DE3906943A1 - Verfahren zur abwasserreinigung und belebtschlammanlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

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.