DE3842809A1 - Anlage zur mechanisch-biologischen reinigung von abwaessern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kombinierten mechanisch-biologischen Reinigung von Abwässern, be­ stehend aus zwei zylinderförmigen Behältern mit einem in drei selbständige Zonen geteilten Innenraum.

Bei bekannten, insbesondere für konzentrierte Ab­ wässer bestimmten Abwasserreinigungsanlagen, beispiels­ weise für flüssige Schweineexkremente, wird oftmals die erforderliche Qualität der Reinigung des Wassers nicht erreicht, oftmals ist auch deren Betrieb nicht stabil. Infolgedessen werden an die Investitionen und Techno­ logie hohe Ansprüche gestellt. In derartigen Abwasser­ reinigungsanlagen wird entweder überhaupt keine oder eine nur unbefriedigende mechanische Vorreinigung erhal­ ten. In einigen Fällen werden bei der Vorreinigung der Abwässer verschiedene Koagulationsmittel (Kalziumhydroxid Ca(OH)₂, Eisen(III)chlorid FeCl₃, gegebenenfalls Alumi­ niumsulfat Al₂(SO₄)₃ eingesetzt, wobei allerdings eine große Menge eines sogenannten chemischen Schlammes ent­ steht. Dadurch wird der Betrieb kompliziert. Bei der biologischen Reinigung wird die Beseitigung von Stick­ stoff mit Hilfe einer hochwirksamen Denitrifizierung entweder nicht vorgesehen oder die Denitrifizierung wird in die Reinigungstechnologie nicht ordnungsgemäß eingegliedert. Das macht sich dann, insbesondere wenn flüssige Exkremente gereinigt werden, in einer unge­ nügenden Stabilität des Aktivierungsprozesses und in einer schlechten Trennwirkung des aktivierten Schlammes bemerkbar. Oftmals sind auch Reinigungsan­ lagen mit rechtwinkligen Becken in Kombination mit ring­ förmigen ausgestattet, was beim Aufbau Schwierigkeiten bereitet und die Zeit für die Inbetriebsetzung der Abwasserreinigungsanlagen verlängert.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Abwasserreinigungsanlage zur kombinierten mechanisch-biologischen Reinigung von Abwässern nach dem Prinzip der Aktivierung samt Nitrifizierung und De­ nitrifizierung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln sehr zufriedenstellende Reinigungsgrade des Wassers er­ reicht.

Die Erfindung besteht darin, daß die Anlage nach dem Prinzip der Aktivierung samt Nitrifizierung und Denitri­ fizierung arbeitet, daß die innere Zone des ersten Be­ hälters eine Sedimentationszone darstellt, daß die innere Zone des zweiten Behälters eine Nachreinigungszone dar­ stellt, daß beide konisch gebaut und mit einem Schlamm­ ablaß versehen sind, daß die mittleren Zonen beider Be­ hälter Denitrifizierungszonen und die äußeren Zonen Nitrifizierungszonen darstellen, daß die äußeren Zonen mit einer Belüftungsvorrichtung und einer Pumpe versehen sind, und daß beide miteinander mit einer Lei­ tung für das vorgereinigte Wasser, einer Leitung für das Aktivierungsgemisch und einer Leitung für den aktivierten Schlamm verbunden sind.

Die Reinigung der Abwässser verläuft in der Anlage der Er­ findung nach einer vorhergehenden Vorreinigung von gro­ ben Verunreinigungen, beispielsweise durch Filtrieren über einen Schutzrechen und ein Fallsieb. Die Abwässer werden während des Reinigungsprozesses von absetzbaren Stoffen, organischen Verunreinigungen, stickstoff- und phosphorhaltigen Verbindungen befreit. Die Reinigung verläuft in beiden Behältern praktisch parallel. Es wird dabei ein sogenanntes Ein-Schlamm-Verfahren angewandt, bei dem der aktivierte Schlamm abwechselnd anoxischen (anaeroben) in den Denitrifizierungszonen und oxischen (aeroben) Bedingungen in den Nitrifizierungszonen unterwor­ fen wird. Durch Wechseln der Zonen und durch Ausnutzen der primär in den Abwässern enthaltenen organischen Stoffen für den Denitrifizierungsprozeß wird eine Herabset­ zung der Betriebskosten erzielt, die Stabilität des Be­ triebes und die Qualität der gereinigten Abwässer erhöht. Zur Qualität der Reinigung trägt auch die Wahl der ge­ eigneten Volumenproportionen einzelner Zonen und deren eventuelle innere Gliederung bei. Die absetzbaren, in der Sedimentationszone festgehaltenen Stoffe werden als Schlamm zur weiteren Verarbeitung (durch Entwässerung) abgeleitet, sie können auch zur Düngung benutzt werden. Der überschüssige aktivierte Schlamm (aus der inneren Zone des zweiten Behälters) wird ebenfalls zur weiteren Verarbeitung abgeleitet.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im Schnitt eine Anlage zur kombinierten mechanisch-biologischen Reini­ gung von Abwässern gemäß der Erfindung.

Die Anlage besteht aus zwei zylinderförmigen Behältern 1, 2 mit einem in drei selbständige konzentrische Zonen geteilten Innenraum. Die innere Zone 11 des ersten Be­ hälters 1 dient als eine Sedimentationszone und ist mit einem Schlammablaß 111 für den Rohschlamm versehen. Die innere Zone des zweiten Behälters 2 dient als eine Nach­ reinigungszone 21 und ist mit einem Schlammablaß 211 für den aktivierten Schlamm versehen. Beide inneren Zo­ nen 11, 12 sind konisch gebaut. Die mittleren Zonen 12, 22 beider Behälter 1, 2 dienen als Denitrifizierungszonen. Die äußeren Zonen 13, 23 beider Behälter 1, 2 dienen als Nitrifizierungszonen. Die äußeren Zonen 13, 23 sind mit Belüftungsvorrichtungen 131, 132 und Pumpen 132, 232 versehen. Beide Behälter 1, 2 sind miteinander mit einer Leitung 3 für das vorgereinigte Wasser, einer Leitung 4 für das Aktivierungsgemisch und einer Leitung 5 für den aktivierten Schlamm verbunden.

Die Abwässer - flüssige Exkremente - werden nach Beseitigung von gröberen Verunreinigungen in die innere Sedimenta­ tionszone 11 des Behälters 1 zugeführt, wo die Sedimen­ tation verläuft. Das vorgereinigte von sedimentierten Stoffen befreite Wasser wird von der Oberfläche der inneren Sedimentationszone 11 abgezogen und teilweise in die mittlere Denifizierungszone 12 des Behälters 2 und teilweise, durch die Leitung 3 des vorgereinigten Wassers, in die mittlere Zone 22 des Behälters 2 abge­ leitet. Die abgesetzten Stoffe werden als Rohschlamm vom Boden der inneren Zone 11 abgezogen und durch den Schlammablaß 111 ausgelassen und zur Weiterverarbeitung oder direkten Ausnutzung abgeleitet. In die mittlere Denitrifizierungszone 12 des Behälters 1 wird gleich­ zeitig mit der Pumpe 132 das Aktivierungsgemisch aus der äußeren Nitrifizierungszone 13 in die mittlere De­ nitrifizierungszone 12 umgepumpt und mit der Leitung 5 für den aktivierten Schlamm wird darin der rezirkulier­ te aktivierte Schlamm vom Boden der inneren Nachreini­ gungszone 21 des Behälters 2 zugeführt. In der mittle­ ren Denitrifizierungszone 12 veläuft die Denitrifi­ zierung und die Sorption von organischen Stoffen an die Flocken des aktivierten Schlammes. Auf ähnliche Weise wird in die mittlere Denitrifizierungszone 22 des Be­ hälters 2 mit der Pumpe 232 das Aktivierunggemisch aus der äußeren Nitrifizierungszone 23 umgepumpt. Durch Um­ pumpen des Aktivierungsgemisches wird in beiden mittle­ ren Denitrifizierungszonen 12, 22 die Durchmischung des Aktivierungsgemisches mit dem zugeführten vorgereinig­ ten Wasser gesichert und es findet keine unerwünschte Sedimentation des aktivierten Schlammes in diesen Räumen statt. Das von den oxidierten Formen des Stickstoffs be­ freite Abwasser läuft zusammen mit dem aktivierten Schlamm über oder wird in die äußeren mit einer Belüf­ tungsvorrichtung (eingetauchten Belüftungselementen) versehenen Nitrifizierungszonen 13, 23 umgepumpt, wo die Oxidation von organischen Stoffen und Ammoniak durch die Wirkung von Mikroorganismen des aktivierten Schlammes erfolgt. Das Aktivierungsgemisch wird durch die Leitung 4 des Aktivierungsgemisches ebenfalls aus der äußeren Ni­ trifizierungszone 13 des Behälters 1 in die mittlere De­ nitrifizierungszone 22 des Behälters 2 zugeführt, wo die oxidierten Formen des Stickstoffs und ein Teil der or­ ganischen zusammen mit dem Abwasser zugeführten Stoffen beseitigt werden. Aus der mittleren Denitrifizierungszone 22 des Behälters 2 wird das Aktivierungsgemisch in die äußere Nitrifizierungszone 23 dieses Behälters geleitet, wo wiederum die Oxidation von organischen Verunreinigun­ gen und Ammoniak verläuft. Aus der äußeren Nitrifizie­ rungszone 23 wird das Aktivierungsgemisch in die innere Nachreinigungszone 21 des Behälters 2 abgeleitet, wo die Abtrennung des aktivierten Schlammes von dem gereinig­ ten Wasser statffindet, welches aus der Anlage abgeführt wird. Der abgesetzte aktivierte Schlamm wird durch die Leitung 5 des aktivierten Schlammes in die mittlere Deni­ trifizierungszone 18 des Behälters 1 abgeführt. Der über­ flüssige aktivierte Schlamm wird durch den Ablaß 211 zur weiteren Verarbeitung abgeführt.

Parameter des eintretenden und gereinigten Wassers

Diese Anlage eignet sich zur Reinigung von Abwässern nach dem Prinzip der Aktivierung samt Nitrifizierung. Sie besteht aus zwei zylindrischen Behältern 1, 2 mit einem in drei selbständige Zonen geteilten Innenraum. Das Prinzip der Anlage liegt darin, daß die innere Zone 11 des ersten Behälters 1 eine Sedimentations­ zone, die innere Zone 21 des zweiten Behälters 2 eine Nachreinigungszone darstellt, und daß beide ko­ nisch gebaut und mit einem Schlammablaß 111, 211 ver­ sehen sind. Die mittleren Zonen 12, 22 beider Behäl­ ter 1, 2 sind Denitrifizierungszonen und die äußeren Zonen 13, 23 Nitrifizierungszonen. Die äußeren Zonen sind mit einer geeigneten Belüftungsvorrichtung 131, 231 und einer Pumpe 132, 232 versehen. Beide Behäl­ ter sind miteinander mit einer Leitung 3 für das vorgereinigte Wasser, einer Leitung 4 für das Akti­ vierungsgemisch und einer Leitung 5 für den aktivier­ ten Schlamm verbunden. Diese Anlage ist befähigt, hochkonzentrierte Abwässer sehr wirksam zu reini­ gen.

Claims (1)

1. Anlage zur kombinierten mechanisch-biologischen Reini­ gung von Abwässern,
   bestehend aus zwei zylinderförmigen Behältern mit einem in drei selbständige Zonen geteilten Innenraum,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Anlage nach dem Prinzip der Aktivierung samt Nitrifizierung und Denitrifizierung arbeitet,
   daß die innere Zone (11) des ersten Behälters (1) eine Sedimentationszone darstellt,
   daß die innere Zone (21) des zweiten Behälters (2) eine Nachreinigungszone darstellt,
   daß beide konisch gebaut und mit einem Schlammablaß (111, 211) versehen sind,
   daß die mittleren Zonen (12, 22) beider Behälter (1, 2) Denitrifizierungszonen und die äußeren Zonen (13, 23) Nitrifizierungszonen darstellen,
   daß die äußeren Zonen (13, 23) mit einer Belüftungsvor­ richtung (131, 231) und einer Pumpe (132, 232) ver­ sehen sind,
   und daß beide Behälter miteinander mit einer Leitung (3) für das vorgereinigte Wasser, einer Leitung (4) für das Aktivierungsgemisch und einer Leitung (5) für den aktivierten Schlamm verbunden.