DE3423226C2

DE3423226C2 -

Info

Publication number: DE3423226C2
Application number: DE19843423226
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Kraft
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-21
Filing date: 1984-06-21
Publication date: 1987-07-23
Also published as: DE3423226A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwasser gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a plant for biological Wastewater treatment according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE-AS 21 63 283 ist eine derartige Anlage bekannt, bei der nach einem Beruhigungsbecken zwei parallelgeschaltete, abwechselnd mit Abwasser beaufschlagte Filterbecken vorgesehen sind. Unterhalb des Filtermaterials sind Drainagerohre an geordnet, so daß eine periodische Trockenlegung möglich ist. Das gefilterte Wasser wird einer mit Pflanzen bewachsenen Eliminationsstufe zugeführt, wobei nur der Wurzelraum unter der Beetoberfläche durchströmt wird.Such a system is known from DE-AS 21 63 283 known in the after a soothing pool two connected in parallel, alternating with waste water acted upon filter basins are provided. Drainage pipes are on below the filter material ordered so that periodic draining is possible. The filtered water becomes one with Plant-covered elimination stage, with only the root space under the bed surface is flowed through.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine An lage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß durch Einhaltung bestimmter Bedingungen die Wirkungs weise verbessert werden kann.The object of the present invention is an location of the type mentioned in such a way that the effect by observing certain conditions can be improved wisely.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.The object is achieved by the im Characteristics of claim 1 specified features.

Vorzugsweise Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further developments preferably result from the Subclaims.

Die erfindungsgemäße Anlage soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden.The system according to the invention will be described below of the drawings are explained.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Anlage und Fig. 1 is a schematic plan view of a plant and

Fig. 2 einen Teillängsschnitt (schematisch). Fig. 2 shows a partial longitudinal section (schematic).

Die Anlage besteht aus einer mechanischen Absetzstufe, einer Filterstufe, der bzw. den Eliminationsstufen und einer Adsorptionsstufe. Die Anlagenteile werden nach folgend an Ausführungsbeispielen einzeln beschrieben.The plant consists of a mechanical sedimentation stage, a filter stage, the elimination stages and an adsorption stage. The plant parts are after described below using exemplary embodiments.

Mechanische StufeMechanical level

Vorgesehen ist eine Einkammerfaulgrube von 1400 l Inhalt. Der Schlammabzug (ca. 400 l) erfolgt jährlich von der Grubensohle über eine Druckleitung zu den Schilfbeeten der Pflanzenanlage. Der Zulauf erfolgt über ein Frei spiegelrohr, der Ablauf über einen Heber zur Pflanzen anlage.A single-chamber septic tank with a capacity of 1400 l is planned. The sludge discharge (approx. 400 l) takes place annually from the Pit sole via a pressure line to the reed beds the plant. The inflow is via a free mirror tube, the drain via a lifter to plants investment.

Zwischen Zulauf und Auslauf ist ein Höhenunterschied von 10 cm vorgesehen. Der Hub des Hebers soll 25 cm betragen und somit je nach Durchmesser der Grube ca. 200 l (50 mm) intermittierend der Pflanzenanlage zuführen.There is a height difference of between the inlet and outlet 10 cm provided. The stroke of the jack should be 25 cm and therefore, depending on the diameter of the pit, approx. 200 l (50 mm) intermittently feed to the plant.

FilterstufeFilter stage

Die Filterstufe wird über einen Heber alternierend be schickt und vertikal durchströmt. Die im Abwasser ent haltenen Schwebstoffe werden hier an der Oberfläche zurückgehalten. Die Wurzelbildung des Schilfs und die Bewegung der Halme gewährleisten eine Offenhaltung des Filters.The filter stage is alternately operated using a lifter sends and flows vertically. The ent in the wastewater suspended suspended solids are here on the surface held back. The root formation of the reed and the Movement of the straws ensure that the Filters.

Der Filter besteht aus einer 10 cm mächtigen Deckschicht aus mittellehmigen Sand S 13, einer 50 cm Grobsandschicht (⌀ 1,2-1,8 mm) und einer Dränschicht Kies (⌀ 6-12 mm) von 30 cm Mächtigkeit, aus der das Filtrat über ein Drän rohr abgeführt wird. The filter consists of a 10 cm thick cover layer made of medium-length sand S 13, a 50 cm coarse sand layer (⌀ 1.2-1.8 mm) and a drainage layer of gravel (⌀ 6-12 mm) of 30 cm thick, from which the filtrate drains pipe is discharged.

Eliminationsstufe - SchilfElimination level - reeds

Die an die Filterstufe anschließenden Schilfbeete werden horizontal durchströmt. Der Bodenkörper be steht aus einem 90 cm mächtigen großporigen Material, Grobkies ⌀ 6-12 mm oder Blähton.The reed beds adjoining the filter stage are flowed through horizontally. The bottom body be is made of a 90 cm thick, large-pored material, Coarse gravel ⌀ 6-12 mm or expanded clay.

Der Eintritt in den Bodenkörper erfolgt aus der Ver teilerrinne durch Hochlochklinker und eine Gaze. Der Wasserspiegel im Becken wird durch die Höhe des Überlaufes bestimmt, er soll die Bodenoberfläche nicht erreichen und vorzugsweise ca. 5 cm unter der Bodenober fläche liegen - dies gilt für alle horizontal durch strömten Becken.Entry into the soil body is from the ver divider channel by means of perforated clinker and a gauze. The water level in the pool is determined by the height of the Overflow determines, it should not the bottom surface reach and preferably about 5 cm below the floor lying area - this applies to everyone horizontally streamed basin.

Eliminationsstufe - BinsenElimination level - rushes

Die nachfolgenden Binsenbecken sind horizontal durch strömt. Die Mächtigkeit des Bodenkörpers muß der Wurzeltiefe angepaßt sein und soll 50 cm nicht über schreiten.The following rush pools are horizontal flows. The thickness of the soil must be Root depth should be adjusted and should not exceed 50 cm stride.

Der Bodenkörper besteht aus homogenen großporigem Material Grobkies ⌀ 6-12 mm.The soil body consists of homogeneous large-pored Coarse gravel material ⌀ 6-12 mm.

Adsorptionsstufe - SchilfAdsorption stage - reeds

Als letzte Stufe folgt ein horizontal durchströmtes Schilfbecken, dessen Bodenkörper aus einem 90 cm mächtigen feinporigen tonhaltigen Material besteht. The last stage is a horizontal one Reed basin, the bottom body of which is 90 cm powerful fine-pored clay-containing material.

Durch die Austauschkapazität des Bodens werden wie bei konventionellen Landbehandlungsverfahren Phosphor und Stickstoff gebunden. Eine Reduktion dieser Nähr stoffe kann auch außerhalb der Vegetationsperiode er wartet werden.The exchange capacity of the floor will be like phosphorus in conventional land treatment processes and nitrogen bound. A reduction in this nutrient substances can also occur outside the growing season be waiting.

Die Wurzelbildung des Schilfes gewährleistet eine aus reichende Durchlässigkeit des Bodenkörpers, die eine Filtergeschwindigkeit von 7,7 × 10^-6 m/s (bei Qmax = 100 l/h) hat. Dieser an sich letzten Stufe kann ein sogenannter Schönungsteich oder Oxidationsteich noch nachgeschaltet sein. Der Oxidationsteich hat im Freiwasserbereich ein Volumen von 10,6 m³ und eine Oberfläche von 16,7 m². Die Böschungsneigung beträgt 1 : 1. Der anschließende Flachwasserbereich hat ein Sohlgefälle von 1 : 5, ein Volumen von 3,4 m³ und eine Oberfläche von 13,5 m². Die Dichtung erfolgt mittels eines 20 cm mächtigen Lehmschlages.The root formation of the reeds ensures sufficient permeability of the soil body, which has a filter speed of 7.7 × 10 ^-6 m / s (at Qmax = 100 l / h). This last stage can be followed by a so-called beauty pond or oxidation pond. The oxidation pond has a volume of 10.6 m ³ and a surface area of 16.7 m ² in the open water area. The slope slope is 1: 1. The subsequent shallow water area has a bottom slope of 1: 5, a volume of 3.4 m ³ and a surface of 13.5 m ² . The seal is made using a 20 cm thick clay blow.

Der Zulauf ist 50 cm unter der Spiegeloberfläche im Freiwasserbereich. Der Sommerauslauf befindet sich am Ende der Flachwasserzone. Im Winter wird ein Einlauf, der 30 cm unter der Oberfläche in der Freiwasserzone angeordnet ist, durch Schiebersteuerung in Betrieb genommen, sobald sich auf dem Teich eine Eisdecke von 10-15 cm gebildet hat. Die Luftschicht unter dem Eis isoliert die tieferliegende Wasseroberfläche und schützt vor weiterem Zufrieren des Teiches.The inlet is 50 cm below the mirror surface in the Open water area. The summer run is on End of the shallow water zone. In winter there is an enema, the 30 cm below the surface in the open water zone is arranged by slide control in operation taken as soon as there is an ice sheet on the pond 10-15 cm. The layer of air under the ice isolates the deeper water surface and protects against further freezing of the pond.

Mit der Anlage eines Schönungsteiches kann die Qualität des Ablaufes wesentlich verbessert werden. Neben Deni trifikation, weitergehende Phosphorelemination, Sauer stoffanreicherung, Verminderung der Keimzahl und des Rest-BSB₅, erfüllt der Teich im Sommer eine weitere wichtige Funktion durch seine Pufferwirkung. Durch die hohe Verdunstung der Sumpfpflanzen steigen Leit fähigkeit und die Konzentration der Abwasserpara meter im Ablauf der Pflanzenbecken. In der Nacht und bei einsetzenden Niederschlägen werden erhöhte Konzentrationen ausgespült und im Teich verdünnt.With the creation of a beauty pond, the quality of the process can be significantly improved. In addition to denitrification, further phosphorus elimination, oxygen enrichment, reduction in the number of germs and the residual BOD ₅ , the pond fulfills another important function in summer due to its buffering effect. The high evaporation of the swamp plants increases conductivity and the concentration of the wastewater parameters in the drainage of the plant basins. At night and when it starts to rain, increased concentrations are rinsed out and diluted in the pond.

Bepflanzungplanting

Geeignete Pflanzen sind aus dem Stand der Technik bekannt.Suitable plants are from the prior art known.

Wichtig bei der Auswahl ist neben den physiologischen Eigenschaften die Ausbildung des Wurzelsystemes, die Dominanz und die Vermehrung der Pflanze. Es empfiehlt sich, die Beckentiefe der Durchwurzelungstiefe anzu passen, da sonst unterschiedliche Reaktions- und Strömungszonen entstehen können. Binsen und Schilf vermehren sich an nährstoffreichen Standorten sehr rasch. Schilf verliert dabei an Festigkeit und wird anfällig gegenüber Schädlingsbefall, vor allem Blatt läusen. Die Pflanzenbestände, besonders bei kleinen Anlagen, werden durch Windeinwirkung gefährdet. Der Standort muß daher windgeschützt sein und eine maximale Besonnung erlauben.In addition to the physiological, the selection is important Features the formation of the root system, the Dominance and the propagation of the plant. It recommends itself to adjust the pelvic depth to the rooting depth fit, otherwise different reaction and Flow zones can arise. Bulrushes and reeds reproduce very much in nutrient-rich locations quickly. Reeds lose strength and become susceptible to pest infestation, especially leaf lice. The plants, especially small ones Plants are endangered by wind. The The location must therefore be protected from the wind and a allow maximum tanning.

Die Bepflanzung des Teiches sollte im tieferen Wasser mit Schilf (Phragmites australis) erfolgen.The pond should be planted in deeper water with reeds (Phragmites australis) respectively.

Betrieb der AnlageOperation of the plant SchlammbehandlungSludge treatment

Die in der Kläranlage anfallenden Schlämme können, sofern sie stabilisiert sind, auf mit Schilf bepflanzten Trockenbeeten aufgebracht werden. Der Schlamm wird schnell entwässert und mineralisiert, ebenso wird die Qualität des Dränablaufes verbessert.The sludge produced in the sewage treatment plant can if they are stabilized, on reed plants Dry beds can be applied. The mud will quickly drained and mineralized, as is the Improved drainage quality.

Durch die Kompostierung des getrockneten Schlammes werden die Schilfrhizome inaktiv und die Verwendung zur Bodenverbesserung im Land- und Gartenbau möglich. Einmal jährlich wird ca. 400 l Schlamm aus der Faul grube auf die Oberfläche des Schilfbeetes der Adsorptionsstufe aufgebracht. Nach dem Vorgang empfiehlt es sich, den mit Filtrat belasteten Ablauf der Becken in den Zufluß der Anlage zurückzupumpen. Ein Abzug im Sommer gewährleistet eine schnelle Mineralisierung des Schlammes.By composting the dried sludge the reed hizomes become inactive and the use for Soil improvement possible in agriculture and horticulture. Once a year, approx. 400 l of sludge is put out of the lazy dug on the surface of the reedbed Adsorption stage applied. After the process recommends it is the drainage of the basin contaminated with filtrate pump back into the inflow of the plant. A deduction in Summer ensures rapid mineralization of the mud.

Nach Abschluß des Schlammabzuges muß das Rohr durch einen vorgesehenen Trinkwasseranschluß gespült werden.After the sludge has been removed, the pipe must pass through a provided drinking water connection are rinsed.

Pflanzenwasserbedarf und EvapotranspirationPlant water needs and evapotranspiration

Die Halmdichte betrug (2 Jahre nach Bepflanzung) bei Schilf (Phragmites australis) 1000 Stück/m² und bei Binsen (Schoenoplectus lacustris) 2770 Stück/m² und erreicht damit das 10fache der natürlichen Bestände. Für die Bemessung der Pflanzenanlage kann von einer Halmdichte bei Schilf von 500 Halmen/m² und bei Binsen von 1000 Halmen/m² ausgegangen werden.The stalk density (2 years after planting) was 1000 pieces / m ² for reeds (Phragmites australis) and 2770 pieces / m ² for rushes (Schoenoplectus lacustris) and thus reached 10 times the natural stock. For the dimensioning of the plant, a stalk density for reeds of 500 stalks / m ² and for rushes of 1000 stalks / m ^{2 can be} assumed.

WinterbetriebWinter operation

Die Verteilerrinnen der Pflanzenbecken erhalten eine wärmedämmende Abdeckung.The distribution channels of the plant basins receive one thermal insulation cover.

Die horizontal durchströmten Pflanzenbecken bleiben bei ausreichender hydraulischer Belastung funktions fähig, wie die Praxis in Bad Reichenhall und in den österreichischen Alpen belegt. The plant basins with horizontal flow remain functional with sufficient hydraulic load capable as the practice in Bad Reichenhall and in the Austrian Alps.

Im Falle einer unzureichenden hydraulischen Belastung können die flacheren Binsenbecken mit einer isolierenden Strohschicht oder mit dem Schnittgut der Becken abge deckt werden.In case of insufficient hydraulic load can the shallower rush basin with an insulating Layer of straw or with the clippings of the basin be covered.

Der Schönungsteich wird um 30 cm bei einer Eisdecke von 10-15 cm abgesenkt und durch die Luftschicht zwischen Wasser und Eisdecke von weiterem Zufrieren geschützt. Der Teich bleibt somit auch im Winter funktionsfähig.The beauty pond is around 30 cm with an ice sheet from 10-15 cm lowered and through the air layer between Water and ice sheet protected from further freezing. The pond thus remains functional even in winter.

Claims

1. Anlage zur biologischen Reinigung von Abwasser, be stehend aus hintereinander angeordneten Filterbecken, die mit ein starkes Wurzelsystem aufweisenden Pflanzen besetzt sind, sowie mit einem dem Filterbecken vorge schalteten, als mechanische Absetzstufe ausgebildeten Beruhigungsbecken, dadurch gekennzeichnet,
daß die sich an das Beruhigungsbecken (1) anschließende erste Filterstufe aus mindestens einem mit lehmigem Sand, Sand und Kies gefüllten und mit Schilf bepflanz ten auf seiner ganzen Breite und Länge vertikal von intermittierend zugeführtem Abwasser durchströmten Becken (2, 3) besteht,
daß der ersten Filterstufe eine zweite Filterstufe, die aus mit Sand und Kies gefüll ten, mit Schilf bepflanzten auf ihrer gesamten Breite und Tiefe horizontal vom Abwasser durchströmten Becken (4, 5) besteht,
daß der zweiten Filterstufe eine Eliminationsstufe nachgeschaltet ist, die aus mindestens einem mit Kies gefüllten, mit Binsen bepflanzten auf seiner ganzen Breite und Tiefe horizontal vom Abwasser durchströmten Becken (6, 7) besteht,
und daß dieser Eliminationsstufe eine Absorptionsstufe folgt, die aus mindestens einem mit lehmigem Sand gefüllten und Schilf bepflanzten auf seiner ganzen Breite und Tiefe horizontal vom Wasser durchströmten Becken (8, 9) besteht.1. Plant for the biological purification of wastewater, consisting of filter basins arranged one behind the other, which are populated with plants with a strong root system, and with an upstream of the filter basin, designed as a mechanical settling tank, characterized in that
that the first filter stage adjoining the calming basin ( 1 ) consists of at least one basin ( 2, 3 ) filled with loamy sand, sand and gravel and planted with reeds across its entire width and length vertically through which wastewater is supplied,
that the first filter stage has a second filter stage, which consists of sand and gravel filled with reeds planted over their entire width and depth horizontally through which the wastewater flows ( 4, 5 ),
that the second filter stage is followed by an elimination stage which consists of at least one basin ( 6, 7 ) filled with gravel and planted with rushes horizontally across its entire width and depth,
and that this elimination stage is followed by an absorption stage consisting of at least one basin ( 8, 9 ) horizontally flowed through by water over its entire width and depth, filled with loam sand and reed planted.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Becken aller Stufen ein Abmessungsverhältnis Breite zu Länge 1 : 1 oder 1 : 2 aufweisen. 2. Plant according to claim 1, characterized, that the pools of all levels have a dimensional ratio Width to length 1: 1 or 1: 2.

3. Anlage nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorptionsstufe ein Schönungsteich nachge schaltet ist.3. Plant according to claims 1 and 2, characterized, that the Adsorptionsstufe a Schönungsteich nachge is switched.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Becken der zweiten und folgenden Filterstufe jeweils ein den Wasserspiegel geringfügig unter der Bodenoberfläche haltender Überlauf vorgesehen ist.4. Installation according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized, that for all basins of the second and subsequent filter stage each one the water level slightly below the Bottom surface holding overflow is provided.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die vertikal durchströmten Becken der ersten Filterstufe eine den Wasserspiegel maximal in der halben Tiefe des Filterkörpers haltende Vorrichtung vorgesehen ist.5. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized, that for the vertically flowed pools of the first Filter level one half the water level Device holding depth of the filter body is provided is.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände der horizontal durchströmten Becken aus Lochsteinen oder Lochwänden gebildet sind.6. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized, that the end walls of the horizontally flowed pools are formed from perforated stones or perforated walls.

7. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kiesgröße 6 bis 12 mm und die Sandkorngröße 1,2 bis 1,8 mm beträgt.7. Plant according to claims 1 to 6, characterized, that the gravel size 6 to 12 mm and the grain of sand 1.2 to 1.8 mm.