasser aus dem Faulturm eine verhältnismäßig hohe Temperatur hat, ist es besonders vorteilhaft, auch an dieser Leitung 13 einen Wärmetauscher 35 mit Wärmepumpe 36 vorzusehen.According to the invention, the water is therefore preferably at the exit After biological cleaning, part of this heat content is passed through a heat exchanger or capacitor 14 withdrawn and the temperature by a known electrical operated heat pump 1 ') stepped up to about 500 C. In dom Sckundlirkkreislauf the heat pump, in turn, a Wärmotauscijor 16 is switched on, which the sludge of the digestion tower '3 irl whose circulation circuit 17 is indirectly heated and so next to the Methane gas heating helps maintain the desired temperature of 30 ° -33 ° C in the digestion tower 9 to maintain. The cloudy water drained from the digestion tower 9 is over a line 13, preferably with the interposition of a post-thickener 12 again fed to the biological post-purification of the sewage treatment plant. Because this Triibwasser from the digestion tower has a relatively high temperature, it is particularly advantageous also on this one Line 13 is a heat exchanger 35 with a heat pump 36 to be provided.

Der Wirkungsgrad der an sich bekannten Wärmepumpen ist sehr gut; bei einer Leistungsaufnahme von 10 kW oder 8600 kcal kann ihnen eine Wärmeleistung von 35 kW oder 30100 kcal entnommen werden. Ausschlaggebend ist dafür unter anderem die Wahl des richtigen Kältemittels.The efficiency of the known heat pumps is very good; at a power consumption of 10 kW or 8600 kcal can give them a heat output of 35 kW or 30100 kcal can be taken. Among other things, the decisive factor is the choice of the right refrigerant.

In Ausnahmefällen, z.B. bei speziellen Industrieabwässern, kann das zu reinigende Abwasser der Kläranlage mit erhöhten Temperaturen zufließen; bei z B.In exceptional cases, e.g. with special industrial wastewater, this can Wastewater to be treated flows into the sewage treatment plant at elevated temperatures; at z B.

270 C und 500 1/sec Zufluß entspricht dies einem Wärmeinhalt von 48,6 Gcal/Stunde. Da dabei die für die biologische Reinigung optimale Temperatur von ca. 200 C deutlich überschritten ist, kann dem Abwasser Wärme bereits vor der biologischen Reinigung, d.h. nach der mechanischen Reinigung entzogen werden.270 C and 500 1 / sec inflow, this corresponds to a heat content of 48.6 Gcal / hour. Since the optimal temperature for biological cleaning of approx. 200 C is clearly exceeded, the wastewater can heat before the biological Cleaning, i.e. removed after mechanical cleaning.

Fig. 3 zeigt das Schema eines derartig abgewandelten bzw. weiterentwickelten erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 3 shows the scheme of such a modified or further developed method according to the invention.

Gleiche Teile oder Abschnitte der Anlage sind mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig, 1 und 2 bezeichnet.The same parts or sections of the system are included same Reference numerals as in FIGS. 1 and 2 denoted.

Erfindungsgemäß ist hier in dem Ausnahmefall einer deutlich erhöhten Temperatur des zuflichenden Abwassers ein Wärmetauscher 19 bereits zwischen der mechanischen Vorreinigungsanlage, bestehend aus Rechenanlage 2, Sandfanganlage 3 und Vorklärbecken 4, und dem Belebungsbecken 5 der biologischen Reinigung vorgesehen. Der Wärmetauscher 19 ist wiederum mit dem Primärkreis]auf einer Wärmepumpe 20 verbunden, welche die dem Abwasser schon vor der bioiogischer. Reinigung entzogene Wärme ebenfalls auf etwa 50" C hoclitr..nformiert. Der in den Sekundärkreislauf dieser Warmepumpe 20 eingeschaltete Wärwetauscher 21 konn entsprechend dem anhand von Fig. 2 beschliebenen Beispiel zur indirekten Erwärmung des Schlamms in lauf 17 des Faulturms 9 herangezogen werden.According to the invention, in the exceptional case, a significantly increased Temperature of the zulichenden wastewater a heat exchanger 19 already between the mechanical pre-cleaning system, consisting of computer system 2, sand trap system 3 and primary clarification tank 4, and the aeration tank 5 of the biological purification is provided. The heat exchanger 19 is in turn with the primary circuit] on a heat pump 20 connected, which the wastewater even before the bioiogical. Cleaning withdrawn Heat also hoclitr..nformed to about 50 "C. The in the secondary circuit This heat pump 20 switched on heat exchanger 21 can according to the based of Fig. 2 described example for indirect heating of the sludge in the course 17 of the digestion tower 9 can be used.

Wie im Beispiel nach Fig. 2 ist auch am Abfluß 7 npch dem Nachklärbecken 6 der biologischen Reinigung ein Wärmetauscher 14 mit Wärmepumpe 15 vorgesehen, um Iii: abfließenden Wasser hier nochmals Wärme zu entziehen. De im Sekundärkreislauf der Wärmepumpe 15 angeordnete Wärmetauscher 16', kann, falls seine Energieobgabe fr den Faulturm 9 nicht gebraucht wird, anderweitig z.B.As in the example according to FIG. 2, there is also 7 npch of the secondary clarifier at the drain 6 a heat exchanger 14 with a heat pump 15 is provided for the biological cleaning, to III: to extract heat from the water running off. De in the secondary circuit the heat pump 15 arranged heat exchanger 16 ', if its energy task fr the digester 9 is not used, otherwise e.g.

für die Beheizung der Betriebsgebäude, der Pumpenräume, Schlammentwässerungsräume, Laborräume oder Maschinenräume usw. herangezogen werden. Außerdem ware es möglich oder denkbar, auch benachbarte ifohnräume damit zu beheizen.for the heating of the operating buildings, the pump rooms, sludge dewatering rooms, Laboratories or machine rooms etc. are used. It would also be possible or it is conceivable that it could also be used to heat neighboring living rooms.

Die Anordnung eines zweiten Wärmetauschers 19 im Abwasserzufluß bei erhöhter Temperatur des Abwassers zwischen mechanischer und biologischer Reinigung hat nicht allein den Vorteil, daß dem Abwasser zweimal, also mehr Wärme entzogen werden kann, sondern ist auch dem biologischen Reinigungsprozeß selbst zuträglich, weil somit die erhöhte Temperatur der für die biologische Reinigung optimalen Temperatur angenähert wird.The arrangement of a second heat exchanger 19 in the sewage inflow at increased temperature of the wastewater between mechanical and biological cleaning not only has the advantage that twice more heat is withdrawn from the wastewater can be, but is also beneficial to the biological purification process itself, because thus the increased temperature is the optimal temperature for biological cleaning is approximated.

Selbstverständlich kann nach dem Schema der Fig. 3 auch der Wärmetauscher 14 im Abfluß 7 zur Erwärmung des Schlammkreislaufs17 herangezogen und der Wärmetauscher 19 zwischen mechanischer und biologischer Reinigung anderweitig genutzt werden.Of course, according to the scheme of FIG. 3, the heat exchanger 14 in the drain 7 used to heat the sludge circuit 17 and the heat exchanger 19 can be used for other purposes between mechanical and biological cleaning.

Fig. 4 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensvorschlag. Die eigentliche Abwasserkläranlage ist hier durch das Belebungsbecken 5, das Nachklärbecken 6 und den Abfluß 7 nur noch angedeutet. Auch hier ist im Abflußbereich 7 ein Wärmetauscher 14 angeordnet, der dem Wasser Wärme entzieht und an eine Wärmepumpe 22 angeschlossen ist. Der eine Sekundärkreislauf 23 dieser Wärmepumpe 22 enthält einen Wärmetauscher 24, welcher der indirekten Beheizung des Nacheindickers 12 für den aus dem Faulturm 9 durch die Leitung 13' abgeführten, ausgefaulten Schlamm dient. Ein weiterer Sekundärkreislauf 23' der Wärmepumpe 22 ist mit einer Heizungsanlage 25 verbunden, die über einen Wärmetauscher 26 Wärme an den Umwälzschlamm-kreislauf 17 des Faulturms 9 abgibt.4 shows a further proposed method according to the invention. The actual sewage treatment plant is here through the aeration tank 5, the secondary clarifier 6 and the drain 7 are only hinted at. Here, too, is in the drainage area 7 a heat exchanger 14 is arranged, which extracts heat from the water and to a heat pump 22 is connected. The one secondary circuit 23 of this heat pump 22 contains a heat exchanger 24, which the indirect heating of the post-thickener 12 for the digested sludge discharged from the digestion tower 9 through the line 13 'is used. Another secondary circuit 23 'of the heat pump 22 is connected to a heating system 25 connected, the heat to the circulating sludge circuit via a heat exchanger 26 17 of the digester 9 releases.

Die Heizungsanlage 25 wird mit Hilfe des durch eine Gasleitung 27 aus dem Faulturm 9 abgeführten J4ethangilscs (CH4) betrieben.The heating system 25 is operated with the aid of a gas line 27 J4ethangilscs (CH4) discharged from the digester 9.

In der Gesamtanlage können beispielsweise auf dem Faulturm 9 oder an einer sonst geeigneten Stelle Sonnenkollektoren 28 installiert sein, um zusätzlich auch die Sonnenenergie zu nutzen. Der Wasserkreislauf 29 der Sonnenkollektoren 28 kann einerseits ebenfalls an die Heizungsanlage 25 angeschlossen sein. Außerdem kann aus dem Ablaufzweig des Sonnenkollektoren-Wasserkreislaufs 29 über ein Ventil 30 ein Wasserkreislauf 31 abgezweigt werden, der über einen Wärmetauscher 32 dem Voreindicker 8 für den aus der Kläranlage entnommenen Primär- und Überschußschlamm Wärmeenergie zuführt. Von einem weiteren Ventil 33 im Sonnenkollektoren-Wasserkreislauf 29 kann eine weitere Abzweigung 34 zur Wärmepumpe 22 führen, die die Temperatur in bekannter Weise hochtransformiert und die an ihre Sekundärkreisläufe 23, 24 angeschlossenen Anlagen, wie Heizungsanlage 25 und Wärmetauscher 24 versorgt.In the overall system, for example, on the digestion tower 9 or be installed at an otherwise suitable place solar panels 28 to additionally also to use solar energy. The water circuit 29 of the solar collectors 28 can also be connected to the heating system 25 on the one hand. aside from that can from the drain branch of the solar collector water circuit 29 via a valve 30 a water cycle 31 be branched off via a heat exchanger 32 the pre-thickener 8 for the primary and excess sludge removed from the sewage treatment plant Heat energy supplies. From another valve 33 in the solar collector water circuit 29 can lead to a further branch 34 to the heat pump 22, which the temperature stepped up in a known manner and connected to their secondary circuits 23, 24 Systems such as heating system 25 and heat exchanger 24 are supplied.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kann durch Wärmerückgewinnung aus einer Kläranlage einerseits und durch eine möglicherweise zusätzliche Nutzung der Sonnenenergie nicht nur Wärmeenergie für den Betrieb der Kläranlage selbst in so hohem Maße eingespart werden, daß diese autark arbeitet, sondern sogar Wärmeenergie im Niedertemperaturbereich von etwa 500 C, wie sie speziell für Heizzwecke und Warmwasserversorgung geeignet ist, zusätzlich gewonnen werden, um andere Verbraucher damit beliefern zu können.As can be seen from the above description, through heat recovery from a sewage treatment plant on the one hand and through a possible additional use of solar energy not only heat energy for the operation of the sewage treatment plant itself in can be saved to such an extent that it works independently, but even heat energy in the low temperature range of around 500 C, such as those specifically for heating purposes and hot water supply is suitable to be obtained in addition to supply other consumers with it to be able to.

Im folgenden werden Berechnungsbeispiele für die Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben, die sich speziell auf den Vorschlag nach Fig. 4 beziehen.The following are calculation examples for the use of the invention Method given that relate specifically to the proposal of FIG.

Berechnun#sbeispiel: Eine Kläranlage, die auf 20000 Einwohner ausgelegt ist und derzeit zu 50 % (= 10000 Einwohner) ausgelastet ist, soll folgende Belastung bringen; darin bedeuten: BSB - biochemischer Sauerstoffbedarf TS - Trockensubstanz EGW - Einwohnergleichwerte d - Tag US - Uberschußschlamm PS - Primärschlamm 1) 10.000 EGW x 220 l/E-d = 2200 m3/d Abwassermenge 2) Primärschlamm (lt. Imhoff): 2,16 l/E.d x 10.000 EGW = 21,6 m3/d mit 2,5 % Feststoffgehalt 3) Uberschußschlamm (= US) aus der biologischen Reinigung: 450 kg BSB/d x 0,65 kg TS/kg BSB = 293 kg TS/d luit 99,4 % Wassergehalt 49,0 m3/d Laut Imhoff beträgt die im Faulturm erzeugte Gasmenge: 400 1/1 kg organische TS; dabei kann mit einem Primärschlamm mit 70 % organischer Substanz/kg TS gerechnet werden.Calculation example: A sewage treatment plant designed for 20,000 inhabitants is and is currently used to 50% (= 10,000 inhabitants), the following load should be bring; therein mean: BOD - biochemical oxygen demand TS - dry matter EGW - population equivalents d - day US - excess sludge PS - primary sludge 1) 10,000 EGW x 220 l / E-d = 2200 m3 / d waste water volume 2) Primary sludge (according to Imhoff): 2.16 l / Ed x 10,000 PE = 21.6 m3 / d with 2.5% solids content 3) Excess sludge (= US) from biological cleaning: 450 kg BOD / d x 0.65 kg DM / kg BOD = 293 kg DM / d luit 99.4% water content 49.0 m3 / d According to Imhoff, the amount of gas generated in the digestion tower is: 400 1/1 kg organic TS; this can be done with a primary sludge 70% organic matter / kg DM can be calculated.

Die Feststoffe betragen 54 g/E.d also 0,7 x 54 g/E.d = 37,8 g/E.d Die Gasmenge beträgt 400 1 x 37,8 g/E.d = 15 l/E-d x 10.000 E 1000 1000 = 150 m3/d Aus dem Uberschußschlamm ergibt sich eine Gasmenge von 50 % von 293 kg TS = 147 kg organ. TS 400 1 x 147 kg TS = 59 m3/d 1000 Die Gesaintgasmenge beträgt 150 m3/d + 59 m3/d = 209 m3/d.The solids are 54 g / E.d, so 0.7 x 54 g / E.d = 37.8 g / E.d The amount of gas is 400 1 x 37.8 g / E.d = 15 l / E-d x 10,000 E 1000 1000 = 150 m3 / d The excess sludge yields a gas quantity of 50% of 293 kg TS = 147 kg organ. TS 400 1 x 147 kg TS = 59 m3 / d 1000 The total gas volume is 150 m3 / d + 59 m3 / d = 209 m3 / d.

Bei einem Heizwert von 5500 kcal/m3 entspricht dies 209 x 550 = 1 149 500 kcal.With a calorific value of 5500 kcal / m3, this corresponds to 209 x 550 = 1 149 500 kcal.

Die Wärmeverluste des Faulturms betragen lt. Imhoff 350 kcal/m3.Tag.According to Imhoff, the heat losses in the digestion tower are 350 kcal / m3 per day.

Die Größe des Faulturms soll 1000 m3 betragen, wobei eine Ausfaulzeit von 21 Tagen zu Grunde gelegt ist.The size of the digestion tower should be 1000 m3, with a digestion period of 21 days is taken as a basis.

Damit beträgt der Wärmeverlust 350 000 kcal/d.This means that the heat loss is 350,000 kcal / d.

Der Wirkungsgrad der Heizung wird mit 50 % angesetzt, das ergibt 1 149 500 kcal x 50 % = 574750 kcal.The heating efficiency is set at 50%, which results in 1 149 500 kcal x 50% = 574750 kcal.

Es werden nach Voreindickung auf 4 % Trockenniasse aus dem Primärschlamm 540 k#TS/d x 100 # 13,5 m3/d 4 x 1000 und aus dem Überschußschlamm nach Voreindickung auf 3 % Trockenmasse 293 k#TS/d x 100 # 10 m3/d 3 x 1000 a) im Sommerbetrieb ungefähr 24 m3/d Schlamm in den Faulturm gepumpt mit einer für den Sommer angenommenen Wassertemperatur von 150 C.After pre-thickening to 4% dry liquor from the primary sludge 540 k # TS / d x 100 # 13.5 m3 / d 4 x 1000 and from the excess sludge after pre-thickening on 3% dry matter 293 k # TS / d x 100 # 10 m3 / d 3 x 1000 a) in summer operation approx 24 m3 / d sludge pumped into the digestion tower with a water temperature assumed for the summer from 150 C.

Dabei ist der Wärmebedarf für die Erhitzung auf 33°C 24000 1 x 18 kcal = 432000 kcal.The heat requirement for heating to 33 ° C is 24,000 1 x 18 kcal = 432,000 kcal.

Der vorhandene Wärmeinhalt beträgt 574750 kcal -350000 kcal (Verlust) = 224750 kcal.The existing heat content is 574750 kcal -350000 kcal (loss) = 224750 kcal.

Somit besteht ein Wärmedefizit von 432000 kcal -224750 keal = 207350 kcal.Thus there is a heat deficit of 432000 kcal -224750 keal = 207350 kcal.

Dieses Wärmedefizit wird nach dem Stand der Technik durch Fremdenergie gedeckt. Das entspricht einem täglichen Heizölbedarf von ca.30 1 und in 8 Monaten einem Bedarf von 240 d x 30 1 = 7200 1 an leichtem Heizöl (1H).According to the state of the art, this heat deficit is caused by external energy covered. This corresponds to a daily heating oil requirement of about 30 liters and in 8 months a requirement of 240 d x 30 1 = 7,200 1 of light heating oil (1H).

b) Winterbetrieb Das ankommende Wasser hat im Winter nur eine Temperatur von ca. wegen der niedrigen Außentemperaturen um ca. 50 P höher also bei ungefähr 500 000 kcal.b) Winter operation The incoming water has only one temperature in winter from approx. because of the low outside temperatures by approx. 50 P higher, i.e. at approx 500,000 kcal.

Der Wärmebedarf beträgt 24000 1 x 23 kcal = 552000 keal.The heat requirement is 24,000 1 x 23 kcal = 552,000 keal.

Der vorhandene Wärmeinhalt beträgt 574750 kcal, nach Abzug der ärmeverluste des Faulturms von 500 000 kcal verbleiben 74750 kcal.The existing heat content is 574750 kcal, after deducting the heat losses of the digestion tower of 500,000 kcal, 74,750 kcal remain.

Somit beläuft sich das Wärmedefizit auf 552000 kcal -74750 kcal = 477250 kcal.Thus the heat deficit amounts to 552000 kcal -74750 kcal = 477250 kcal.

Hinzu kommt noch der Wärmebedarf im Winter für die Betriebsgebäude, der mit 23000 kcal angenommen wird.Added to this is the heat requirement in winter for the company buildings, which is assumed to be 23,000 kcal.

Es ergibt sich also ein Gesamtdefizit von 500,")0 kc.So there is a total deficit of 500, ") 0 kc.

oder ungefähr 500000 kcal.or about 500,000 kcal.

Dies entspricht einem täglichen Heizöl(lH)bedarf von ca. 70 - 80 1 leichtem Heizöl; über eine Zeitdauer von ca. 4 Monaten sind dies 4 x 30 d x 75 1 = 9000 1 (1H).This corresponds to a daily heating oil (lH) requirement of approx. 70 - 80 1 light fuel oil; Over a period of approx. 4 months, this is 4 x 30 d x 75 1 = 9000 1 (1H).

Die Summe aus dem Sommerbedarf (a) und dem Winterbedarf (b) ergibt also einen Jahresbedarf von 7200 1 (aus a) + 9000 1 (aus b) = 16200 1 leichtes Heizöl.The sum of the summer requirement (a) and the winter requirement (b) results So an annual requirement of 7,200 1 (from a) + 9,000 1 (from b) = 16,200 1 light heating oil.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dieser Bedarf an Fremdenergie in Kläranlagen nicht nur vollständig eingespart, sondern darüber hinaus Wärmeenergie im Niedertemperaturbereich von ca. 500 C an andere Verbraucher zur Raumheizung, für den Warmwasserbedarf usw. abgegeben werden.According to the method according to the invention, this need for external energy not only completely in sewage treatment plants saved, but above In addition, heat energy in the low temperature range of approx. 500 C to other consumers for space heating, for hot water requirements, etc.

Claims (13)

Verfahren zur Fremdenergieeinsparung und Energiegewinnung in biologischen Kläranlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche 0 Verfahren zur Fremdenergieeinsparung und Energiegewinnung in biologischen Kläranlagen, in denen das zu reinigende Abwasser als wichtigste Stationen eine mechanische Reinigungsanlage mit Vorklärbecken, ein biologisches Reinigungsbecken, in dem es unter Zufuhr von Sauerstoff mit belebtem Schlamm vermischt wird, und ein Nachklärbecken durchfließt, und wobei der Primärschlamm aus der mechanischen Reinigungsanlage und der abgesetzte Uberschußschlamm aus der biologischen Reinigungsanlage in einen Faulturm zur Weiterbehandlung eingeleitet wird, gek e n n z ei c h n e t durch Wärmeentzug und Wärmerückgewinnung mit an sich bekannten Mitteln wie Wärmetauscher, Wärmepumpe und Sonnenkollektoren im Verlauf des Klärvorgangs. Process for saving external energy and generating energy in biological Sewage treatment plants and device for carrying out the method Patent claims 0 Method for saving external energy and generating energy in biological sewage treatment plants, in where the wastewater to be treated is the most important station in a mechanical cleaning system with primary clarifier, a biological cleaning basin in which there is a supply of Oxygen is mixed with activated sludge and a secondary clarifier flows through and wherein the primary sludge from the mechanical cleaning plant and the settled Excess sludge from the biological purification plant in a digestion tower for further treatment is initiated, not indicated by heat extraction and heat recovery with known means such as heat exchangers, heat pumps and solar collectors in the course of the clarification process. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus dem Nachklärbecken (6) abfließenden Klärwasser Wärme entzogen und einem Wärmeverbraucher zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the from heat is withdrawn from the sewage water draining off the secondary clarifier (6) and a heat consumer is fed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem nach Beendigung des anaeroben Prozesses im Faulturm (9) dem Faulschlamm durch einen Nacheindicker (12) entzogenen Trübwasser Wärme entzogen und einem Wärmeverbraucher zugeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the after completion of the anaerobic process in the digestion tower (9) the digested sludge through a After thickener (12) withdrawn cloudy water heat and a heat consumer is fed. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Kläranlage mit deutlich erhöhter Temperatur zufließenden Abwässern diesen vor Eintritt in das biologische Reinigungsbecken (5) Wärme entzogen und einem Wärmeverbraucher zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that in the case of the sewage treatment plant with a significantly higher temperature inflowing wastewater heat is withdrawn from these prior to entry into the biological cleaning basin (5) and a Heat consumer is supplied. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer vom Klärwasser, Abwasser oder Trübwasser durchflossenen Leitung (7,13) der Kläranlage ein an sich bekannter Wärmetauscher (14, 19, 35) angeordnet ist, der mit dem Primärkreislauf einer an sich bekannten Wärmepumpe (15, 20, 22, 36) verbunden ist, deren Sekundärkreislauf mit einem an einem Wärmeverbraucher angeordneten Wärmetauscher (16, 16', 21, 24, 25, 26) verbunden ist.5. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that at least one of the sewage water, sewage or cloudy water flowed through line (7,13) of the sewage treatment plant a known per se Heat exchanger (14, 19, 35) is arranged, the one with the primary circuit a per se known heat pump (15, 20, 22, 36) is connected, the secondary circuit of which with a heat exchanger (16, 16 ', 21, 24, 25, 26) is connected. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Abfluß (7) des Nachklärbeckens (6) ein Wärmetauscher (14) vorgesehen ist, der in den Primärkreislauf einer Wärmepumpe (15, 22) eingeschaltet ist, deren Sekundärkreislauf einen weiteren Wärmetauscher (16, 16', 25) enthält, über den in an sich bekannter Weise Wärmeenergie entnommen werden kann.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the drain (7) of the secondary clarifier (6) a heat exchanger (14) is provided, which is in the primary circuit a heat pump (15, 22) is switched on, the secondary circuit of which has a further Contains heat exchanger (16, 16 ', 25), via the heat energy in a manner known per se can be taken. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abwasserzufluß mit deutlich erhöhter Temperatur zwischen dem Vorklärbecken (4) und der biologischen Reinigungsanlage (5) ein Wärmetauscher (19) vorgesehen ist, der in den Primärkreislauf einer Wärmepumpe (20) eingeschaltet ist, deren Sekundärkreislauf einen weiteren Wärmetauscher (21) enthält, über den in an sich bekannter Weise Wärme entnommen werden kann.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that with a sewage inflow with a significantly higher temperature between the primary clarifier (4) and the biological cleaning system (5) a heat exchanger (19) is provided which is switched into the primary circuit of a heat pump (20), the secondary circuit of which contains a further heat exchanger (21), via which heat in a manner known per se can be taken. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Faulturm (9) Trübwasser über eine Leitung (13) dem biologischen Reinigungsprozeß der Kläranlage in an sich bekannter Weise wieder zugeführt wird und an dieser Leitung (13) ein Wärmetauscher (35) mit Wärmepumpe (36) vorgesehen ist.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that that from the digestion tower (9) cloudy water via a line (13) the biological cleaning process the sewage treatment plant is fed back in a known manner and on this line (13) a heat exchanger (35) with a heat pump (36) is provided. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an geeigneter Stelle der Kläranlage (nach Süden gerichtet) Sonnenkollektoren oder Absorber (28) vorgesehen sind, deren Kreislauf (29) mit einer Heizungsanlage (25) oder Wärmetauschern (24, 26) verbunden ist.9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that that at a suitable point of the sewage treatment plant (facing south) solar panels or absorbers (28) are provided, the circuit (29) of which with a heating system (25) or heat exchangers (24, 26) is connected. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Heizungsanlage (25) ein Wärmetauscher (26) verbunden ist.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that with the Heating system (25) is connected to a heat exchanger (26). 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kreislauf (29) der Sonnenkollektoren oder Absorber (28) über ein Ventil (30) ein weiterer Kreislauf (31) mit Wärmetauscher (32) abgezweigt wird.11. Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that from the circuit (29) of the solar collectors or absorber (28) via a valve (30) another circuit (31) with heat exchanger (32) branched off will. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kreislauf (29) der Sonnenkollektoren oder Absorber (28) über ein Ventil (33) ein Kreislauf (34) abgezweigt wird, der mit dem Primärkreislauf einer Wärmepumpe (22) verbunden ist, deren Sekundärkreislauf oder -kreisläufe (23, 23') mit Wärmetauschern (24, 25, 26) verbunden sind.12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that that from the circuit (29) of the solar collectors or absorbers (28) via a valve (33) a circuit (34) is branched off, which is connected to the primary circuit of a heat pump (22) is connected, the secondary circuit or circuits (23, 23 ') of which with heat exchangers (24, 25, 26) are connected. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der mit dem Sekundärkreislauf einer Wärmepumpe (15, 22) verbundenen Wärmetauscher (16, 16', 26) der indirekten Aufheizung des in an sich bekannter Weise durch eine Umwälzpumpe (10) in einem Umwizkreislauf (17) umgewälzten Schlammes des Faulturms (9) dient.13. Device according to one of claims 5 to 12, characterized in that that at least one of the connected to the secondary circuit of a heat pump (15, 22) Heat exchanger (16, 16 ', 26) for indirect heating of the in a manner known per se by a circulation pump (10) in a Umwizkreislauf (17) circulated sludge of the Digestion tower (9) is used.