DE3609215A1

DE3609215A1 - Belebungsanlage zur biologischen abwasserreinigung

Info

Publication number: DE3609215A1
Application number: DE19863609215
Authority: DE
Inventors: Berthold Dipl Ing Schreiber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1987-09-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Belebungsanlage zur biologischen Abwasserreinigung mit einem Belüftungsbecken und Belüftern, welche dem Abwasser in der Nähe der Beckensohle und um eine vertikale Achse kreisend Druckluft zuführen.

Eine Anlage dieser Art ist in der DE-PS 31 31 358 beschrieben. Bei dieser Anlage bewegt eine zweiarmige, auf einer Mittel stütze gelagerte Brücke Druckluftbelüfter um eine vertikale Achse kreisend oberhalb der Beckensohle durch das Abwasser. Da die Anlage eine Mittelstütze benötigt und die gesamte be gehbare Brücke drehbar ausgeführt ist, kann ihre Wirtschaft lichkeit nicht als zufriedenstellend bezeichnet werden. Da die Masse der Brücke ständig in Bewegung gehalten werden muß, benötigt sie für den Betrieb erhebliche zusätzliche elektri sche Energie. Außerdem können an die Brücke nur wenige Druck luftbelüfter gehängt werden, es sei denn, sie werden mit sehr dichten Abständen angeordnet, was bei der größeren räumlichen Konzentration der Druckluftbelüfter zu geringeren Sauerstoff eintragswerten führt. Der Betrieb dieser Brücken ist kompli ziert, da sie zum Begehen an einer vorgegebenen Haltestelle mit Podest genau positioniert zum Halten gebracht werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Belebungsan lage der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß der Betrieb bei gleichzeitiger Verringerung der notwendigen Ener gie vereinfacht und die Brücke während des Betriebes be gangen werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch eine vertikal angeordnete tragende Welle für Druckluft belüfterrohre aus, welche mit ihrem oberen Ende in einem über das Belebungsbecken führenden mit den Beckenwänden fest ver bundenen und begehbaren Bedienungssteg drehbar gelagert ist. Die Erfindung löst nicht nur die vorgenannten Aufgaben, son dern es können zusätzlich die Baukosten wesentlich gesenkt werden, da eine Mittelstütze entfällt und die begehbare Brücke nicht drehbar, sondern stationär und mit dem Bauwerk fest verbunden ausgeführt ist. Sie benötigt wesentlich weniger elektrische Energie, da allein die Druckluftbelüfter und de ren Luftzuführungsrohre bewegt werden müssen, bewegbare Mas sen der Brücke jedoch entfallen. Durch um die Drechachse ring förmig oder polygonhaft in einer oder mehreren Reihen vorge sehene Anordnung der Druckluftbelüfter ist es möglich, mehr Belüfter und diese in größeren gegenseitigen Abständen anzu ordnen, wodurch der Sauerstoffeintrag gesteigert wird. Außer dem kann der Bedienungssteg jederzeit zu Kontrollzwecken be treten werden, ohne die umlaufende Belüftung zu unterbrechen. Die Anlage ist also in Bau- und Betriebskosten günstiger kann mit mehr Druckluftbelüftern bestückt werden und ist im Be trieb unkompliziert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung rein schematisch dargestelt und nachstehend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Belebungsbecken,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Belebungsbecken das an einer Seite als Rechteckbecken und im gegenüberliegenden Bereich als Rundbecken ausgeführt ist,

Fig. 3 die Draufsicht auf ein kreisrundes Belebungsbecken mit zweireihiger Belüfteranordnung und

Fig. 4 ein Belebungsbecken mit mehreren Belüftungseinheiten, wobei das Becken an einem Ende mit einer halbkreis förmigen Seitenwand und im rechten Bereich mit einer geraden Seitenwand ausgeführt ist.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Belebungsbecken 1 ist an einem Ende durch eine gerade Wand 2 und am gegenüberlie genden Ende durch eine halbkreisförmige Wand 3 begrenzt. Es zeigt eine ebene Sohle 4 und einen mittigen Bedienungssteg 5 der mit den Seitenwänden fest verbunden ist. Im Mittelpunkt des Bedienungssteges, der auch über dem Mittelpunkt der Bek kengrundfläche liegt, ist ein Getriebemotor 6 mit vertikaler Antriebswelle 7 angeordnet. Er versetzt ein zur vertikalen Drehachse symmetrisch angeordnetes Rohrsystem um die verti kale Achse in Drehung. Das Rohrsystem besteht aus einer verti kalen rohrförmigen Antriebswelle 7, mehreren, vorzugsweise drei, davon abzweigenden horizontalen Verbindungsrohren 8 sowie einem ringförmigen Luftverteilungsrohr 9. Auf dem Luft verteilungsrohr sind die Druckluftbelüfterrohre 10 angeord net und radial ausgerichtet. Die Antriebswelle 7 lagert bei dem gezeigten Beispiel mit seinem unteren Ende in einem Fuß lager 11 auf der Beckensohle 4 und mit seinem oberen Ende in einem feststehenden, am Bedienungssteg angeordneten Rohrge häuse 12 mit größerem Druchmesser als die Antriebswelle. Die se ist mit einem Antriebszapfen des Getriebemotors 6 verbun den. In das feststehende Rohrgehäuse 12 mündet ein von den nicht dargestellten Drucklufterzeugern ausgehendes Luftzufüh rungsrohr 13. Zur Abdichtung des Ringspaltes zwischen der An triebswelle 7 und dem diese konzentrisch umgebenden Rohrge häuse 12 sind Dichtungselemente 14 angeordnet. Das obere Ende der rohrförmigen Antriebswelle 7, welches zur Lagerung in das Rohrgehäuse 12 hineinreicht, zeigt eine Luftdurchtritts öffnung 15, so daß die außerhalb der Belebungsanlage auf gestellten Gebläse die Druckluft über das Luftzuführungsrohr 13, durch das Rohrgehäuse 12, die Luftdurchtrittsöffnung 15 in die hohle Antriebswelle 7 und von dort über die Verbindungs rohre 8, das Luftverteilungsrohr 9 und über die Druckluftbe lüfterrohre 10 in das Abwasser drücken können. Das ganze zur vertikalen Becken- bzw. Antriebsachse symmetrisch angeordne te Rohrsystem wird durch den auf dem Bedienungssteg 5 angeord neten elektrischen Getriebemotor 6 in eine Umdrehung mit 0,5-4 U/min versetzt.

Das in der Fig. 3 dargestellte kreisförmige Belebungs becken 16 zeigt beispielhaft zwei polygonal und konzentrisch ineinander angeordnete Luftverteilerrohre 17 und 18. Alle übrigen Einzelheiten sind mit den gleichen Bezugsziffern wie die entsprechenden Elemente in den Fig. 1 und 2 versehen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der mehrere umlaufen de Belüftungseinheiten 19, 20 und 21 in einem langgestreck ten Belebungsbecken mit parallelen Längswänden und geraden (2) oder halbkreisförmigen (3) Seitenwänden angeordnet sind. Dieses Becken kann entsprechend den Anforderungen des Reini- gungsverfahrens entweder ohne Zwischenwände als vollständig durchmischte Belebungsanlage oder mit Zwischenwänden 22 als mehrstufige, kaskadenförmig durchströmte Belebungsanlage betrieben werden.

Zuläufe, Abläufe und Überläufe der Becken sind in den Figu ren aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt und werden entsprechend dem bekannten Stand der Technik ausgeführt.

Zur biologischen Reinigung wird Abwasser über den nicht dar gestellten Zulauf dem Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch des Be lebungsbeckens zugeführt und dort so lange belüftet und um gewälzt, bis die biologische Reinigung durch die Anwesenheit von Bakterien und Sauerstoff erreicht ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Rohrsystem umlaufender Druckluft belüfter werden mehrere Vorteile erzielt. Zum einen wird der Sauerstoffeintrag gegenüber feststehenden Belüftern wesentlich gesteigert, da die Luftblasen der umlaufenden Be lüfter im ganzen Becken weit geräumiger verteilt werden und mit einer wesentlich längeren Kontaktzeit im Wasser auf einem verlängerten Blasenweg an die Oberfläche steigen. Die Belüfter können wesentlich gleichmäßiger über die Becken fläche verteilt angeordnet werden als bei den bislang be kannten Ausführungen. Außerdem wird im Gegensatz zu den Ober flächenbelüftern trotz eines wesentlich geringeren Aufwandes an Umwälzenergie eine wirkungsvollere Durchmischung der Re aktionspartner Wasser, Bioflocken und Sauerstoff erzielt, da der Beckeninhalt nahezu von der gesamten Sohle her belüftet und umgewälzt wird. Weiterhin sind der Antrieb für die Be luftung und die Umwälzung verfahrenstechnisch getrennt. Die Belüftung wird über von Gebläsen erzeugte Druckluft vorgenom men, während die Umwälzung durch das sich drehende Rohrsystem erreicht wird. Deshalb können zur Energieeinsparung die den größten Energieanteil verbrauchenden Gebläse (ca. 90 % der Gesamtenergie, die für eine derartige Belebungsanlage benö tigt wird) durch Regelgeräte abgeschaltet werden, ohne die Um wälzung bei weiter umlaufenden Belüftern zu beeinträchtigen und ohne zu Schlammablagerungen zu führen.

Mit dem intermittierenden Belüftugsbetrieb bei gleichzeitig kontinuierlichem Umwälzbetrieb sind erfindungsgemäß gestal tete Anlagen besonders geeignet, intermittierende oxische und anoxische Prozeßphasen für die simultane Denitrifikation zu fahren.

Mit der Erfindung ist auf einfache Weise eine Belebungsanlage geschaffen worden, mit der gegenüber den bislang bekannten Ausführungen durch geringere Bau- und Betriebskosten sowie durch einen einfacheren Betrieb ein erheblicher Fortschritt erzielt wird und mit der die vorgenannten Merkmale der Ab wasserreinigungs-Verfahrenstechnik in besonders günstiger Weise verwirklicht werden können.

Claims

1. Belebungsanlage zur biologischen Abwasserreinigung mit einem Belüftungsbecken und Belüftern, welche dem Abwasser in der Nähe der Beckensohle und um eine vertikale Achse krei send Druckluft zuführen, gekennzeichnet durch eine vertikal angeordnete tragende Welle (7) für Druckluftbelüfterrohre (10), welche mit ihrem oberen Ende in einem über das Bele bungsbecken (1) führenden, mit den Beckenwänden (2, 3) fest verbundenen und begehbaren Bedienungssteg (5) drehbar gela gert ist.

2. Belebungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß die Welle (7) zusätzlich mit ihrem unteren Ende auf der Beckensohle (4) gelagert ist.

3. Belebungsanlage nach den Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckluftbelüfter (10) symmetrisch zur Drehachse angeordnet sind.

4. Belebungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftbelüfter (10) an einem die Welle (7) ringförmig umgebenden Luftverteiler rohr (9) befestigt sind.

5. Belebungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftverteilerrohr (17 18) ringförmig-polygonal ge staltet ist.

6. Belebungsanlage nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadruch gekennzeichnet, daß die Druckluftbelüfter (10) an mehreren konzentrisch zur Drehachse angeordneten Luftver teilerrohren (17, 18) befestigt sind.

7. Belebungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftverteilerrohr mit mehr als zwei Verbindungsrohren (8) an der Welle befe stigt ist.

8. Belebungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) rohrförmig ausgeführt und mit Luftdurchtrittsöffnungen (15) zur Weiter leitung der Luft von einem Luftzuführungsrohr (13) über die Verbindungsrohre (8) zum Luftverteilerrohr (9, 17, 18) ver sehen ist.

9. Belebungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Wel le (7) von einem Rohrgehäuse (12) umfaßt ist, in welches das Luftzuführungsrohr (13) mündet.