DE4433368A1 - Einrichtung zum Schwimmschlammabzug für Kläranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schwimmschlamm­ abzug aus einem Nachklärbecken einer vorzugsweise ein Belebungsbecken und einen Schlammsammelraum aufweisenden Kläranlage mit einem Klarwasserabzug aus dem Nachklärbecken, insbesondere für Kleinkläranlagen.

Es ist bekannt, daß in den Nachklärbecken bei Anlagen zur biologischen Reinigung von Abwasser Schlamm noch von dem biologisch behandelten Wasser getrennt werden muß. Bei den bekannten Anlagen wird der sich durch Schwerkraft am meist trichterförmigen Beckenboden absetzende schwere Schlamm mittels einer Pumpvorrichtung abgezogen und einem Schlamm­ sammelraum zugeführt. In diesem Nachklärbecken entsteht häufig ein Schlamm mit einem geringeren spezifischen Ge­ wicht als es Wasser aufweist, so daß dieser Schlamm als Schwimmschlamm sich auf der Oberfläche sammelt. Dies kann z. B. dann auftreten, wenn Fettbestandteile im Schlamm ein­ gelagert sind oder wenn sich Gasblasen, die beispielsweise aufgrund von Denitrifikationsvorgängen entstehen, an die Schlammflocken anlagern, die dadurch einen Auftrieb erfah­ ren, der ebenfalls zum Aufschwimmen führt. Diese Schwimm­ stoffe müssen vom Klarwasserablauf des Nachklärbeckens ferngehalten werden, da sie eine organische Verschmutzung darstellen, die die Ablaufqualität in beträchtlichem Maße verschlechtern können. Aus diesem Grund sind bei den be­ kannten Anordnungen den Ablaufrinnen für das Klarwasser Tauchwände vorgeschaltet, die den Schwimmschlamm zurückhal­ ten sollen. Der zurückgehaltene Schwimmschlamm muß regel­ mäßig entfernt werden, da sich sonst eine so starke Schlammdecke aufbauen kann, daß diese unter der Tauchwand hindurch zum Ablauf gedrückt werden kann. Der Abzug dieser Schlammschicht erfolgt bei den bekannten Einrichtungen mei­ stens durch Abschöpfen von Hand. Will man die aufwendige manuelle Entfernung mittels eines Schöpfgefäßes vermeiden, so bietet sich ein automatischer oder durch Handeinstellung zu betätigender Schwimmschlammabzug an. Es ist bekannt über eine Saugvorrichtung, beispielsweise eine Pumpe, oder über einen Luftheber den Schwimmschlamm von der Oberfläche abzu­ saugen und dem Vorklärbecken oder dem biologischen Reaktor (Belebungsbecken) zuzuführen. Dabei bietet sich bei mit Druckluft betriebenen Anlagen, die das Belebungsbecken mit Sauerstoff versorgen, der Einbau eines Lufthebers an, der vom gleichen Aggregat mit Druckluft versorgt werden kann.

Es sind Kläranlagen bekannt, die Ablaufvorrichtungen für das Klarwasser aufweisen, die die Oberfläche des Nachklär­ beckens in zwei Hälften aufteilen. Zum Absaugen des Schwimmschlammes sind in diesem Fall zwei Luftheber erfor­ derlich oder entsprechende Einrichtungen, die jeweils eine Hälfte der Nachklärbeckenoberfläche vom Schwimmschlamm freihalten. Der Einbau von zwei Lufthebern hat dabei den erheblichen Nachteil, daß nahezu der doppelte Material- und Kostenaufwand entsteht. Außerdem reicht häufig die Luftlei­ stung des Gebläses bzw. Verdichters nicht aus, um gleich­ zeitig die Versorgung von zwei Lufthebern zu sichern. Man hat in diesem Fall bereits versucht, durch den Einsatz eines stärkeren Verdichters bzw. Gebläses einen sicheren Schwimmschlammabzug zu erreichen. Das ist jedoch wiederum mit erhöhtem finanziellem Aufwand verbunden und verursacht zusätzlich konstante erhöhte Betriebskosten. Es ist auch bekannt einen Abzug im Intervallbetrieb durchzuführen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß bei einem automatischen Betrieb eine oder mehrere zusätzliche Steuerungseinrichtungen er­ forderlich sind. Ein weiterer Nachteil dieser Art des Schwimmschlammabzuges besteht darin, daß beim Absaugen einer Hälfte der Beckenoberfläche eine, wenn auch nur mini­ male, partielle Absenkung des umgebenden Wasserspiegels eintritt, was dazu führt, daß die Ablaufrinne einseitig je­ weils im Bereich der gerade nicht abgesaugten Beckenhälfte mit ablaufenden Klarwasser beaufschlagt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zu­ grunde, eine Schwimmschlammabzugseinrichtung aufzuzeigen, die in die bereits bestehende Ablaufrinne derart integriert werden kann, daß die Absaugung des Schwimmschlammes aus einem Raum unterhalb der Ablaufrinne erfolgt, wobei sicher­ gestellt sein muß, daß ein zuverlässiger Abzug des Schwimm­ schlammes gewährleistet ist, ohne daß Schlammanteile in die Ablaufrinne gelangen können. Dabei sollen beide Hälften der Nachklärbeckenoberfläche mit nur einer einzigen Vorrichtung freigehalten werden können. Außerdem soll diese Einrichtung für die Nachrüstung bestehender Anlagen geeignet sein.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung gelöst, bei der mindestens eine Schwimmschlammabzugsvorrichtung mit einem Sammelschacht und einem Anschluß für einen Luftheber in der Längserstreckung des Klarwasserabzuges angeordnet ist.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelschacht etwa rechteckigen Querschnitt auf­ weist und daß an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden je eine Ausnehmung als Aufnahme für den Klarwasserabzug vorge­ sehen ist und daß die beiden anderen gegenüberliegenden Wände als Überlaufschwelle für den Schwimmschlamm eine ge­ ringere Höhe aufweisen als die Seitenwände. Damit ergibt sich eine sehr leicht zu fertigende und einfach zu hand­ habende Einrichtung, die jederzeit in vorhandene Anlagen nachgerüstet werden kann. Zur Anordnung an den Klarwasser­ abzug hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß an den als Überlaufschwelle wirkenden Seitenwänden Halteelemente zur Befestigung des Sammelschachtes an den Klarwasserablauf an­ geordnet sind. Damit kann diese Einrichtung auch von Un­ geübten jederzeit leicht installiert werden, so daß für den Fall einer Nachrüstung nur geringste Betriebsunterbrechun­ gen auftreten werden. Um den Schwimmschlamm, der sich an dem Boden dieses Sammelraumes ansammelt abzuziehen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Sammelschacht in sei­ nem Boden einen Anschluß für einen Luftheber aufweist. Da­ bei kann ein Luftheber bekannter Bauart benutzt werden und die Druckluft, die zum Betrieb des Lufthebers erforderlich ist, aus der bereits bestehenden Gesamtanlage abgezogen werden.

In den Fig. 1 bis 3 ist schematisch und vereinfacht ein Ausführungsbeispiel mit einem gemäß der Erfindung ausge­ statteten Schlammabzug dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Klarwasserabzug

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3a bis 3c einen zur Nachrüstung geeigneten Schlammabzug in den üblichen Ansichten.

Die Fig. 1 zeigt die Wand 1 eines Nachklärbeckens 2. Dieses Nachklärbecken 2 ist das Folgebecken eines Belebungsbeckens (biologischen Reaktors) und kann entweder separat angeord­ net sein oder konzentrisch in dem Belebungsbecken. Eine konzentrische Anordnung hat den Vorteil eines geringeren Gesamtvolumens und eignet sich daher insbesondere für klei­ nere Kläranlagen und Anlagen, die durch Zuschaltung eines weiteren Belebungsbeckens später erweitert werden sollen. Es hat sich nämlich gezeigt daß durch den Schwimmschlamm­ abzug gemäß der Erfindung das Nachklärbecken kleiner, d. h. von geringerem Volumen sein kann, weil der Schlammabzug kontinuierlich erfolgen kann (Der Abzug ist auch abhängig von einer evtl. geforderten Verweilzeit des Schlammes in dem Nachklärbecken und kann auch in Intervallen erfolgen). Dadurch ist das Nachklärbecken auch nach einer Erweiterung der Anlage, d. h. Vergrößerung des Volumens des Belebungs­ beckens noch wirksam. Wie bekannt schließen sich an das Nachklärbecken noch ein Schlammstapelraum an, der in dem Ausführungsbeispiel ebenso wie das Belebungsbecken nicht dargestellt ist.

Die Belegung in dem Belebungsbecken erfolgt bekanntlich in dem Wasser durch sich bildende Flocken, die die feinsten Schmutzstoffe aus dem Abwasser festhalten, so daß sie von den Bakterien abgebaut werden.

Auch in dem Nachklärbecken kommt es häufig zu einer Schlammbildung. Dieser schwimmt aufgrund seines geringen Gewichtes an der Oberfläche auf z. B. infolge von in dem Schlamm eingelagerten Fettpartikel oder Gasblasen aus De­ nitrifikationsvorgängen. Diese Schlammstoffe müssen von dem Klarwasserablauf des Nachklärbeckens ferngehalten werden. In diesem Nachklärbecken 2 ist ein Klarwasserablauf 3 etwa diagonal angeordnet. Er ist an der einen Seite verschlossen und über eine Begrenzungswand 4 an der Wand 1 des Nachklär­ beckens 2 befestigt. Auf der entgegengesetzten Seite ist es im Ausführungsbeispiel durch die Beckenwand 1 geführt. Die­ ser Klarwasserablauf 3 kann aus einem Rohr gebildet sein und weist in etwa halber Höhe radiale Ablaufbohrungen 5 auf, durch die das Klarwasser in den Klarwasserablauf 3 ge­ langt. In dem oberen Segment des Klarwasserablaufes 3 ist eine oder sind mehrere Reinigungsöffnungen 6 vorgesehen. Tauchwände 7 entlang mindestens eines Teiles der Länge des Klarwasserablaufes 3 verhindern, daß Schwimmschlamm in den Klarwasserablauf 3 gelangt. Dieser Klarwasserablauf 3 teilt das Nachklärbecken 2 im Bereich des Wasserspiegels in zwei Segmente, in denen der Schwimmschlamm sich sammelt. Bei den bekannten Anordnungen wurde der Schlamm von Hand entfernt. Bei der in dem Ausführungsbeispiel dargestellten erfin­ dungsgemäßen Ausgestaltung ist an mindestens einer Stelle in der Längserstreckung des Klarwasserablaufs 3 eine Schwimmschlammabzugsvorrichtung 8 angeordnet. Diese Vor­ richtung 8 besteht aus einem oben offenen Sammelschacht 9, in dem sich unterhalb des Klarwasserablaufes 3 der Schlamm sammelt. Dieser gelangt über eine Überlaufschwelle 10, deren Oberkante unterhalb der Mitte des Klarwasserablaufs 3 liegt, in freier Zuströmung in diesen Sammelschacht 9. Im Boden des Schachtes 9 ist ein Anschluß 11 für einen - nicht dargestellten - Luftheber angeordnet, so daß über diesen Anschluß 11 mittels eines Lufthebers der Schwimmschlamm aus beiden Bereichen des Nachklärbeckens 2 abgezogen werden kann. Dieser Abzug kann kontinuierlich oder in Intervallen erfolgen. Bei Neuinstallationen weist der Klarwasserablauf 3 in dem Bereich - oder den Bereichen -, in dem der Sammel­ schacht 9 angeordnet ist, keine Ablaufbohrungen 5 auf, um mit Sicherheit zu verhindern, daß Schwimmschlamm in den Klarwasserablauf 3 gelangt.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung 8 zum nachträglichen Einbau in bereits vorhan­ dene Anlagen geeignet ist. Bei den bestehenden Anlagen sind bereits Gebläse vorhanden, deren Leistung in der Regel aus­ reicht, um mindestens einen zusätzlichen Luftheber mit Druckluft zu versorgen. Bei der Nachrüstung können - aber müssen nicht unbedingt - vorhandene Ablaufbohrungen 5 in dem vorhandenen Klarwasserablauf 3, z. B. durch Einsetzen von Absperrscheiben verschlossen werden. Sodann wird in diesem Bereich, z. B. mit Haltebändern, der Sammelschacht 9 an den Klarwasserablauf 3 gehängt und der erforderliche Luftheber an dem Anschluß 11 angeschlossen. Dabei ist der Sammelschacht 9 ein auch als Massenartikel leicht zu ferti­ gendes Bauteil, so daß eine Nachrüstung ohne besonderen Aufwand möglich ist.

In der Fig. 3 ist der Sammelschacht 9 vereinfacht darge­ stellt. Dieser Sammelschacht 9 besteht im Ausführungsbei­ spiel aus einem oben offenen Kasten, bei dem zwei gegen­ überliegende Wände 12a, 12b eine Aufnahme 13 zur Aufnahme des Klarwasserabzugs 3 aufweisen. Diese Aufnahme 13 ist eine einfache Ausnehmung, in der der Klarwasserabzug 3 auf­ liegt. Die beiden anderen gegenüberliegenden Wände 14a, 14b bilden die Überlaufschwelle 10 für den Schwimmschlamm aus den beiden Bereichen des Nachklärbeckens 2. Der Anschluß 11 für den Luftheber, über den der Schlammabzug erfolgt, ist im Boden des Schlammsammelschachtes 9 angeordnet. Haltebän­ der oder gleichwertige Befestigungselemente halten den Sammelschacht 9 an dem Klarwasserabzug 3. Die Wände 14a, 14b können eine unterschiedliche Höhe aufweisen, und als aufeinander gleitende Doppelwand in der Höhe mit einfachen Mitteln verstellbar ausgebildet sein.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Schwimmschlammabzug aus einem Nachklärbecken einer vorzugsweise ein Belebungsbecken und einen Schlammsammelraum aufweisenden Kläranlage mit einem Klarwasserabzug aus dem Nachklärbecken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schwimmschlammabzugsvorrichtung (8) mit einem Sammelschacht (9) und einem Anschluß (11) für einen Luftheber in der Längserstreckung des Klarwasserabzuges (3) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelschacht (9) etwa rechteckigen Querschnitt aufweist, und daß an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden (12a, 12b) eine Ausnehmung als Aufnahme (13) für den Klarwasserabzug (3) vorgesehen ist und daß die beiden anderen gegenüber­ liegenden Wände (14a, 14b) als Überlaufschwelle (10) für den Schwimmschlamm eine geringere Höhe aufweisen als die Seitenwände (12a, 12b).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den als Überlaufschwelle (10) wirkenden Seitenwänden (14a, 14b) Halteelemente zur Befestigung des Sammelschachtes (9) an den Klarwasserabzug (3) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelschacht (9) in seinem Boden einen Anschluß (11) für einen Luftheber aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenwände (14a, 14b) höhenverstellbar ausgebildet sind.