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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten
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von Fäkalschlamm Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten
von Fäkalschlamm sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Zur Aufbereitung von Fäkalschlamm ist es bekannt, diesen in bestehenden
Abwasserkläranlagen mitzubehandeln, wobei der Fäkalschlamm einfach dem zu reinigenden
Kommunalabwasser beigemischt wird. Abgesehen davon, daß dadurch leicht eine Uberlastung
der Abwasserkläranlagen herbeigeführt werden kann, wird auf diese Weise auch nur
eine geringe Reinigungsleistung erzielt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Behandeln
von Fäkalschlamm sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszugestalten,
daß insbesondere große Mengen an Fäkalschlamm möglichst wirtschaftlich und unter
Erzielung einer hohen Reinigungsleistung hinsichtlich der im Fäkalschlamm vorhandenen
Feststoffe, der im Fäkalschlamm gelösten organischen Verunreinigungen, und des Stickstoff-
und Phosphorgehaltes zu gut handhabbarem Schlamm aufbereitet werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer ersten
Behandlungsstufe der Fäkalschlamm vorbehandelt und anschließend mit Fällungsmitteln
versetzt und eingedickt wird, in einer zweiten Behandlungsstufe der eingedickte
Fäkalschlamm aerob und/oder anaerob stabilisiert und gegebenenfalls entwässer wird
und danach der stabilisierte und entwässerte Schlamm deponiert, verwertet oder verbrannt
wird und daß in einer dritten Behandlungsstufe die in der ersten und zweiten Behandlungsstufe
anfallenden Flüssigkeitsströme in einer biologischen Abwasserreinigungsanlage gereinigt
werden.
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Mit Hilfe dieser Maßnahmen gelingt es, die verschiedenartigen Inhaltsstoffe
des Fäkalschlamms stufenweise zu eliminieren und dadurch eine hohe Reinigungsleistung
zu erzielen.
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Dabei werden die im Fäkalschlamm enthaltenen Feststoffe in der ersten
Behandlungsstufe durch die Vorbehandlung und Eindickung abgeschieden. Die im Schlamm
der Eindickung enthaltenen Feststoffe werden dann durch die aerobe und/oder anaerobe
Stabilisierung in der zweiten Behandlungsstufe weiterbehandelt und soweit stabilisiert,
daß das anfallende Produkt direkt verwertet oder nach einer Entwässerung deponiert
oder verbrannt werden kann, während die durch die Vorbehandlung abgetrennten Feststoffe
nach einer Entwässerung beispielsweise einer Deponie zugeführt werden können. Die
gelöst vorhandenen, organischen Inhaltsstoffe werden teils über den durch die Eindickung
abgeschiedenen Uberstand teils über die bei der Entwässerung des stabilisierten
Schlamms anfallende, organisch verschmutzte Wasserphase in der Abwasserreinigungsanlage
der dritten Behandlungsstufe abgebaut. Ein großer Teil des im Fäkalschlamm enthaltenen
Stickstoffs wird bereits beim Eindickvorgang der ersten Behandlungsstufe in den
Schlamm übernommen und mit dem eingedickten Schlamm der Stabilisierung der zweiten
Behandlungsstufe zugeführt und mit dem stabilisierten Schlamm aus der Anlage ausgetragen.
Der Rest des Stickstoffs wird
aus der bei der Eindickung entstehenden
organisch verschmutzten Wasserphase in der Abwasserreinigungsanlage der dritten
Stufe eliminiert. ähnlich verhält es sich mit dem im Fäkalschlamm enthaltenen Phosphor,
der zum großen Teil nach der Fälimittelzugabe in der ersten Behandlungsstufe mittels
der Eindickung ausgefällt wird, während der Rest ebenso in der bei der Eindickung
anfallenden organisch verschmutzten Wasserphase verbleibt und mit dieser in der
Abwasserreinigungsanlageweiterbehandelt wird. Inwieweit dabei die Stabilisierung
in der zweiten Behandlungsstufe aerob oder anaerob durchgeführt wird, ist für das
aus der gesamten Anlage abgezogene Produkt unerheblich, da in beiden Fällen gut
handhabbarer Schlamm anfällt. Wie später noch gezeigt wird, bringt jedoch eine anaerobe
Stabilisierung energetische Vorteile.
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Zur Reinigung der aus der ersten und zweiten Behandlungsstufe anfallenden,
Stickstoff und Phosphor enthaltenden, organisch verschmutzten Wasserphase ist es
vorteilhaft, die Abwasserreinigungsanlage der dritten Behandlungsstufe unter Zugabe
von. Fällungsmitteln und unter Zufuhr von Sauerstoff oder zumindest eines mehr Sauerstoff
als Luft enthaltenden Gases als zweistufige Anlage mit getrennten Schlammkreisläufen
so zu betreiben, daß in der ersten Stufe der Hauptteil der organischen Verunreinigungen
und in der zweiten Stufe der Rest der organischen Verunreinigungen sowie Ammoniumstickstoff
durch Nitrifikation und Denitrifikation eliminiert werden, und anschließend das
aus der Abwasserreinigungsanlage ablaufende Wasser gegebenenfalls einer Weiterbehandlung
zu unterziehen. Damit wird gewährleistet, daß die Inhaltsstoffe der der Abwasserreinigungsanlage
zugeleiteten Wasserphase weitgehend auf die für diese Inhaltsstoffe bei einer üblichen
Abwasserreinigung vorgegebenen Werte reduziert werden können.
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Falls jedoch gerade der Phosphoranteil durch eine Simultan-
fällung
in der ersten Stufe der Abwasserreinigungsanlage nicht auf einen ausreichend geringen
Wert reduziert werden kann, ist es zweckmäßig, die Weiterbehandlung des ablaufenden
Wassers so durchzuführen, daß das ablaufende Wasser mit Fällungsmitteln versetzt,
über einen Filter geleitet und anschließend gegebenenfalls mit Ozon behandelt wird.
Durch die dadurch verwirklichte Flockungsfiltration wird dann der Phosphor fast
vollständig aus dem aus der Abwasserreinigungsanlage ablaufenden Klarwasser eliminiert.
Die Ozonbehandlung dient zur Entkeimung und Farbstoffbeseitigung und ist vor allem
dann sinnvoll, wenn das ablaufende Klarwasser noch zu Nutzwasser aufbereitet werden
soll.
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Um die Rentabilität der Abwasserreinigungsanlage zu erhöhen, ist es
des weiteren zweckmäßig, dieser mechanisch #orgereinigtes kommunales und/oder industrielles
Abwasser zuzuleiten, wobei jedoch die Abwasserreinigungsanlage gemäß dem zu erwartenden
Abwasseranfall diesem hydraulisch angepaßt werden muß.
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In jedem Fall sollte der in der Abwasserreingungsanlage anfallende
Uberschußschlamm sowie der gegebenenfalls anfallende Primärschlamm der Eindickung
des Fäkalschlamms in der ersten Behandlungsstufe oder der Stabilisierung des Fäkalschlamms
in der zweiten Behandlungsstufe zugeführt werden. Auf diese Weise kann eine vollständige
Aufbereitung der Abwasserschlämme erreicht werden. Die Entscheidung, ob der Schlamm
aus der Abwasserreinigungsanlage in der Eindickung des Fäkalschlamms der ersten
Behandlungsstufe oder gleich in der Schlammstabilisierung der zeiten Behandlungsstufe
weiterbehandelt werden soll, hängt wesentlich von dem Trockensubstanzgehalt des
Abwasserschlamms ab.
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Als Vorbehandlung in der ersten Behandlungsstufe wird vorteilhafterweise
aus dem Fäkalschlamm zunächst Rechengut
abgeschieden und der Fäkalschlåmm
danach gespeichert, entsandet und entgast. Durch die Rechengutabscheidung und Entsandung
werden dabei bereits vor der Eindickung im Fäkalschlamm enthaltene Feststoffe abgeschieden,
während durch die Entgasung aus dem Fäkalschlamm insbesondere Faulgas- sowie Stickstoffbläschen
ausgetragen werden, die ansonsten die nachfolgende Eindickung des Fäkalschlamms
behindern würden. Durch die Speicherung können darüber hinaus die in der Regel ungleichmäßig
anfallenden Fäkalschlammmengen vergleichmäßigt werden.
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Für die Eindickung des Fäkalschlamms erweist es sich als vorteilhaft,
diese in zwei hintereinandergeschalteten Abschnitten durchzuführen. Damit kann für
die Stabilisierung in der zweiten Behandlungsstufe bereits ein eingedickter Schlamm
mit ca. 8 Gew.% Trockensubstanzanteil erhalten werden. Der erste Abschnitt kann
zur Unterstützung der Phosphatausfällung und dem Stickstoffaustrag als Absetz- und
Eindickbehälter gegebenenfalls mit mechanisch bewegten Einrichtungen zur besseren
Abtrennung von Schlamm und Flüssigkeit ausgebildet sein, während der zweite Abschnitt
zur Erreichung der genannten Trockensubstanzgehalte eine maschinelle Eindickvorrichtung,
wie beispielsweise eine Dekantier zentrifuge, sein kann.
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Die Entgasung des Fäkalschlamms wird zweckmäßigerweise unter Unterdruck
durchgeführt. Damit kann der Austrag von Faulgas- sowie Stickstoffbläschen aus dem
Fäkalschlamm sicher erreicht werden.
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Wird die Stabilisierung des eingedickten Schlamms in der zweiten Behandlungsstufe
unter anaeroben Bedingungen durchgeführt, ist es von Vorteil, das entstehende Faulgas
zur Energieerzeugung zu nutzen. Dazu kann das Faulgas einem Gasmotor zugeführt,
von dem Gasmotor eii Generator ange-
trieben und die im Generator
produzierte elektrische Energie zur Stromversorgung der einzelnen in der gesamten
Anlage vorhandenen Stromverbraucher genutzt werden. Somit kann unter Umständen der
gesamte Energieverbrauch des Verfahrens allein über die Faulgasnutzung gedeckt werden.
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Um darüber hinaus eine möglichst weitgehende Ausnutzung vorhandener
Energieen zu erreichen, sollte das in dem Gasmotor anfallende Rauchgas in Wärmetausch
mit einem Heizkreislauf gebracht und der Heizkreislauf gegebenenfalls zur Erwärmung
des Faulvorgangs des Fäkalschlamms verwendet werden. Abgesehen davon, daß auf diese
Weise die Wärmeenergie des Rauchgases nicht ungenutzt verlorengeht, kann damit der
Faulvorgang bei schwankender Fäkalschlammmenge auf den günstigsten Temperaturen
gehalten werden.
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Außerdem können die für den Faulvorgang günstigsten Temperaturen sowie
eine weitere Ausnutzung vorhandener Energie noch dadurch erreicht werden, daß bei
Durchführung einer anaeroben Stabilisierung in der zweiten Behandlungsstufe das
anfallende Trübwasser in Wärmetausch mit dem der anaeroben Stabilisierung aus der
ersten Behandlungsstufe zugeführten, eingedickten Fäkalschlamm gebracht wird.
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Üm die bei einer Behandlung von Fäkalschlamm immer auftretenden Geruchsprobleme
so gering wie möglich halten zu können, ist es vorteilhaft, die bei der Rechengutabscheidung,
bei der Speicherung, bei der Eindickung und Entwässerung anfallende Abluft sowie
das gegebenenfalls in der Abwasserreinigungsanlage anfallende Abgas zu sammeln und
geruchsfrei zu machen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß Abluft und
Abgas einer Frischgaszuleitung des Gasmotors zugeführt werden.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlage zur Behandlung von Fäkalschlamm in einer
ersten Behandlungsstufe nacheinander eine Vorbehandlungseinrichtung, eine Fällmittelzugabeeinrichtung
sowie eine Eindickeinrichtung, in einer zweiten Behandlungsstufe eine aerobe Stabilisierungszone
oder vorzugsweise eine anaerobe Stabilisierungszone mit mindestens einem Faulbehälter
zur Schlammfaulung mit Schlammzuleitung, Faulgasabzug, Trübwasserablauf und Schlammaustrag
sowie gegebenenfalls eine nachgeschaltete Entwässerungseinrichtung und in einer
dritten Behandlungsstufe eine Abwasserreinigungsanlage aufweist, wobei ein Schlammablauf
für den in der Eindickeinrichtung der ersten Behandlungsstufe eingedickten Fäkalschlamm
an die Schlammzuleitung des Faulbehälters der zweiten Behandlungsstufe angeschlossen
ist, eine Flüssigkeitssammelleitung der Eindickeinrichtung und ein Flüssigkeitsablauf
der Entwässerungseinrichtung sowie der Trübwasserablauf des Faulbehälters-mit einem
Zulauf der Abwasserreinigungsanlage der dritten Behandlungsstufe in Verbindung stehen
und eine Schlammsammelleitung für ueberschuß schlamm aus der Abwasserreinigungsanlage
der dritten Behandlungsstufe an die Eindickeinrichtung der ersten Behandlungsstufe
und/oder an die Stabilisierungszone der zweiten Behandlungsstufe angeschlossen ist.
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Die biologische Abwasserreinigungsanlage der dritten Behandlungsstufe
weist zur Durchführung von Nitrifikations- und Denitrifikationsvorgängen sowie zur
Durchführung einer Simultanfällung vorteilhafterweise zwei gegen die Atmosphäre
geschlossene Belebungsbecken mit einem zwischengeschalteten Zwischenklärbecken und
einem nachgeschalteten Nachklärbecken und mit getrennten Schlammkreisläufen sowie
eine Fällmittclzugabeeinrichtung auf, wobei an den Belebungsbecken Zuleitungen für
reinen Sauerstoff und/oder ein mehr Sauerstoff als Luft enthaltendes Gas angeordnet
sind und einem Ablauf des Nachklärbeckens gegebenenfalls eine Weiterbehandlungseinrichtung
zugeordnet
ist.
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Diese kann zur weiteren Phosphatelimination eine Fällmittelzugabeeinrichtung
mit nachgeschaltetem Filter sowie gegebenenfalls zur Entkeimung des ablaufenden
Klarwassers eine Ozonisierungseinrichtung aufweisen.
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Dem Zulauf der Abwasserreinigungsanlage kann zur gleichzeitigen Behandlung
von kommunalem und/oder industriellem Abwasser in der Abwasserreinigungsanlage außer
der Flüssigkeitssammelleitung der beiden ersten Behandlungsstufen noch eine Abwasserzuleitung
für kommunales und/oder industrielles Abwasser zugeordnet sein. Die Abwasserzuleitung
ist zweckmäßigerweise mit einer Vorkläreinrichtung zur versehen.
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Die Vorbehandlungseinrichtung der ersten Behandlungsstufe weist zur
Erzielung einer Vergleichmäßigung der in der Regel ungleichmäßig anfallenden Fäkalschlammmengen
sowie zur Erzielung einer möglichst weitgehenden Feststoffabtrennung vorteilhafterweise
eine Rechenanlage mit Rechengutentwässerung sowie ein geschlossenes Speicherbecken
mit einer Entgasung einrichtung und einer Entsandungseinrichtung auf.
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Zur Ausnutzung der im aus der zweiten Behandlungsstufe abgezogenen
Faulgas enthaltenen Energie sowie zur Vermeidung von Geruchsproblemen ist eine weitere
vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung; dadurch gekennzeichnet, daß der Faulgasabzug
des Faulbehälters mit einer Brenngaszuleitung und zumindest eine Entlüftungsleitung
der Rechenanlage, eine Abgasleitung der Entgasungseinrichtung und eine Abgassammelleitung
der biologischen Abwasserreinigungsanlage mit einer Frischgaszuleitung eines Gasmotors
mit Rauchgasabzug in Verbindung stehen, an den Gasmotor ein Generator gekuppelt
ist und der Generator an ein Verteilungsnetz zur Stromversorgung der einzelnen in
der gesamten Anlage vorhan-
denen Stromverbraucher angeschlossen
ist Um darüber hinaus die im Rauchgasabzug des Gasmotors enthaltene Wärmeenergie
nutzen zu können, weist der Rauchgasabzug des Gasmotors zweckmäßigerweise einen
Wärmetauscher für einen Heizkreislauf zur Erwärmung des Faulbehälters auf.
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Die Zeichnung zeigt schematisch ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, das nachstehend näher erläutert
wird.
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In der Figur ist mit 1 eine erste Behandlungsstufe, mit 21 eine zweite
Behandlungsstufe und mit 41 eine dritte Behandlungsstufe einer Anlage zur Behandlung
von Fäkalschlamm bezeichnet. In der ersten Behandlungsstufe 1 wird der beispielsweise
mittels Lastwagen angelieferte Fäkalschlamm über einen Zulauf 2 zunächst durch eine
mit einer Abdeckung 3 gegen die Atmosphäre geschlossene und mit einer Entlüftungsleitung
4 versehene Rechenanlage 5 mit Rechengutentwässerung 6 geleitet, in der aus dem
Fäkalschlamm Feststoffe ausgeschieden werden. Von der Rechenanlage 5 gelangt der
Fäkalschlamm über eine Verbindungsleitung 7 mit Pumpe 8 in ein Speicherbecken 9
zur Vergleichmäßigung der unregelmäßig anfallenden Fäkalschlammmengen. Das Speicherbecken
9 weist eine Entsandungseinrichtung mit Sandabzug 10, eine Entgasungseinrichtung,
bestehend aus einer Abgasleitung 11 und einer in dieser angeordneten Unterdruckpumpe
12 zur Aufrechterhaltung eines geringen Unterdrucks im Speicherbecken 9 sowie eine
Rühreinrichtung 13 zur Förderung der Abtrennung von Gasblasen aus dem Fäkalschlamm
sowie zur Förderung der Sandabtrennung auf. Die Abgasleitung 11 des Speicherbeckens
9 ist dabei an die Entlüftungsleitung 4 der Rechenanlage 5 angeschlossen.
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Von dem Speicherbecken 9 wird der teilbehandelte Schlamm
über
eine Verbindungsleitung 14, in der eine Fällmittelzugabeeinrichtung 15 angeordnet
ist, in eine Eindickeinrichtung geleitet. Diese ist zweckmäßigerweise in zwei Abschnitte
aufgeteilt und weist im ersten Abschnitt beispielsweise einen einfachen Eindickbehälter
16 und im zweiten Abschnitt eine maschinelle Eindickvorrichtung 17, wie beispielsweise
eine Dekantierzentrifuge, auf. Im ersten Abschnitt eingedickter Schlamm wird über
eine Schlammleitung 18 dem zweiten Abschnitt zugeführt und der eingedickte Schlamm
aus dem zweiten Abschnitt über einen Schlammablauf 19 ausgetragen und in der zweiten
Behandlungsstufe 21 weiterbehandelt, während die im ersten und zweiten Abschnitt
anfallende Flüssigkeit über eine Flüssigkeitssammelleitung 20 der dritten Behandlungsstufe
41, die eine Abwasserreinigungsanlage aufweist, zugeleitet wird. Über die der Eindickeinrichtung
16,17 vorgeschaltete Fällmittelzugabeeinric#htung 15 wird dabei erreicht, daß ein
großer Teil des im Fäkalschlamm enthaltenen Phosphors in der Eindickeinrichtung
16, 17 ausgefällt und mit dem Schlamm ausgetragen wird. Der in der Flüssigkeit verbleibende
Teil wird dann, wie noch gezeigt wird, in der dritten Behandlungsstufe 41 weiterbehandelt.
Ebenso verhält es sich mit dem im Fäkalschlamm enthaltenen Stickstoff, von dem ebenso
ein großer Anteil mit dem Schlamm aus der Eindickeinrichtung 16,17 ausgetragen wird,
während der Rest in der dritten Behandlungsstufe 41 eliminiert wird.
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Die zweite Behandlungsstufe 21 umfaßt im dargestellten Fall zur Aufbereitung
der im Fäkalschlamm gelöst vorhandenen Stoffe zwei über eine Leitung 24 hintereinandergeschaltete
Faulbehälter 22, 23, die eine dem ersten-Faulbehälter 22 zugeordnete Schlammzuleitung
25, einen gemeinsamen Faulgasabzug 26, einen dem zweiten Faulbehälter 23 zugeordneten
Trübwasserablauf 27 sowie einen ebenso dem zweiten Faulbehälter 23 zugeordneten
Schlammaustrag 28 aufweisen, und eine an den Schlammaustrag 28 angeschlossene, beispielsweise
als Zentrifuge ausgebildete Entwässerungseinrichtung 29. Die
Schlammzuleitung
25 ist dabei zur Überleitunc; von eingedicktem Fäkalschlamm aus der ersten Behandlungsstufe
21 an den Schlammablauf 19 der Eindickvorrichtung 17 angeschlossen. Behandelter
Schlamm wird von~der Entwässerungseinrichtung 29 über einen Ablauf 30 aus der gesamten
Anlage ausgetragen und anschließend einer Deponie, einer landwirtschaftlichen Verwertung
oder Verbrennung zugeführt. Ist vorgesehen, den aus der Anlage auszutragenden Schlamm
zu kompostieren, kann die Entwässerungseinrichtung 29 entfallen, so daß dann der
Schlamm direkt über den Schlammaustrag 28 aus der Anlage abgezogen wird. Ist jedoch
eine Entwässerungseinrichtung 29 vorhanden, wird die in dieser anfallenden Flüssigkeit
über einen Flüssigkeitsablauf 31, der mit der Flüssigkeitssammclleitung 20 der ersten
Behandlungsstufe 1 in Verbindung steht, der Abwasserreinigungsanlage der dritten
Behandlungsstufe 41 zugeführt. Ebenso ist der Trübwasserablauf 27 der Faulbehalter
22,23 zur Überleitung des anfallenden Trübwassers in die Abwasserreinigungsanlage
an die Flüssigkeitssammelleitung 20 angeschlossen. Dem Trübwasserablauf 27 ist dabei
zur Vorwärmung des in die Faulbehälter 22,23 einzuleitenden, eingedickten Schlamms
ein Wärmetauscher 32 zugeordnet, durch den die Schlammzuleitung 25 der Faulbehälter
22,23 hindurchgeführt ist.
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Der Faulgasabzug 26 der Faulbehälter 22,23 ist gegebenenfalls über
ein Gasometer 33 zur Speicherung und Messung der abgezogenen Faulgasmenge an eine
Brenngaszuleitung 34 eines Gasmotors 35 mit Rauchgasabzug 38 angeschlossen.
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An den Gasmotor 35 ist ein Generator 36 gekuppelt, der die erzeugte
elektrische Energie in ein nur andeutungsweise gezeigtes Verteilungsnetz 37 zur
Stromversorgung der einzelnen, in der gesamten Anlage vorhandenen Stromverbraucher,
wie beispielsweise Pumpen, Antriebsmotoren für Belüfter oder Rühreinrichtungen,
einspeist. Sowohl der Generator 35 als auch das Verteilungsnetz 37 können dabei
zur Notversorgung einen Anschluß an ein öffentliches Gasnetz bzw.
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ein öffentliches Stromnetz aufweisen. Dem Rauchgasabzug 38
des
Gasmotors 35 ist ein Wärmetauscher 39 für einen ebenso nur andeutungsweise gezeigten
Heizkreislauf der Faulbehälter 22,23 zugeordnet, über den in den Faulbehältern 22,23
die für den Faulvorgang notwendige Temperatur insbesondere bei schwankender Fäkalschlammenge
erzeugt bzw. gehalten werden kann. Eine Frischgaszuleitung 40 des Gasmotors 35 steht
mit der Entlüftungsleitung 4 der Rechenanlage 5 aus der ersten Behandlungsstufe
1 in Verbindung, so daß die Abluft aus der Rechenanlage 5 sowie dem Speicherbecken
9 als Frischgas für den Gasmotor 35 genutzt werden kann. Wie nachstehend noch gezeigt
wird, ist außerdem eine Abgassammelleitung 63 der in der dritten Behandlungsstufe
41 vorhandenen Abwasserreinigungsanlage ebenso an die Frischgaszuleitung 40 des
Gasmotors 35 angeschlossen.
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Die in der dritten Behandlungsstufe 41 vorgesehene Abwasserreinigungsanlage
ist als zweistufige Belebungsanlage aufgebaut, wobei in der ersten Stufe aus den
über die Flüssigkeitssammelleitung 20 zugeleiteten Flüssigkeiten der beiden Behandlungsstufen
1 und 21 der Hauptteil der organischen Verunreinigungen und in der zweiten Stufe
der Rest der organischen Verunreinigungen sowie Ammoniumstickstoff durch Nitrifikation
und Denitrifikation eliminiert werden. Die erste Stufe weist dabei ein gegen die
Atmosphäre geschlossenes Belebungsbecken 42 mit einem Zulauf 43, einer Gaszuleitung
44 für reinen Sauerstoff oder ein zumindest mehr Sauerstoff als Luft enthaltendes
Gas, mit einer der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten Gaseintragseinrichtung
und einer Abgasleitung 45 sowie ein dem Belebungsbecken 42 nachgeschaltetes Zwischenklärbecken
46 mit einer Schlammrückleitung 47 zur Rückführung von Belebtschlamm in das Belebungsbecken
42 und mit einer Schlammableitung 48 zur Ableitung von Überschußschlamm auf. Zur
Simultanfällung von Phosphor ist am Ende des Belebungsbeckens 42 eine Fällmittelzugabeeinrichtung
49 angeordnet.
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Die zweite Stufe umfaßt ein in mindestens zwei Abschnitte 52,53 unterteiltes,
ebenso gegen die Atmosphäre geschlossenes Belebungsbecken 51 mit einem an das Zwischenklärbecken
46 angeschlossenen Zulauf 50 und ein dem Belebungsbecken 51 nachgeschaltetes Nachklärbecken
54 mit Klarwasserablauf 55, Schlammrückleitung 56 zum Belebungsbecken 51 und Schlammableitung
57 für Überschuß schlamm. Die Schlammableitung 57 sowie die Schlammableitung 48
aus der ersten Abwasserreinigungsstufe sind in einer Schlammsammelleitung 58 zusammengefaßt,
die ihrerseits an die Schlammleitung 18 zwischen Eindickbehälter 16 und maschineller
Eindickvorrichtung 17 der ersten Behandlungsstufe 1 angeschlossen ist, so daß der
in den Abwasserreinigungsstufen anfallende Überschußschlamm in der Eindickeinrichtung
der ersten Behandlungsstufe 1 und danach in den Faulbehältern 22,23 der zweiten
Behandlungsstufe 21 aufbereitet werden kann.
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Die zweite Stufe der Abwasserreinigungsanlage wird so betrieben, daß
im ersten Abschnitt 52 des Belebungsbeckens 51 anoxische Bedingungen herrschen und
die oxidierten Stickstoffverbin-
dungen zu elementarem Stickstoff, der über eine
Abgasleitung 59 gasförmig entweicht, reduziert werden. Der zweite Abschnitt 53 wird
aerob betrieben und über eine Gaszuleitung 60 ebenso mit reinem Sauerstoff oder
einem zumindest mehr Sauerstoff als Luft enthaltenden Gas versorgt, wobei dieses
wie im dargestellten Fall durch Verbindung der Gaszuleitung 60 mit Abgasleitung
45 der ersten Abwasserreinigungsstufe deren sauerstoffhaltiges Abgas sein kein.
In dem zweiten Abschnitt 53 des Belebungsbeckens 51 werden dann die in die zweite
Abwasserreinigungsstufe über das Rohwasser eingetragenen Stickstoffverbindungen,
die sich aus Ammoniumverbindungen und organischen Stickstoffverbindungen zusammensetzen,
neben dem Restabbau der Kohlenstoffverbindungen oxidiert. Über einen internen Rücklauf
61
werden die oxidierten Stickstoffverbindungen zur Stickstoffreduzierung aus dem zweiten
Abschnitt 53 in den ersten Abschnitt 52 zurückgeführt. Abgas wird aus dem zweiten
Abschnitt 53 über eine Abgasleitung 62 abgezogen, die zusammen mit der Abgasleitung
59 aus dem ersten Abschnitt 52 an die bereits erwähnte, mit der Frischgaszuleitung
40 des Gasmotors 35 der zeiten Behandlungsstufe 21 in Verbindung stehende Abgassammelleitung
63 angeschlossen ist.
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Falls der Klarwasserablauf 55 noch einen unerlault hohen Phosphorgehalt
aufweist, kann dem Klarwasserablauf 55 eine weitere Fällmittelzugabeeinrichtung
64 mit nachgeschaltetem Filter zum Austrag des entstehenden Niederschlags zugeordnet
sein. Ebenso kann der Klarwasserablauf 55, falls das ablaufende Wasser als Brauchwasser
verwendet werden soll, zusätzlich noch eine Ozoneintragseinrichtung zur Entkeimung
und Entfärbung aufweisen.
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Zur gleichzeitigen Reinigung von kommunalem und/oder industriellem
Abwasser in der Abwasserreinigungsanlage kann darüber hinaus dem Zulauf 43 des Belebungsbeckens
42 der ersten Abwasserreinigungsstufe neben der Flüssigkeitssammelleitung 20 der
beiden ersten Behandlungsstufen 1,21 ein Abwasserzulauf 65 zugeordnet sein. Zweckmäßigerweise
ist dann in diesem Abwasserzulauf 65 eine mit einer Abdeckung 67 gegen die Atmosphäre
geschlossene Vorkläreinrichtung 66 angeordnet, die beispielsweise aus einer llechenanlage
68 mit Rechengutentwässerung 69 und einem über eine Gaszuleitung 70 belüfteten Sandfang
71 mit Sandabzug 72 bestehen kann. Die Abdeckung 67 ist mit einem Gasabzug 73 versehen,
der auch an die Abgassammelleitung 63 und über diese an die Frischgaszuleitung 40
des Gasmotors 35 in der zweiten Behandlungsstufe 21 angeschlossen ist.