DE3909027A1 - Anlage zur mechanischen und biologischen reinigung von abwasser - Google Patents
Anlage zur mechanischen und biologischen reinigung von abwasserInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur
mechanischen und biologischen Reinigung von Abwasser.
Für die Entfernung von Schadstoffen aus Abwässern ist eine
Vielzahl von biologischen Verfahren bekannt, die in der
einschlägigen Literatur ausführlich beschrieben sind
(vgl. z.B. Rehm H.J.: Industrielle Mikrobiologie, 2. Aufl.,
Berlin-Heidelberg-New York 1981; Präve B.: Handbuch der
Biotechnologie, Wiesbaden 1982; Einsele A.: Mikrobiologische
und biochemische Verfahrenstechnik, Weinheim 1985; Fritsche
W.: Umwelt-Mikrobiologie, Berlin 1985). Vielfach werden
solche Verfahren in flachen Belebungsbecken und in davon
getrennten Sedimentationsbecken durchgeführt.
Weiterhin ist bekannt, Abwasser in hohen zylindrischen
Türmen oder Blasensäulen zu reinigen. Der Raumbedarf für
diese Anlagen ist verhältnismäßig gering. Andererseits
erfordert die Hochbauweise große Investitions- und
Energiekosten.
Reaktoren für die biologische Abwasserreinigung werden auch
in der DE-OS 31 08 629, DE-A 15 57 018, EP-A 00 03 547,
EP-A 01 30 499 und der FR-A 23 26 384 beschrieben. Hierbei
handelt es sich um geschlossene Schlaufenreaktoren.
Neben den genannten für große Mengen Abwasser ausgelegten
Reaktoren besteht auch Bedarf an kleineren Anlagen zur
Abwasserreinigung. In der DIN 4 261 werden solche
Kleinkläranlagen beschrieben. Bei solchen Anlagen wird das
Abwasser zunächst einer mechanischen Behandlung in einem
Absetzbecken unterworfen. Gleichzeitig kommt es in dieser
Kammer zu einem anaeroben Abbau der im Abwasser
enthaltenen organischen Schmutzstoffe. Das so
vorbehandelte Abwasser wird einer anaeroben-aeroben
biologischen Nachbehandlung in der Weise unterworfen, daß es
zur flächenhaften Versickerung unter der Geländeoberfläche
über ein Rieselrohrnetz verteilt wird.
Die Nachbehandlung kann in sogenannten Filtergräben
durchgeführt werden. Diesen wird das in Ausfaulkammern
vorbehandelte Abwasser in oberflächennah verlegten
Rohrleitungen zugeführt. Das austretende Wasser versickert
in die tieferliegenden Filterschichten und wird in
untenliegenden Rohrleitungen gesammelt und durch diese in
dem Oberflächenwasser zugeleitet. Zwar soll das die
Filtergräben umgebende Erdreich wenig wasserdurchlässig
sein, um ein Eindringen des Abwassers in den Untergrund zu
vermeiden, aber eine gesonderte Dichtungsschicht zwischen
Erdreich und Filtergraben ist nicht vorgesehen.
Die geschilderten Kleinkläranlagen weisen erhebliche
Nachteile auf. Vor allem gelangt aus der Faulkammer Schlamm
in die Nachbehandlungsstufe. Aus diesem Grunde werden die
Filtergräben nach einigen Jahren unbrauchbar. Man hat daher
versucht, durch verschiedene Maßnahmen ein Abfließen des
Schlamms aus der Absetz- oder Faulgrube zu verhindern.
Beispielsweise werden vor dem Ablauf der Absetz- und
Faulkammern Tauchwände oder nach oben offene T-Stücke
eingesetzt. Aber auch diese Maßnahmen können nicht
vollständig verhindern, daß Schlamm in die Filtergräben
gelangt.
Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Kleinkläranlage
nach dem Stand der Technik ist, daß die Filtergräben nicht
abgedichtet sind. Das hat zur Folge, daß es sich im Grunde
um Versickerungsanlagen handelt, bei denen lediglich
ein Teil des Wassers in einem tieferliegenden Rohr gesammelt
und abgeleitet wird, während der andere Teil ins
Grundwasser gelangt. D.h., bei diesen Anlagen besteht die
Gefahr der Kontamination des Erdreiches und des Grundwassers.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun die Aufgabe
gestellt, eine Anlage zur mechanischen und biologischen
Reinigung von Abwasser bestehend aus einer Absetz- und
Faulkammer und einem Filtergraben zur Verfügung zu stellen,
welche die geschilderten Nachteile nicht aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß mindestens eine
Ableitung der Absetz- und Faulkammer in Strömungsrichtung
des Abwassers an mindestens einem abnehmbaren Filtersack
angeschlossen ist, welcher sich in einer Kammer befindet,
deren Ableitung mit dem Filtergraben verbunden ist.
Der Filtersack ist vorzugsweise in einem gesonderten Topf
untergebracht. Es ist jedoch auch möglich, den Topf in den
Filtergraben zu integrieren. Der Filtersack bewirkt, daß
aus der Absetz- und Faulkammer abfließender Schlamm nicht
in den Filtergraben gelangt. Besonders geeignet sind
hierfür Filtersäcke mit einer Porengröße von 0,01 mm bis
0,05 mm, insbesondere 0,05 mm. Der Filtersack ist abnehmbar
von der Ableitung aus der Absetz- und Faulkammer, so daß
er gereinigt werden kann, wenn er mit Schlamm gefüllt ist.
Die in dem Filtersack vorhandene Schlammenge läßt sich
indirekt über einen Niveaufühler in der Absetz- und
Faulkammer bestimmen, so daß bei Erreichen einer bestimmten
Wasserhöhe die Filtersackreinigung durchgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Absetz- und
Faulkammer über zwei Leitungen an zwei Filtersäcke
angeschlossen. Es ist jedoch auch möglich, die
Zwischenfilterung mit mehr als zwei Filtersäcken
durchzuführen. In den Zuleitungen zu den Filtersäcken können
Mittel vorgesehen sein, mit denen in Abhängigkeit von den
Signalen des Niveaufühlers die Leitungen im Wechsel derart
geöffnet und geschlossen werden können, daß ein Filtersack
vom Abwasser durchströmt wird, während der zweite
abgeschlossen und gereinigt wird. Hierfür lassen sich
beispielsweise Ventile oder Schieber verwenden. Über einen
in der Absetz- und Faulkammer angeordneten Niveaufühler kann
festgestellt werden, ob ein Filtersack mit Schlamm gefüllt
ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind die Zuleitungen zu den Filtersäcken
übereinander angeordnet. Die Anordnung hat zur Folge, daß
zunächst der an die untere Leitung angeschlossene
Filtersack vom Abwasser durchströmt wird. Sobald dieser
Sack mit Schlamm gefüllt ist, wird die Wasserströmung auf
nahezu null reduziert. Das Ergebnis ist ein Ansteigen des
Wasserspiegels in dem Absetz- und Faulbecken. Das hat
wiederum zur Folge, daß das Wasser über die obere Leitung
in den zweiten Filtersack strömt. Nun kann der Filtersack
von der unteren Leitung abgeschlossen und gereinigt werden.
Sobald der untere Sack gereinigt ist, fließt zwangsläufig
das Abwasser wieder durch die untere Leitung, so daß der
Filtersack an der oberen Leitung gereinigt werden kann.
Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß ohne großen meß-
und regeltechnischen und konstruktiven Aufwand ein
vollständiges Fernhalten absetzbarer, größerer Partikel
von dem Filtergraben erreicht wird.
Im folgenden wird die eine bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anlage unter Bezugnahme auf die Figuren
näher erläutert:
Fig. 1 stellt die erfindungsgemäße Anlage im Längsschnitt
dar;
Fig. 2 stellt die erfindungsgemäße Anlage in der Aufsicht
dar;
Fig. 3 zeigt die zwei Kammerfaulgruben in der
Seitenansicht;
Fig. 4 zeigt die die Filtersäcke enthaltende Kammer;
Fig. 5 zeigt das Einlaufteil des Filtergrabens;
Fig. 6 zeigt die Verbindung zwischen Einlaufteil und
Filtergrabenabdichtung.
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage wird
das zu behandelnde Abwasser über die Zuleitung 10 zunächst
in die Absetz- und Faulkammer 1 geleitet. In dieser Kammer
werden die absetzbaren Stoffe und Schwimmstoffe aus dem
Abwasser entfernt. Gleichzeitig wird ein teilweiser
anaerober Abbau der im Abwasser enthaltenen organischen
Schmutzstoffe bewirkt. Über die Leitungen 5 bzw. 5 a gelangt
das vorbehandelte Abwasser in die Kammer 3. Der Ablauf kann
gegen das Abfließen von Schlamm durch eine Tauchwand oder
ein nach oben offenes T-Stück gesichert sein. Der trotzdem
noch in die Leitungen 5 oder 5 a gelangende Schlamm wird in
den Filtersäcken 4 bzw. 4 a aufgefangen.
Die Filtersäcke 4 und 4 a sind mit den Rohren 5 und 5 a dicht,
aber abnehmbar verbunden. Im einfachsten Falle kann hierzu
ein Schnappverschluß an dem Zulaufstutzen vorgesehen sein.
Um die Verstopfungsgefahr zu verringern, werden die
Filtersäcke vorzugsweise im Wasser liegend eingebaut.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anlage ist so
ausgestaltet, daß ein Filtersack vom vorbehandelten Abwasser
durchströmt wird, während der andere gereinigt wird. Das
wird dadurch erreicht, daß die Leitung 5 a von Leitung 5 nach
oben abgezweigt ist, so daß beide Leitungen
übereinanderliegen. Die Anordnung bewirkt, daß das Abwasser
so lange durch Leitung 5 fließt, bis sich der Filtersack 4
mit Schlamm zugesetzt hat und nahezu undurchlässig geworden
ist. In der Folge wird das Abwasser durch die Leitung 5 a
gedrückt. Leitung 5 wird sodann geschlossen und der
Filtersack 4 abgenommen und gereinigt. Sobald der Filtersack
4 gereinigt und wieder angeschlossen ist, fließt das
Abwasser wieder durch Leitung 5 und Filtersack 4, so daß
Filtersack 4 a abgenommen und gereinigt werden kann.
Technisch möglich ist auch, die Leitung 5 a gerade
durchzuführen und die Leitung 5 nach unten abzuzweigen oder
mit zwei geraden Leitungen 5 und 5 a in unterschiedlicher
Höhenlage das Abwasser zur Filtersack-Kammer abzuführen.
Mit zunehmender Verschlammung des Filtersackes 4 steigt der
Wasserspiegel in der Absetz- und Faulkammer 1 an. Der
Anstieg des Wasserniveaus wird durch den Niveaufühler 7
angezeigt und dient als Signal, Filtersack 4 zu reinigen.
Bei dem Niveaumeßfühler 7 handelt es sich vorzugsweise um
einen Schwimmer, welcher durch ein optisches Signal die
jeweilige Wasserhöhe anzeigt. Ein Beispiel hierfür ist der
Fig. 3 zu entnehmen, welche in der Seitenansicht die
Absetz- und Faulkammer zusammen mit einer Schwimmeranzeige
zeigt. Es können jedoch erfindungsgemäß beliebige andere
Sensoren zur Bestimmung der Wasserhöhe eingesetzt werden.
In Fig. 4 ist die erfindungsgemäße die Filtersäcke 4, 4 a
enthaltende Kammer 3 in Seitenansicht dargestellt. Die
Oberseite der Kammer 3 ist mit einer gedämmten Platte 17
abgedeckt. Diese Platte ist abnehmbar für den Wechsel der
Filtersäcke. Die Filtersäcke haben in dem angegebenen
Beispiel eine Porengröße von 0,05 mm. Die Zu- und
Ableitungen 5, 5 a zu der Kammer 3 bestehen erfindungsgemäß
vorzugsweise aus Kunststoff, z.B. aus Polyethylen oder
Hochdruckpolyethylen (PE oder HDPE).
Das aus den Filtersäcken 4 und 4 a strömende von absetzbaren
Partikeln völlig befreite Abwasser strömt über die Leitung 6
und das Sickerrohr 11 in den Filtergraben 2. Das Sickerrohr
11 ist in der oberen Hälfte des Filtergrabens 2 angelegt.
Durch die Filterschicht 12 gelangt das Abwasser schließlich
zum Sickerrohr 13. Von hier wird es über das Rohr 14 aus dem
Filtergraben 2 abgeleitet. Auch diese Rohre werden bevorzugt
aus Kunststoff gefertigt.
Der Filtergraben 2 ist mit üblichem Trägermaterial für
Mikroorganismen gefüllt. Vorzugsweise handelt es sich um
Kies, Sand, lehmigem Sand oder sandigem Lehm. Das durch
das Sickerrohr 11 über den Filtergraben 2 sich verteilende
Abwasser versickert in der Filterschicht. Hierbei wird es
vorwiegend aerob biologisch durch die auf der Oberfläche des
Filtermaterials lebenden Mikroorganismen von Schadstoffen
befreit.
Der Filtergraben 2 ist an seinen Außenwänden wasserdicht.
Hierfür wird erfindungsgemäß eine dichtende Folie 8 a aus
Kunststoff, vorzugsweise Hochdruckpolyethylen (HDPE)
verwendet. Die Zuleitung 6 bildet mit der Wand 9 eine
Einheit. Als Material wird hierfür auch Kunststoff,
vorzugsweise Hochdruckpolyethylen verwendet. Ein
entsprechendes Teil ist in der Abb. 5 dargestellt. Dieses
Teil ist baugleich mit der aus der Ableitung 14 und der
Wand 9 bestehenden Einheit 9 a. Einziger Unterschied ist
hier, daß das Ablaufrohr 14 im unteren Teil eingebaut ist.
In Abb. 6 ist die Wand 9 in der Seitenansicht dargestellt.
Hieraus ist ersichtlich, daß am unteren Ende der Wand 9 ein
Teil 15 rechtwinklig angebracht ist. Dieses Teil 15
entspricht in seinen Abmessungen Becken und Wand des
Filtergrabens 2. Auf dem Teil 15 befindet sich eine
Nippelkonstruktion 16. In diese Nippelkonstruktion 16 kann
die auf dem Boden und an der Wand des Filtergrabens 2
liegende wasserdichte Folie 8 a eingeklemmt werden. Die
Fixierung kann beispielsweise mit Hilfe einer
Kunststoffschnur 16 a erfolgen. An der Unterseite der Folie
kann darüber hinaus vor dem Eindrücken ein Kleber aufgebracht
werden.
Claims (8)
1. Anlage zur mechanischen und biologischen Reinigung von
Abwasser bestehend aus einer Absetz- und Faulkammer (1)
und einem Filtergraben (2), dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine
Ableitung (5) der Absetz- und Faulkammer (1) in
Strömungsrichtung des Abwassers an mindestens einen
abnehmbaren Filtersack (4) angeschlossen ist, welcher
sich in einer Kammer (3) befindet, deren Ableitung (6)
mit dem Filtergraben (2) verbunden ist.
2. Anlage gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Absetz- und
Faulkammer (1) ein Niveaufühler (7) angeordnet ist.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Absetz- und
Faulkammer (1) über mindestens zwei Leitungen (5, 5 a)
an zwei Filtersäcke (4, 4 a) angeschlossen ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen
(5, 5 a) zu den Filtersäcken (4, 4 a) Mittel vorgesehen
sind, mit denen in Abhängigkeit von den Signalen des
Niveaufühlers (7) die Leitungen (5, 5 a) im Wechsel derart
geöffnet oder geschlossen werden können, daß ein
Filtersack vom Abwasser durchströmt wird, während aus
dem zweiten der Schlamm entfernt wird.
5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leitungen (5, 5 a)
übereinander angeordnet sind.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Filtersäcke (4, 4 a) mit
einer Porengröße von 0,01 bis 0,05 mm eingesetzt werden.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Porengröße 0,05 mm
beträgt.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
Boden (8) und Wände (9) des Filtergrabens wasserdicht
ausgestaltet sind.
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