DE3906943A1 - Verfahren zur abwasserreinigung und belebtschlammanlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur abwasserreinigung und belebtschlammanlage zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abwasserreinigung
unter Verwendung eines Belebtschlamm-Aerobbeckens, das
jeweils mit einem Schub Abwasser beschickt wird, wenn
die Stoffwechselintensität in dem Aerobbecken unter einen
vorgegebenen Wert abgesunken ist, worauf die Beschickung
für eine Standzeit unterbrochen wird, bis die Stoffwechsel
intensität in dem Aerobbecken von neuem unter den vorge
gebenen Wert abgesunken ist, und wobei die Belüftung
des Aerobbeckens jeweils vor oder beginnend mit der Be
schickung gedrosselt oder unterbrochen wird, bis der
Nitratgehalt in dem Aerobbecken unter einen vorgegebenen
Wert gefallen ist.
Verfahren dieser Art sind bekannt.
In der DE-OS 35 08 126 ist ein Belebtschlammverfahren
zur Abwasserreinigung beschrieben, bei dem die Abwasserzu
fuhr zu dem Belebtschlammbecken schubweise dadurch erfolgt,
daß der Abwasserzulauf zum Becken kurzzeitig freigegeben
wird, wenn die Sauerstoffkonzentration im Becken einen
einstellbaren Grenzwert überschreitet. Bei dieser Verfahrens
führung sinkt die Konzentration des gelösten Sauerstoffs
trotz fortgesetzter konstanter Belüftung innerhalb weniger
Minuten auf einen sehr niedrigen Wert nahe der Nachweisgrenze
ab, wenn zu Beginn eines Dosierungszyklus frisches Abwas
ser in das Belebtschlammbecken einströmt. Während der
anschließenden Standzeit steigt die Sauerstoffkonzentration
kontinuierlich an, bis bei erneuter Überschreitung des
einstellbaren Grenzwertes die nächste Beschickung erfolgt.
Typische Periodenlängen des Dosierungszyklus sind z.B.
30 bis 60 Minuten. Durch diese kontrollierte Verfahrensfüh
rung läßt sich die unerwünschte Blähschlammbildung in
belüfteten Belebtschlammbecken bzw. Belebtschlamm-Aerob
becken weitgehend vermeiden. Die Vorrichtung zur Ausfüh
rung dieses bekannten Verfahrens weist als stoßweise
arbeitende Zulaufeinrichtung am Eingang des Belebtschlamm
beckens beispielsweise ein elektromechanisch verstellbares
Wehr und an dessen Ausgang als eine die Flußrate egalisie
rende Einrichtung beispielsweise ringförmig in die Reaktor
wand eingesetzte relativ enge Rohrstutzen auf. Die Zulauf
einrichtung wird von einem elektronischen Regelsystem
gesteuert, zu dem als Meßfühler eine Sauerstoffelektrode
im Belebtschlammbecken gehört und das die kurzzeitige
Freigabe des Zulaufs bei Erreichen des einstellbaren
Grenzwerts der Sauerstoffkonzentration auslöst.
Aus der DE-OS 37 10 325 ist eine Weiterentwicklung des
vorstehend beschriebenen Verfahrens bekannt, also eines
aeroben Abwasserreinigungsverfahrens mit intermittierender
schubweiser Abwasserzufuhr zum Belebungsbecken, von dem
behandeltes Abwasser stetig abläuft, wobei der Abwasserzu
lauf jeweils kurzzeitig freigegeben wird, wenn die bakterielle
Stoffwechselintensität in dem Becken unter einen vorgegebe
nen Wert abgesunken ist. Gemäß der in der DE-OS 37 10 325
beschriebenen Neuerung wird die Belüftung des Belebungs
beckens beginnend mit dem Abwasserzulauf zum Becken so lange
auf Werte von höchstens 0,5 mg/l Gelöst-Sauerstoff gedros
selt, bis der Nitratgehalt im Becken unter einen Wert
von 5 mg/l abgefallen ist. Insbesondere wird die Belüftung
abgestellt, bis der Nitratgehalt im Becken unter den
genannten Wert abgefallen ist. Diese Verfahrensführung
erlaubt neben dem Abbau von Kohlenstoffverbindungen auch
einen nachhaltigeren Abbau von Stickstoffverbindungen
in dem Belebtschlammbecken. Bei der aeroben Wasserreinigung
in Belebungsbecken werden Kohlenstoffverbindungen abgebaut.
Daneben ist aber auch in Anlagen, bei denen eine bestimmte
Schlammbelastung nicht überschritten oder in denen Nitrifi
kanten angereichert werden können, eine Oxidation von
Ammonium zu Nitrat möglich. Nitrat wird von bestimmten
Mikroorganismen unter anoxischen Bedingungen, d.h. bei
Abwesenheit von molekularem Sauerstoff, als Wasserstoff
akzeptor verwendet, wobei das Nitrat zu Stickstoff redu
ziert wird, der in Form kleiner Bläschen aufsteigt. Diese
Nitratreduktion findet in dem Becken in dem Zeitraum
während und nach der Beschickung statt, in welchem die
Belüftung gedrosselt oder abgeschaltet ist.
Der Inhalt der vorstehend diskutierten DE-OSen 35 08 126
und 37 10 325 wird durch Bezugnahme zum Gegenstand
der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Es ist allgemein bekannt und Gegenstand einer intensiv
geführten öffentlichen Diskussion, daß unsere Gewässer
nicht nur durch Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen,
sondern darüber hinaus auch in hohem Maße durch Phosphor
verbindungen belastet sind. Deshalb kommt auch der biolo
gischen Elimination von Phosphaten in Abwasserreinigungsver
fahren große Bedeutung zu. Es besteht daher ein Bedürfnis,
die Phosphatfracht in dem gereinigten Abwasser soweit
wie möglich zu reduzieren.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur
biologischen Abwasserreinigung der eingangs beschriebenen
Art so zu verbessern, daß Phosphate in verstärktem Ausmaß
eliminiert werden. Zur Aufgabe gehört auch die Schaffung
einer Belebtschlammanlage, die zur Ausführung des Verfahrens
geeignet ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs
genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur
Phosphatlösung das Abwasser zunächst in ein Anaerobbecken
eingeleitet und unter anaeroben Bedingungen mit Belebt
schlamm in Kontakt gebracht wird, worauf die Mischung
aus Abwasser und Belebtschlamm schubweise in das Aerob
becken überführt wird.
Im Vergleich zu der bekannten Arbeitsweise wird bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren eine verbesserte Phosphorelimi
nation erreicht. Dieser Vorteil läßt sich wie folgt erklä
ren. Belebtschlamm gibt unter anaeroben Bedingungen Phos
phor in Form von Phosphat ab. Dies wird als Phosphor-Rück
lösung bezeichnet. Unter aeroben Bedingungen hingegen
nimmt Belebtschlamm Phosphat auf. Diese Phosphat-Aufnahme
unter aeroben Bedingungen ist um so größer, je intensiver
eine Phosphor-Rücklösung unter anaeroben Bedingungen
vorhergegangen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Abwasserreinigung wird also
eine Belebtschlammanlage verwendet, die als zweistufige
Kaskade ausgebildet ist, wobei die erste Stufe ein Anaerob
becken darstellt, woran sich als zweite Stufe das übliche
Aerobbecken anschließt. Prinzipiell ist es möglich, das
Anaerobbecken kontinuierlich mit Belebtschlamm und Abwasser
zu beschicken und von diesem aus die schubweise Beschickung
des Aerobbeckens vorzunehmen. Erfindungsgemäß bevorzugt
ist es jedoch, daß auch das Anaerobbecken jeweils mit
einem Schub Abwasser und mit Belebtschlamm beschickt
wird und dann die Beschickung für eine Standzeit unterbrochen
wird. Dabei ist es zweckmäßig, daß durch die Beschickung
des Anaerobbeckens mit einem Schub Abwasser und mit Belebtschlamm
ein dem zugeführten Volumen entsprechendes Volumen der
im Becken befindlichen, inzwischen anaerob gewordenen
Mischung aus Abwasser und Belebtschlamm aus dem Anaerob
becken in das Aerobbecken verdrängt wird, worauf die
Beschickung beider Becken für eine in beiden Becken unge
fähr gleiche Standzeit unterbrochen wird. Bei einem ty
pischen Dosierzyklus dauert die Beschickung z.B. jeweils
etwa 15 Minuten, woran sich eine Standzeit von etwa 45
Minuten anschließt, so daß ein Zyklus insgesamt etwa
eine Stunde dauert.
Die pulsierende Beschickung des Anaerobbeckens ist in
zweifacher Hinsicht vorteilhaft. Zum einen ist bei pulsie
render Beschickung die wahre Aufenthaltszeit des Gemisches
aus Belebtschlamm und Abwasser im Anaerobbecken größer
als bei kontinuierlicher Beschickung. Bezogen auf ein
bestimmtes Volumen des Anaerobbeckens sind daher bei
pulsierender Arbeitsweise Grad und Dauer der Anaerobie
größer, oder es kann für die pulsierende Arbeitsweise
ein vergleichsweise kleineres Anaerobbecken vorgesehen
werden. Zum anderen werden im Gegensatz zur konventionellen
biologischen Phosphorelimination nicht ständig molekularer
Sauerstoff durch das Abwasser und gebundener Sauerstoff
in Form von Nitrat durch den Belebtschlamm in das Anaerob
becken eingetragen. Bei der pulsierenden Arbeitsweise
wird die Eintragung von Sauerstoff in das Anaerobbecken
auf die Beschickungsphase beschränkt. Auch dadurch werden
Grad und Dauer der Anaerobie und somit die Phosphor-Rücklö
sung gesteigert.
Die schubweise Beschickung des Anaerobbeckens mit Abwasser
kann z.B. von einem Vorklärbecken aus über eine der bekann
ten schubweise arbeitenden Zulaufeinrichtungen erfolgen,
beispielsweise über eine Pumpe, ein elektromechanisch
geregeltes Wehr oder einen elektromechanischen Schieber.
Die Pumpe, das Wehr oder der Schieber können über ein
elektronisches Regelsystem gesteuert werden, wobei dessen
Meßfühler für die Bestimmung einer mit der Stoffwechselin
tensität korrelierten Meßgröße in dem Aerobbecken anzu
ordnen ist. Bei dieser Betriebsweise findet eine zyklische
Änderung des Wasserstandes im Anaerobbecken und im Aerob
becken statt.
Das Anaerobbecken wird nicht nur mit frischem Abwasser,
sondern außerdem mit Belebtschlamm beschickt. Dies kann
durch eine Rücklaufleitung vom Nachklärbecken aus erfolgen.
Es können getrennte Zuführeinrichtungen für Abwasser
und Belebtschlamm vorgesehen sein. Es kann aber auch
eine Zuführeinrichtung verwendet werden, die Abwasser
und Belebtschlamm als Gemisch oder abwechselnd in das
Anaerobbecken dosiert.
Außerdem können dem Anaerobbecken und/oder dem Aerobbecken
gegebenenfalls erforderliche zusätzliche Mikroorganismen
zugesetzt werden. Wie aus dem vorstehenden ersichtlich,
ist es für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens
notwendig, daß für den Abbau von Kohlenstoffverbindungen,
die Oxidation von Ammonium zu Nitrat, die Nitratreduktion
und die Phosphorelimination jeweils geeignete Mikroorganis
men in ausreichender Menge im Belebtschlamm vorhanden
sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man den Inhalt
des Anaerobbeckens und natürlich auch den Inhalt des
Aerobbeckens kontinuierlich oder diskontinuierlich durch
mischen. Dies kann mit geeigneten maschinellen Einrichtungen,
beispielsweise mit Rührwerken erfolgen. Vorzugsweise
wird der Inhalt des Anaerobbeckens diskontinuierlich
durchmischt, wobei die Durchmischung nach der Beschickung
des Anaerobbeckens einsetzt und so rechtzeitig vor dem
Ablauf der Standzeit beendet wird, daß sich ein wesentlicher
Teil des Belebtschlamms absetzen kann, bevor dessen Ver
drängung in das Aerobbecken durch die nächste Beschickung
erfolgt. Die Unterbrechung des Rührbetriebes ist vorteil
haft, weil durch die Entmischung von Abwasser und Schlamm
die Aufenthaltszeit des Schlammes im Anaerobbecken von
derjenigen des Abwassers abgekoppelt wird, was eine weitere
Optimierung der Phosphat-Rücklösung erlaubt. Besonders
bevorzugt ist die Kombination des diskontinuierlichen
Rührbetriebes mit der zeitweilig unterbrochenen, schubwei
sen Beschickung des Anaerobbeckens, weil während der
Beschickungspausen bzw. Standzeiten die Entmischung schnel
ler vor sich geht.
Die zweite Kaskadenstufe wird in der vorliegenden Beschrei
bung und in den Ansprüchen vereinfachend als Aerobbecken
bezeichnet, weil sie mit Einrichtungen zur Belüftung
des Beckeninhalts versehen ist. Aus dem vorstehenden
ist aber ersichtlich, daß auch in dem Aerobbecken während
und nach der Beschickung zeitweilig oder partiell ein
anaerober Betriebszustand vorliegen kann, bei dem die
Belüftung abgestellt ist. Infolge der Einleitung der
anaerob gewordenen Mischung aus dem Anaerobbecken in
das Aerobbecken wird die Einstellung eines anoxischen
Zustandes im Aerobbecken und damit, wie eingangs erläu
tert, die Denitrifikation ermöglicht und begünstigt.
Um die Denitrifikation nicht zu beeinträchtigen, ist
es erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Überführung der
Mischung aus Abwasser und Belebtschlamm von dem Anaerob
becken in das Aerobbecken so durchgeführt wird, daß kein
Sauerstoff in das Aerobbecken eingetragen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und insbesondere
wenn man das Anaerobbecken schubweise mit Abwasser unter
Verdrängung des vorliegenden Beckeninhalts in das Aerob
becken beschickt, ist es zweckmäßig, das Anaerobbecken
kleiner als das Aerobbecken zu wählen. Vorzugsweise wird
ein Anaerobbecken verwendet, das bis zu 30% des Volumens
des Aerobbeckens hat. Es ist besonders bevorzugt, ein
Anaerobbecken zu verwenden, das 10 bis 20% des Volumens
des Aerobbeckens hat.
Bei der schubweisen Beschickung des Anaerobbeckens kann
jeweils ein Abwasserschub bis zu 100% des Volumens des
Inhalts des Anaerobbeckens vor der Beschickung haben.
Aus dem Aerobbecken fließt das biologisch gereinigte
Abwasser unter Mitnahme von Belebtschlamm in das Nachklär
becken, in welchem der Rücklaufschlamm von dem gereinigten
Abwasser getrennt wird. Man kann ein einziges Aerobbecken
mit vorgeschaltetem Anaerobbecken verwenden. In diesem
Fall ist es notwendig, am Ausgang des Aerobbeckens eine
der bekannten, die Flußrate egalisierenden Einrichtungen
vorzusehen, damit möglichst stetig biologisch gereinigtes
Abwasser in das Nachklärbecken fließt. Eine schubweise
Beschickung des Nachklärbeckens ist nicht erwünscht,
weil dadurch die Nachklärung beeinträchtigt werden könnte.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, mehrere Aerobbecken
mit vorgeschaltetem Anaerobbecken zu verwenden und diese
der Reihe nach umlaufend zu beschicken, so daß zu jedem
Zeitpunkt ein Aerobbecken beschickt wird und zu jedem
Zeitpunkt gereinigtes Abwasser in das Nachklärbecken
abfließt. Eine solche Mehrbeckenanlage kann mehrere Kaska
den aus Anaerobbecken und Aerobbecken aufweisen. Alternativ
können aber auch mehrere Aerobbecken von einem Anaerob
becken aus umlaufend beschickt werden.
Beispielsweise kann bei einer 4-Beckenanlage die Beschic
kung eines jeden Beckens 15 Minuten und die Standzeit
jeweils 45 Minuten dauern, so daß für jedes Becken ein
Beschickungs- und Standzeit-Zyklus jeweils nach einer
Stunde abgeschlossen ist und die 4 Becken innerhalb einer
Stunde nacheinander beschickt werden. Andere Zeitzyklen
sind genauso gut möglich.
Bei der Mehrbeckenanordnung erfolgt der Ablauf aus jedem
einzelnen Aerobbecken zwar diskontinuierlich, nämlich
nur während und gegebenenfalls nach der Beschickungsphase,
wenn gereinigtes Abwasser durch zudosiertes Abwasser
verdrängt wird. Bezogen auf alle Becken, z.B. die oben
genannten 4 Becken insgesamt ist der Ablauf jedoch kontinu
ierlich. Es können sich deshalb die Flußrate egalisierende
Einrichtungen erübrigen.
Bei der umlaufenden Beschickung mehrerer Kaskaden aus
Anaerobbecken und Aerobbecken liegt ein weiterer Vorteil
darin, daß jeweils ein Anaerobbecken zur Aufnahme von
ankommenden frischem Abwasser bereit ist. Auf ein Speicher
becken zur schubweisen Beschickung des Anaerobbeckens
kann daher verzichtet werden.
Schließlich kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zweckmäßig sein, daß aus dem Aerobbecken abfließende
Abwasser zunächst in ein Nachbelüftungsbecken zu leiten,
um Restgehalte an Ammonium oder Nitrit zu oxidieren.
Von dort fließt es nach einer gewissen Aufenthaltszeit,
der Nachbelüftungszeit, in das Nachklärbecken. Typische
Nachbelüftungszeiten liegen zwischen 10 und 60 Minuten.
Bevorzugt ist eine Nachbelüftungszeit von 15 bis 30,
insbesondere etwa 20 Minuten.
Die Erfindung betrifft auch eine Belebtschlammanlage
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die
erfindungsgemäße Belebtschlammanlage weist mindestens
ein Anaerobbecken, das heißt ein Belebtschlammbecken
ohne Belüftungseinrichtung, und mindestens ein Aerobbecken,
das heißt ein Belebtschlammbecken mit Belüftungseinrichtung
auf. Das Anaerobbecken hat eine Zuführeinrichtung, welche
abwechselnd seine Beschickung mit einem Schub Abwasser
und anschließend die Unterbrechung der Beschickung für
eine Standzeit erlaubt. Außerdem hat das Anaerobbecken
eine Zuführeinrichtung für Belebtschlamm. Der Ausgang
des Anaerobbeckens mündet in den Eingang des Aerobbeckens.
Die Zuführeinrichtung für den Belebtschlamm kann kontinuier
lich oder diskontinuierlich arbeiten. Insbesondere kann
sie so arbeiten, daß der Belebtschlamm jeweils gleichzeitig
mit dem Abwasser schubweise dosiert wird. Die Zuführein
richtungen für Abwasser und Belebtschlamm können auch
kombiniert sein, so daß Abwasser und Belebtschlamm als
Gemisch oder abwechselnd in das Anaerobbecken eingeleitet
werden.
Die Zuführeinrichtung des Anaerobbeckens ist in bekannter
Weise ausgeführt, beispielsweise als Pumpe, elektromecha
nisch geregeltes Wehr oder als elektromechanisch geregelter
Schieber. Für diese Zuführeinrichtung kann ein elektro
nisches Regelsystem vorgesehen sein. Dieses Regelsystem
kann Meßfühler zur Bestimmung einer mit der Stoffwechsel
aktivität korrelierten Meßgröße in dem Aerobbecken umfas
sen.
Vorzugsweise sind das Anaerobbecken und das Aerobbecken
mit Einrichtungen zur Durchmischung ihres Inhalts versehen.
Dabei kann es sich insbesondere um Rührwerke handeln.
Es ist zweckmäßig, daß die Zuführeinrichtung bzw. der
Zulauf zum Anaerobbecken und der Ausgang des Anaerobbeckens
so angeordnet sind, daß eine hydraulische Kurzschluß
strömung weitgehend vermieden wird.
Weiterhin ist es zweckmäßig, daß der Ausgang des Anaerob
beckens und der Eingang des Aerobbeckens so tief angeordnet
sind, daß sie bei Betrieb stets unterhalb des Wasserspie
gels liegen. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei
der Überführung des Beckeninhalts aus dem Anaerobbecken
in das Aerobbecken Sauerstoff in letzteres eingetragen
wird.
Die Verbindung zwischen Anaerobbecken und Aerobbecken
kann so ausgeführt sein, daß der Flüssigkeitsaustausch
zwischen den Becken während der Standzeit unterbrochen
wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise in der Verbindung
ein Schieber vorgesehen sein.
Bei einer Belebtschlammanlage mit nur einem Aerobbecken
muß dieses an seinem Ausgang mit einer die Flußrate egali
sierenden Einrichtung versehen sein.
Erfindungsgemäß ist eine Belebtschlammanlage bevorzugt,
die mehrere Aerobbecken mit vorgeschaltetem Anaerobbecken
umfaßt. In diesem Fall müssen Zuführeinrichtungen für
Abwasser und Belebtschlamm vorgesehen werden, welche
die umlaufende Beschickung der einzelnen Aerobbecken
bzw. Kaskaden aus Anaerobbecken und Aerobbecken nacheinan
der erlauben.
Schließlich kann es zweckmäßig sein, bei der erfindungs
gemäßen Anlage ein Nachbelüftungsbecken zwischen Aerob
becken und Nachklärbecken zu schalten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher
erläutert; es zeigen in schematisch vereinfachter Weise:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Belebt
schlammanlage;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Belebtschlammanlage
gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A; und die
Fig. 3a bis 3d die verschiedenen Betriebszustände
der erfindungsgemäßen Kläranlage.
In den Figuren ist eine Belebtschlammanlage dargestellt,
bei der das kleinere Anaerobbecken (1) und das größere
Aerobbecken (2) konzentrisch angeordnet sind, das heißt,
daß das Aerobbecken (2) das Anaerobbecken (1) ringförmig
umgibt. Andere Anordnungen, bei denen z.B. das Anaerob
becken dem Aerobbecken als getrenntes Bauwerk vorgeschaltet
ist, sind ebenso möglich. Zur Beschickung des Anaerob
beckens (1) dient eine Zulaufleitung (3). Diese ist bei
spielsweise mit einem Schieber versehen, welcher den
Abwasserzulauf kurzzeitig freigibt und anschließend für
die Standzeit unterbricht. Die Verbindungen (4) zwischen
Anaerobbecken (1) und Aerobbecken (2) sind weit unten
im Becken angeordnet, wie aus der Fig. 2 ersichtlich
ist. Der Ablauf (5) führt gegebenenfalls zu einer Nachbelüf
tungsstufe oder zum Nachklärbecken. Bei der in den Figuren
dargestellten Belebtschlammanlage erfolgt die Zuführung
von Belebtschlamm zum Belebtschlammbecken (1) auch über
die Zuführleitung (3).
Entsprechend seiner Funktion kann man das Anaerobbecken
(1) auch als Phosphatlösungsbecken bezeichnen. Entsprechend
kann man das Aerobbecken (2) auch als Nitrifikations-Deni
trifikationsbecken bezeichnen.
In den Fig. 3a bis 3d sind die verschiedenen Betriebs
zustände der erfindungsgemäßen Belebtschlammanlage bzw.
die aufeinanderfolgenden Phasen des erfindungsgemäßen
Verfahrens gezeigt.
Fig. 3a zeigt den Betriebszustand der Belebtschlammanlage
unmittelbar vor der Beschickung mit frischem Abwasser.
In dem Anaerobbecken (1) ist das Rührwerk (7) seit einiger
Zeit abgestellt. Deshalb hat sich der Beckeninhalt entmischt,
und der Belebtschlamm hat sich am Boden des Anaerobbeckens
(1) abgesetzt. Die Belüftung im Aerobbecken (2) wird
abgestellt, damit in diesem Becken die Denitrifikations
phase beginnen kann.
In der Fig. 3b ist die anschließende Beschickungsphase
dargestellt. Das Anaerobbecken (1) wird durch die Leitung
(3) mit einem Schub Rohabwasser und mit Rücklaufschlamm
beschickt. Dadurch wird das anaerobe, abgesetzte Gemisch
aus Abwasser und Belebtschlamm durch die Verbindungen
(4) in das Nitrifikations-Denitrifikations-Becken (2)
verdrängt. In dem Becken (2) findet weiter die Denitrifika
tion statt. Während der Denitrifikation ist das Rührwerk
(6) in dem Becken (2) in Betrieb, um eine gute Durch
mischung des Belebtschlamms mit dem nitrathaltigen Abwasser
zu bewirken.
In der Fig. 3c ist die sich an die Beschickung anschließen
de Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Nach
erfolgter Beschickung und Verdrängung wird das Rührwerk
(7) in dem Phosphatlösungsbecken (1) in Betrieb genommen,
um eine gute Durchmischung von Belebtschlamm und Abwasser
und damit eine gute Phosphat-Rücklösung zu bewirken.
Im Nitrifikations-Denitrifikations-Becken (2) wird die
Belüftung eingeschaltet. Es beginnt der oxidative Abbau
der Kohlenstoffverbindungen und insbesondere die Nitrifi
kationsphase, das heißt die Oxidation von Ammonium zu
Nitrat. Während dieser Phase können die Rührwerke (6)
in dem Becken (2) abgeschaltet werden, wenn durch die
Belüftung eine ausreichende Durchmischung des Beckeninhalts
gewährleistet ist.
In der Fig. 3d ist die vierte Phase des erfindungsgemäßen
Verfahrens gezeigt. Im Phosphatlösungsbecken (1) wird
das Rührwerk (7) abgeschaltet, um die Entmischungs- und
Absetzphase einzuleiten. Während dieser Entmischungs-
und Absetzphase wird im Nitrifikations-Denitrifikations-Becken
(2) insbesondere zum Zwecke der Nitrifikation weiter
belüftet.
An den in der Fig. 3d dargestellten Betriebszustand
schließt sich dann wieder die in der Fig. 3a schematisch
dargestellte Phase an.
Claims (22)
1. Verfahren zur Abwasserreinigung unter Verwendung
eines Belebtschlamm-Aerobbeckens, das jeweils mit
einem Schub Abwasser beschickt wird, wenn die Stoff
wechselintensität in dem Aerobbecken unter einen
vorgegebenen Wert abgesunken ist, worauf die Beschic
kung für eine Standzeit unterbrochen wird, bis die
Stoffwechselintensität in dem Aerobbecken von neuem
unter den vorgegebenen Wert abgesunken ist, und wobei
die Belüftung des Aerobbeckens jeweils vor oder begin
nend mit der Beschickung gedrosselt oder unterbrochen
wird, bis der Nitratgehalt in dem Aerobbecken unter
einen vorgegebenen Wert gefallen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Phosphatlösung das Abwasser zunächst
in ein Anaerobbecken eingeleitet und unter anaeroben
Bedingungen mit Belebtschlamm in Kontakt gebracht
wird, worauf die Mischung aus Abwasser und Belebt
schlamm schubweise in das Aerobbecken überführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anaerobbecken jeweils mit einem Schub Abwasser
und mit Belebtschlamm beschickt wird und dann die
Beschickung für eine Standzeit unterbrochen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Beschickung des Anaerobbeckens mit
einem Schub Abwasser und mit Belebtschlamm ein dem
zugeführten Volumen ungefähr entsprechendes Volumen
der Mischung aus Abwasser und Belebtschlamm in das
Aerobbecken verdrängt wird, worauf die Beschickung
beider Becken für eine in beiden Becken ungefähr
gleiche Standzeit unterbrochen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Anaerob
beckens kontinuierlich oder diskontinuierlich durchmischt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Inhalt des Anaerobbeckens diskontinuierlich
durchmischt wird, wobei die Durchmischung nach Beschickung
des Anaerobbeckens einsetzt und so rechtzeitig vor
dem Ablauf der Standzeit beendet wird, daß sich ein
wesentlicher Teil des Belebtschlammes absetzen kann,
bevor dessen Verdrängung in das Aerobbecken durch
die nächste Beschickung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängung der Mischung
aus Abwasser und Belebtschlamm von dem Anaerobbecken
in das Aerobbecken so durchgeführt wird, daß kein
Sauerstoff in das Aerobbecken eingetragen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Anaerobbecken
verwendet, das bis zu 30% des Volumens des Aerobbeckens
hat.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Anaerobbecken verwendet, das 10 bis 20%
des Volumens des Aerobbeckens hat.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein einziges Aerobbecken
verwendet, das an seinem Ausgang mit einer die Flußrate
egalisierenden Einrichtung versehen ist, so daß gerei
nigtes Abwasser stetig in ein Nachklärbecken abfließt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß man mehrere Aerobbecken verwendet
und diese der Reihe nach umlaufend beschickt, so
daß zu jedem Zeitpunkt ein Aerobbecken beschickt
wird und zu jedem Zeitpunkt gereinigtes Abwasser
in ein Nachklärbecken abfließt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß man mehrere Aerobbecken von einem Anaerobbecken
aus umlaufend beschickt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß man mehrere Aerobbecken mit je einem vorgeschalte
ten Anaerobbecken verwendet und die Anaerobbecken
der Reihe nach umlaufend beschickt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man das aus dem Aerobbecken
abfließende Abwasser in ein Nachbelüftungsbecken
leitet und nach einer Nachbelüftungszeit in ein Nach
klärbecken überführt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß man mit Nachbelüftungszeiten von 10 bis 60 Minuten
arbeitet.
15. Belebtschlammanlage zur Durchführung des Verfahrens
gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie
mindestens ein Anaerobbecken (1) ohne Belüftungseinrich
tung und mindestens ein Aerobbecken (2) mit Belüftungs
einrichtung aufweist,
das Anaerobbecken eine oder mehrere Zuführeinrichtungen
(3) aufweist, welche abwechselnd seine Beschickung
mit einem Schub Abwasser und mit Belebtschlamm und
anschließend die Unterbrechung der Beschickung für
eine Standzeit erlauben, und
der Ausgang des Anaerobbeckens (1) in den Eingang
des Aerobbeckens (2) mündet.
16. Belebtschlammanlage nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Anaerobbecken (1) und das Aerobbecken
(2) mit Einrichtungen (6, 7) zur Durchmischung ihres
Inhalts versehen sind.
17. Belebtschlammanlagen nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausgang des Anaerobbeckens
(1) und der Eingang des Aerobbeckens (2) unter Wasser
angeordnet sind.
18. Belebtschlammanlage nach einem der Ansprüche 15 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (4)
zwischen Anaerobbecken (1) und Aerobbecken (2) so
ausgeführt ist, daß der Flüssigkeitsaustausch zwischen
den Becken zeitweilig unterbrochen werden kann.
19. Belebtschlammanlage nach einem der Ansprüche 15 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Anaerob
beckens (1) nicht mehr als 30% des Volumens des
Aerobbeckens (2) beträgt.
20. Belebtschlammanlage nach einem der Ansprüche 15 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur ein Aerobbecken
(1) aufweist und dieses an seinem Ausgang (5) mit
einer die Flußrate egalisierenden Einrichtung versehen
ist.
21. Belebtschlammanlage nach einem der Ansprüche 15 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Aerobbecken
(2) mit je einem vorgeschalteten Anaerobbecken (1)
und eine Zuführeinrichtung (3) für die umlaufende
schubweise Beschickung der Anaerobbecken (1) aufweist.
22. Belebtschlammanlage nach einem der Ansprüche 15 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß sie hintereinander
geschaltet ein oder mehrere parallel geschaltete
Anaerobbecken (1), ein oder mehrere parallel geschalte
te Aerobbecken (2), ein Nachbelüftungsbecken und
ein Nachklärbecken aufweist.
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