DE29819446U1

DE29819446U1 - Biologische Kleinkläranlage mit einer Mehrkammergrube

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Publication number: DE29819446U1
Application number: DE29819446U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2008-10-27

Description

BGM 105

Biologische Kleinkläranlage mit einer Mehrkaitutiergrube

Die Erfindung betrifft eine biologische Kleinkläranlage mit einer Mehrkammergrube insbesondere für den aeroben Abbau von in kommunalen Abwässern enthaltenen organischen Schmutzstoffen. Die vorliegende Erfindung kann auch für die Wasserreinigung durch aerobe biologische Verfahren eingesetzt werden, um den Gehalt an organischen Substanzen zu reduzieren.

Kleinkläranlagen mit Mehrkammergruben für die anaerobe und aerobe Behandlung von kommunalen Abwässern sind bereits seit längerem bekannt, wobei die Entwicklung der Abwassertechnik aus Produktivitäts- und Kostengründen sowie unter dem Druck steigender Anforderungen an die Abwasser- und Wasserreinigung zu aeroben Kleinkläranlagen nach dem Belebtschlamm- und Biofilmverfahren wie beispielsweise dem Wirbelbettverfahren tendiert.

In der DE 38 37 852 Al wird eine Kleinkläranlage mit einer Mehrkammergrube beschrieben, die eine Einlaufkammer, eine Ablaufkammer und mindestens eine dazwi-

sehen angeordnete Zwischenkäufer mit einer darin angeordneten Belüftungseinrichtung und einem Festbett aufweist.

Der Zweck dieser Erfindung ist eingeschränkt auf eine Umrüstung von Dreikammergruben vom anaeroben Abbau organischer Schmutzstoffe zu einem aeroben.
Der Nachteil dieser technischen Lehre besteht desweiteren vor allem darin, daß hinsichtlich ihrer Kapazität durch die Größe der vorgegebene Ausfaulgrube begrenzt ist, eine verhältnismäßig geringe besiedelbare Oberfläche des Festbettes je m^ Kammervolumen mit der damit verbundenen eingeschränkten Reinigungsleistung aufweist und regelmäßig die Gefahr von Faulprozessen besteht. ;·:·.

Gewissermaßen eine Weiterentwicklung der vorstehend genannten Erfindung offenbart das deutsche Gebrauchsmuster G 90 05 237.4. Die darin beschriebene technische Lehre sieht vor, daß in der zwischen der Vor- und Nachklärkammer angeordneten Kammer oberhalb der mit einem Gitter oder dergleichen abgedeckten Belüftungseinrichtung eine Schüttung aus einem organischen oder anorganischen Stückgut eingebracht ist. In der Regel füllt diese Schüttung 50 % bis 100 % des Kammervolumens aus.

Mit dieser technischen Lehre verbindet sich vor allem der Nachteil, daß es durch unzureichende Belüftung im Innern des Schüttgutes zum Absterben von Mikroorganismen und damit zu Faulprozessen und einer verringerten Leistungsfähigkeit der Kleinkläranlage kommen kann. Außerden besteht die Gefahr von Verstopfungen durch aufgewirbeltes Schüttgut bzw. sind besondere Vorkehrungen erforderlich, um dies zu verhindern. Außerdem ist ein sicheres Absaugen des Schlammes aus der Nachklärkammer nicht gewährleistet.

Die DE 196 26 592 Al beschreibt nun eine technische Lehre für eine biologische Kleinkläranlage zur Abwasserbehandlung unter Einsatz von verwirbelbaren Aufwuchskörpern mit einer besiedelbaren Oberfläche von mehr als 800 m²/m^ Schüttvolumen.

Diese erfindungsgemäße Lösung bewirkt zwar eine höhere Reinigungsleistung gegenüber Kleinkläranlagen mit ständig getauchtem Festbett und solchen mit bekannten Aufwuchskörpern als Schüttgut durch eine Ertüchtigung des Belebtschlammverfahrens mit den Vorzügen der Biofilmtechnologie. Sie erfordert jedoch zusätzliche kostenaufwendige Vorkehrungen für die Rückhaltung der Aufwuchskörper und vor allem auch für die Rückführung eines Teiles des Belebtschlammes aus der Nachklärkammer in die Biostufe.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte biologische Kleinkläranlage im Sinne der DIN 4261 Teil 2 mit einer Mehrkammergrube unter Einsatz verwirbelbarer Aufwuchskörper bereitzustellen, die insbesondere kostengünstig errichtet werden kann, ein sicheres Absaugen des Schlammes aus der Nachklärkammer ermöglicht und eine Rückführung von Belebtschlamm in die biologische Reinigungsstufe nicht erforderlich macht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine biologische Kleinkläranlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kleinkläranlage ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 8.

Nachstehend werden die Erfindung und ihre Wirkungsweise anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Kleinkläranlage in der Draufsicht,

Fig. 2: eine Kleinkläranlage nach Fig. 1 in einem vertikalen Schnitt nach A-A.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Kleinkläranlage als 3-Kammerbehälter mit einer Vorklärkammer 2, einer Zwischenkammer 3 als biologische Reinigungsstufe und einer Nachklärkammer 4 ausgebildet ist. In der Vorklärkammer 2 ist eine Tauchwand 18 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind die Volumina der genannten Kammern im Verhältnis von ungefähr 2,5:1:1 aufgeteilt. Die Vorklärkammer 2, die Zwischenkammer 3 und die Nachklärkammer 4 sind jeweils mit Abdeckungen und Einstiegsöffnungen 5 versehen.

Das zu behandelnde Abwasser gelangt über den Zulauf 6 in die mit der Tauchwand 18 versehenen Vorklärkammer 2, die wie in Kleinkläranlagen nach dem Stand der Technik der Grobentschlammung dient und in der die absetzbaren Stoffe wie in einem Schlammspeicher zurückgehalten werden.

Über die Öffnung 7 gelangt das auf die genannte Weise vorbehandelte Abwasser in die als biologische Reinigungsstufe ausgebildete Zwischenkammer 3.
Die Zwischenkammer 3 weist im Unterteil 1 der Mehrkammergrube ein Paraboloidsegment 8 auf. Zur Optimierung der Verweilzeit des Abwassers in der biologischen Reinigungsstufe hat es sich korrespondierend mit dem Füllgrad der Zwischenkammer 3 an Trägermaterial und nicht zuletzt aus Kostengründen für Kleinkläranlagen bis zu 12 Einwohnereinheiten als vorteilhaft erwiesen, die Zwischenkammer 3 mit einem solchen Paraboloidsegment 8 zu versehen. Zweckmäßigerweise hat es hier im Verhältnis zur Bodenplatte 9 eine Neigung von 45 ° .

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Bei Kleinkläranlagen für mehr als 12 Einwohnereinheiten erweist sich das Paraboloidsegment 8 nicht als erforderlich.

Die vollbiologische Reinigungsstufe basiert auf dem Prinzip des getauchten belüfteten Festbettes mit Biofilmtechnologie. Auf dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten KALDNES-Trägermaterial mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 1 g/cm³ siedeln sich die Mikroorganismen in Form eines Biofilmes an, welche die organischen und anorganischen Substanzen des Abwassers als Nahrung aufnehmen und in ökologisch unbedenkliche Stoffwechselprodukte umwandeln. Das hier eingesetzte KALDNES-Trägermaterial weist eine Aufwuchsfläche von 450 m²/m³ Schüttvolumen auf. Die Zwischenkammer 3 ist zu 65 % mit diesem Trägermaterial gefüllt.

Der für den Stoffwechselprozeß benötigte Sauerstoff wird mittels Druckluft mit einem hier nicht sichtbaren schallgeschützten Verdichter eingetragen und vorteilhafterweise mit einem asymetrisch angeordneten Membranrohrbelüfter 10 feinblasig im zu behandelnden Abwasser verteilt. Die Anordnung eines durch das Gebrauchsmuster G 297 18 771.6 geschützten Schlitzrohres 11 in der Vertikalen über dem Membranbelüfter 10 gewährleistet, daß Verstopfungen der Öffnung 12 vermieden und das biologisch behandelte Abwasser durch diese Öffnung 12 ungehindert in die Nachklärkammer 4 gelangen kann.

Um einen optimalen Betrieb bei minimalem Energieverbrauch zu gewährleisten, wird der Membranbelüfter 10 intermittierend, also mit abwechselnden Betriebs- und Pausenzeiten betrieben.

Die Nachklärkammer 4, ist wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, im Unterteil 1 der Mehrkammergrube als ganzer Kegelstumpf ausgebildet, dessen Grundfläche 15 hier 0,2 m² ausmacht. Der sich auf der Grundfläche 15 sammelnde Nachklärschlamm wird mittels der Tauchmotor-

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pumpe 13 zeittaktgesteuert und sicher in die Vorklärkammer 2 gefördert. Es ist ein besonderer Vorzug der Erfindung, daß die Kleinkläranlage für die biologische Reinigung des Abwassers eine Rückführung von Belebtschlamm in die Zwischenkammer 3 nicht erforderlich macht und die Kleinkläranlage insofern nach der Wirbelbett/Schwebebett/Biofilmtechnologie betrieben werden kann.

Durch den Ablauf 14 gelangt das biologisch gereinigte Abwasser aus der Nachklärkammer 4 schließlich zum Vorfluter oder zur Versickerung.

Zur Kontrolle des Betriebsablaufes kann in der Nachklärkammer 4 auch die durch das Gebrauchsmuster G 295 14 173.5 geschützte Probenahmevorrichtung angeordnet werden.

Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß die Mehrkammergrube der Kleinkläranlage mit einer bewehrten Bodenplatte 9 mit Auftriebssicherung 16 ausgerüstet ist. Für den Betreiber der Anlage verbindet sich damit der besondere Vorzug, daß sich die bei Kleinkläranlagen nach dem bekannten Stand der Technik kostenaufwendigen Gründungsarbeiten bei der erfindungsgemäßen Kleinkläranlage auf ein einfaches Planum reduzieren und beispielsweise ein gesondertes Betonfundament nicht mehr erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Kleinkläranlage ist mit einem hier nicht sichtbaren Steuerschrank ausgestattet, durch den die Elektroenergieversorgung erfolgt sowie die Belüftungseinrichtung 10 und die im Nachklärbecken 4 angeordnete Tauchmotorpumpe 13 automatisch gesteuert werden.

Ein besonders hervorzuhebender Vorteil der erfinderischen Lehre besteht desweiteren darin, daß vorhandene Ausfaulgruben von der anaeroben Arbeitsweise durch die Anordnung der Belüftungsvorrichtung 10, einer Ablaufvorrichtung gemäß G 297 18 771.6, einer Tauchpumpe 13, dem Einsatz des beschriebenen Trägermaterials sowie durch die Anordnung von Einbauten in der Zwischenkammer 3 und in der Nachklärkammer 4, die bezüglich der Geometrie dieser Kammern in der Zwischenkammer 3 die Ausbildung des Paraboloidsegmentes 8 und in der Nachklärkammer 4 eines Kegelstumpfes bewirken, mit einem verhältnismäßig geringen und kostengünstigen Aufwand zu einer nach der Biofilmtechnologie effizient arbeitenden Kleinkläranlage umgerüstet werden können.

BGM 105

BezugsZeichenaufstellung

1 Unterteil

2 Vorklärkammer

3 Zwischenkäufer

4 Nachklärkammer

5 Abdeckung und Einstiegsöffnung

6 Zulauf

7 Öffnung

8 Paraboloidsegment

9 Bodenplatte

10 Membranbelüfter

11 Schlitzrohr

12 Öffnung

13 Tauchmotorpumpe

14 Ablauf

15 Grundfläche

16 Auftriebssicherung

17 Mantelfläche

18 Tauchwand

Claims

BGM 105 Schutzansprüche:

1. Biologische Kleinkläranlage mit einer Mehrkammergrube, bestehend aus mindestens einer Vorklärkammer (2), einer Zwischenkammer (3) als biologische Reinigungsstufe, einer Nachklärkammer (4) und Belüftungseinrichtung in der Zwischenkammer

(3) sowie in der Zwischenkammer (3) mit Belüftungseinrichtung eingebrachten Trägermaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachklärkammer

(4) in ihrem unteren Teil als Kegelstumpf ausgebildet ist, die Mehrkammergrube eine bewehrte Bodenplatte (9) mit Auftriebssicherung (16) aufweist und das Trägermaterial eine Aufwuchsfläche von weniger als 800 m²/m³ Schüttvolumen besitzt.

2. Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Zwischenkammer (3) ein Paraboloidsegment (8) aufweist.

3. Kleinkläranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Paraboloidsegment (8) der Zwischenkammer (3) bezogen auf die Bodenplatte (9) der Kleinkläranlage eine Neigung von annähernd 45° aufweist.

4. Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf der Nachklärkammer (4) eine Grundfläche (15) von annähernd 0,2 m² besitzt.

5. Kleinkläranlage nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (17) des Kegelstumpfes der Nachklärkammer (4) bezogen auf die Bodenplatte (9) der Kleinkläranlage eine Neigung von > 57° aufweist.

6. Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial eine Aufwuchsfläche von 300 m²/m³ bis 500 m²/m³ Schüttvolumen bei einem spezifischen Gewicht des Trägermaterials von weniger als lg/cm³ aufweist.

7. Kleinkläranlage nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial 30 % bis 7 0 % des Volumens der Zwischenkammer (3) ausfüllt.

8. Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung (10) eine feinblasige intermittierend zu betreibende Belüftungseinrichtung ist, die die Kombination von Wirbelbett/Schwebebett/Biofilmtechnologie in der Kleinkläranlage bewirkt.