DE4444335C2 - Biologisches Abwasserreinigungsverfahren mit Belebtschlamm und Kompaktabwasserreinigungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung mit einer Anaerobstufe, einer simultanen oder alternierend betriebenen Aerobstufe und einer Nachklärung, wobei der Belebtschlamm teilweise zur Anaerobstufe zurückgeführt und teilweise als Überschußschlamm aus dem biologischen System entfernt und in der Aerobstufe einerseits die Schlammkonzentration und andererseits der Sauerstoffgehalt in einem vorgegebenen Bereich gehalten wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Kom­ paktanlage zur Abwasserreinigung mit Anaerob- und Aerobbecken, Rührwerken und Belüftungseinrichtungen sowie Nachklärbecken.

Derartige Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung sind grundsätzlich bekannt (DE-PS 34 27 310). Bei diesem bekannten Verfahren wird das Abwasser suk­ zessiv einer anaeroben, einer anoxischen und einer aeroben Behandlung unterworfen und daraufhin einer Klärzone zum Abscheiden von Schlamm zugeführt. Ein Teil dieses Schlammes wird rezirkuliert. Dieses auch als Bio-denipho bekannte Verfahren dient zur Phosphor- und Stickstoffelemenierung, wobei die entsprechenden zum Einsatz kommen­ den Becken in runder und rechteckiger Bauform bekannt sind. Nachteilig bei diesen be­ kannten Verfahren und Anlagen ist, daß in Abhängigkeit von der Schlammzusammensetzung die Nachreinigung in Form von Nachklärbecken ohne Ein­ bauten erheblichen Platzbedarf erfordert. Nachteilig ist außerdem, daß das gesamte Verfahren um so wirtschaftlicher ist, je größer der Anfall an entsprechendem Abwasser ist. Von daher sind in der Vergangenheit immer relativ große Gemeinschaftskläranlagen gebaut worden. Nachteilig ist schließlich noch, daß der Platzaufwand insbesondere für kleinere Anlagen von beispielsweise 4000 EW relativ platzaufwendig sind. Aus der Korrespondenz Abwasser 36 (1989), S. 337-48 ist die Hintereinanderschaltung von Anaerob- und Aerobstufen bekannt. Dabei sind die Anaerobstufen nach dem A/O-Ver­ fahren wie nach dem A²/O-Verfahren als Kaskade ausgebildet. Die Wasserwirtschaft- Wassertechnik 7 (1988) zeigt auf Seite 155-7 verschiedene Anaerob-/Aerobverfahren, bei den Anaerob- und Aerobstufen sowie Nachklärung hintereinander angeordnet sind. Gezeigt sind dabei Versuchsanlagen, bei denen zwei Anaerobbecken hintereinanderliegen. Aus der DE-OS 27 15 256 ist ein Verfahren bekannt, mit dem eine Verbesserung der Behandlung von Abwasser durch ein aktiviertes Schlammverfahren ermöglicht wer­ den soll. Das Verfahren betrifft insbesondere die Steuerung und Kontrolle der Betriebs­ bedingungen, um die selektive Produktion einer hochgradig aktiven Biomasse, die im Wesentlichen frei von fasrigem Wachstum ist, im System zu verbessern, wobei der erhaltene Schlamm besonders günstige Absetzeigenschaften aufweisen soll. Die DE-OS 31 30 718 stellt eine Anlage zur biologischen Abwasserreinigung vor, die über minde­ stens drei hintereinander durchströmte Belüftungskammern und ein Nachklärbecken verfügt. Jede dieser Kammern ist absperrbar und mit einem Abwasserverteiler für zu­ strömendes Abwasser und mit einem Schlammverteiler für Rücklaufschlamm verbun­ den. Gezeigt ist eine Anlage mit insgesamt vier Kammer, wobei weder die Kammer 1 noch die Kammer 2 belüftet wird. Es wird erläutert, dass die gezeigte Anlage ohne Wiederbelüftung des Rücklaufschlammes und ohne verteilte Abwasserzuführung arbei­ tet. Über eine Kaskadenschaltung soll eine deutliche Verbesserung der Ablaufwerte und der Eigenschaften des Belebtschlammes erreicht werden. Von einer besonderen An­ ordnung oder Ausbildung dieser Kammern zur Erzielung eines geringeren Platzbedarfs ist dabei nicht die Rede.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vor allem auch für kleine­ re EW-Anschlüsse wirtschaftlich arbeitendes und dabei gleichzeitig wenig Platzbedarf aufweisendes Abwasserreinigungsverfahren und eine entsprechende geeignete Abwas­ serreinigungsanlage zu schaffen.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß die Anaerobstufe im zwei übereinanderliegenden Stufen ausgebildet wird und dass die Schlammkonzentration in der Aerobstufe bei Einhaltung einer laufend kontrollierten Sauerstoffkonzentration auf < 8 kg/m³ und die Sauerstoffkonzentration ihrerseits auf < 1,5 mg/l gefahren und daß die Nachklärung räumlich in die Aerobstufe integriert wird.

Aufgrund der Integrierung der Nachklärung in die Aerobstufe, die zwei überein­ anderliegende Stufen aufweisende Anaerobstufe und die gezielte Erhöhung der Schlammkonzentration in den Belebtbecken wird ein deutlich reduzierter Platzbedarf erreicht. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Anaerob- und Aerobbecken ringförmig ausgebildet werden. Überraschend ist somit eine verbesserte Reinigung von Abwasser möglich, obwohl bei reduziertem Sauerstoffgehalt gearbeitet wird. Entsprechende Lö­ sungen sind insbesondere im Bereich kleinerer Anlagen von erheblichem Vorteil, zumal nun auch kleinere Gemeinden mit einer eigenen Abwasserreigungsanlage ausgerüstet werden können, die wirtschaftlich arbeitet und die den Transport des Abwassers über teilweise große Entfernungen überflüssig macht. Die Anaerobstufe kann mit wenig Platzbedarf betrieben werden, weil damit die Aufgaben der Anaerobstufe aufgeteilt und damit konzentrierter und mit besserem Ergebnis zu vollziehen sind.

Die Schlammkonzentration wird gegenüber dem bisher üblichen deutlich erhöht, wobei dies deshalb möglich ist, weil eine genaue Überprüfung des Sauerstoffgehaltes vorgenommen wird. Da der Sauerstoff laufend kontrolliert wird und zwar wie im nach­ folgenden Teil noch näher erläutert wirksam kontrolliert wird, ist der Durchsatz und auch der Reinigungserfolg durch die hohe Schlammkonzentration deutlich verbessert. Der Sauerstoffgehalt in der Aerobstufe wird auf kleiner < 1,5 mg/l gehalten, um den unterschiedlichen Mikroorganismen optimale Entfaltungsmöglichkeiten zu geben. Da es sowohl wichtige Mikroorganismen gibt, die sich bei Sauerstoff besser und andere die sich bei wenig Sauerstoff günstig entwickeln, ist der Wert von < 1,5 mg/l optimal. Schließlich wird eine integrierte Nachklärung eingesetzt, d. h. eine Nachklärung nach der Aerobstufe, aber räumlich integriert, so daß das gesamte Verfahren wenig platzauf­ wendig betrieben werden kann. Dabei stellt sich heraus, daß über den optimierten Sau­ erstoffeintrag eine deutliche Reduzierung der Belüftungsenergie erzielt wird und dar­ über hinaus eine Situation für die Mikroorganismen geschaffen wird, die zu einer ver­ ringerten Überschußschlammproduktion führt. Insgesamt gesehen wird damit ein wirt­ schaftlich optimaleres und insbesondere für kleine Einheiten wirksam einsetzbares Ver­ fahren zur biologischen Abwasserreinigung geschaffen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es besonders von Vorteil, wenn die Ana­ erobstufe in zwei übereinanderliegenden, miteinander verbundenen Zonen betrieben wird, wobei der Abwasserzulauf in der unteren Zone liegt. Im aufsteigenden Ast des Wasserstroms erfolgt damit nacheinander, wie schon weiter oben beschrieben, eine wirksame Abwasserklärung bezüglich der Anaerobstufe. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Rücklaufschlamm in der ersten unteren Zone denitrifiziert wird und wenn in der zweiten, darüberliegenden Zone die phosphorakumulierenden Bakterien selektiert werden, so daß dann für die Aerobstufe ein entsprechend vorbereitetes Schlammwassergemisch zur Verfügung steht.

Aus Platzgründen aber auch aus Zweckmäßigkeitsgründen ist für die Durch­ führung des Verfahrens weiter vorgesehen, daß die Aerobstufe mit zwei Parallelbecken gleichmäßig druck- und/oder oberflächenbelüftet gefahren wird. Dabei ist die Beson­ derheit dabei, wie schon weiter vorne erwähnt, die relativ hohe Belebtschlammkonzen­ tration mit < 5 kg/m³. Diese Belebtschlammkonzentration wird in beiden Parallelbec­ ken durchgeführt, wobei durch entsprechende hintereinander Schaltung von Belüftungen eine gleichmäßige biologische Behandlung erreicht wird.

Besonders vorteilhaft läßt sich die Aerobstufe fahren, wenn die Schlammkonzen­ tration auf mindestens 8-10 kg/m³ eingestellt und die Aerobstufe entsprechend gefah­ ren wird. Dabei wirkt sich die hohe Schlammkonzentration einerseits und die gleich­ mäßige Belüftung andererseits vorteilhaft aus, weil die Belüftung wie weiter vorne erwähnt den jeweiligen Bedingungen entsprechend genau eingehalten bzw. eingestellt wird, so daß eine entsprechende "Verarbeitung" des Schlammes garantiert ist.

Schlammkonzentration einerseits und Sauerstoffgehalt anderseits sind wie eben­ falls weiter vorne erwähnt besondere Kennzeichen des vorliegenden Verfahrens. Dabei wird in einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung der Sauerstoffgehalt in der Aerobstufe auf kleiner 1 mg/l gefahren, wobei die mikrobiologische Aktivität des Be­ lebtschlamms hinter oder in der Aerobstufe kontrolliert wird und daraus der notwendige Sauerstoffeintrag ermittelt und dann auch entsprechend eingestellt wird. Damit kann genau die Gegebenheit geschaffen und eingehalten werden, die die Mikroorganismen brauchen, um die ihnen zugedachte Aufgabe optimal auszuführen.

Ein besonders genaue Einstellung des Sauerstoffeintrages bei entsprechender Meßung der Gegebenheiten ist möglich, wenn die mikrobiologische Aktivität des Belebtschlammes durch On-line-Messungen der Fluoreszenzsemission und/oder Schwan­ kungen nach Anregung durch emittiertes Licht mit einer Wellenlänge von 250-780 nm und Aufnahme der Fluoreszenzemission bei einer Wellenlänge von 280-800 nm er­ mittelt wird und danach der Sauerstoffeintrag und/oder weitere Verfahrensparameter eingestellt werden. Es zeigt sich somit, daß hier ein Verfahren zur Verfügung gestellt wird, mit dem erstmalig die Möglichkeit gegeben ist, auf kürzestem Wege und mit hoher Effektivität, mit hoher Schlammkonzentration beladenes Abwasser wirksam zu reinigen und zwar mit geringst möglichem Energieeinsatz und anderseits mit optimaler Aufbereitung auch des Schlammes. Durch die On-line-Messung der Fluoreszenzemis­ sion bzw. der entsprechenden Fluoreszenzschwankungen kann auf den Bedarf auf Sau­ erstoff bzw. kann auf andere Verfahrensparameter zurückgeschlossen werden, so daß dementsprechend der Sauerstoffeintrag bzw. andere Parameter berichtigt werden kön­ nen, um jeweils das Optimum zu fahren. Fährt man das Optimum, führt dies zu den beschriebenen vorteilhaften Ergebnissen, gleichzeitig aber auch dazu, daß ein solches Verfahren unter optimal geringem Platzaufwand betrieben werden kann. Geringer Platz­ aufwand ermöglicht dabei gleichzeitig auch die Bedienung auch kleinerer Kommunen bzw. kleinerer Emittenten.

Trotz höherer Schlammkonzentration ist der Reinigungserfolg so, daß ein stabili­ sierter Belebtschlamm zur Verfügung steht, der nicht nur mit der üblichen Nachklär­ beckenausführung getrennt werden kann, sondern auch mit entsprechenden Aktivab­ scheidern, die wiederum zu einem geringeren Platzbedarf wesentlich beitragen. Gemäß der Erfindung ist daher vorgesehen, daß das Abwasser nach Verlassen der Aerobstufe in der Nachklärung nach dem Gegenstromprinzip an Lamellen, vorbeigeführt und in Klarwässer und Schlamm getrennt wird. Durch dieses Gegenstromprinzip kann der Platzbedarf derartiger Klärbecken wesentlich verringert werden. Die Effektivität der entsprechenden Einbauten ist besonders gut, wenn entsprechend Kunststoffplatten zum Einsatz kommen, die schräg in den Abwasserstrom gestellt werden, so daß es zu einer wirksamen Entschlammung kommt.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Kompaktanlage, bei der das Anae­ robbecken zwei übereinanderliegende und über den Zwischenboden miteinander verbundene Teilbecken bzw. Stufen aufweist, die mit den Aerobbecken verbunden sind, deren Belüftungseinrichtungen über ein die Aktivität des Belebtschlammes ermittelndes Meß­ gerät regelbar ausgebildet sind und daß das nachgeschaltete Nachklärbecken mit Lamel­ lenseparatoren ausgebildet ist. Die Vorteile des entsprechend kompakten Anaerobbec­ ken mit den beiden Teilbecken sind weiter vorne schon erläutert worden. In der ersten Stufe bzw. im ersten Teilbecken wird der Rücklaufschlamm denitrifiziert und in der zweiten Stufe erfolgt die Selektion der phosphorakumulierenden Bakterien. Dieses Ge­ misch wird dann anschließend in die Aerobbecken gegeben, deren Belüftungseinrichtun­ gen so eingestellt sind, daß eine optimale Arbeit der Mikroorganismen gesichert ist, wobei diese optimalen Bedingungen über das Meßgerät jeweils kontrolliert werden und auch korrigiert werden können. Über das Meßgerät wird in der einfachsten Ausführung die Belüftungseinrichtung gesteuert bzw. geregelt, so daß der Sauerstoffeintrag genau den Bedingungen entsprechend einzuhalten ist. Durch die nachgeschalteten Nachklär­ becken mit den Lamellenseparatoren wird die Kompaktausbildung der gesamten Anlage weiter verbessert, so daß auch bei kleineren EW-Anschlüssen wirtschaftliches Arbeiten gesichert ist.

Eine besonders kompakte Ausführung wird gemäß der erfindungsgemäßen Kom­ paktanlage vorgegeben, wenn das zweistufige Anaerobbecken und die Aerobbecken das Nachklärbecken mit den Lamellenseparatoren ringförmig umgebend ausgebildet und an­ geordnet sind. Damit wird quasi eine kreisrunde Kompaktanlage vorgegeben, bei der das Nachklärbecken mittig angeordnet ist, so daß die entsprechende Vorbereitung bzw. Klärung in den Anaerobbecken und Aerobbecken wie bisher nacheinander vorge­ nommen werden kann, um dann die Reinigung bzw. Abklärung im Nachklärbecken in der Mitte der Gesamtanlage vorzunehmen. Hier kann ein entsprechend großes Becken vorgegeben werden, in dem die dafür benötigten Einrichtungen unterzubringen sind. Der notwendige gleichmäßige Eintrag an Sauerstoff wird insbesondere dann zu errei­ chen sein, wenn die Belüftungseinrichtungen als Belüftungsgitter ausgebildet und über den Querschnitt der ringförmigen Aerobbecken fächerförmig verteilt angeordnet sind. Über den gesamten Weg des Schlammwassergemisches erfolgt somit ein Sauerstoffein­ trag, wobei über die Belüftungsgitter eine feinperlige Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr mög­ lich ist. Die Mikroorganismen haben somit die Möglichkeit sich entsprechend mit dem für sie lebenswichtigen Sauerstoff zu versorgen, der über die kleinen Luftblasen ins Wasser übertragen wird.

Eine vorteilhaft stabile Kompaktanlage, andererseits aber günstige Anlage ist die, bei der die Grundplatte für das Anaerobbecken, die Aerobbecken und das Nach­ klärbecken eine Betonguß- oder -formteilplatte ist und daß die Wände aus Stahl oder GFK-Kunststoff oder mit Stahl oder Kunststoff beschichtetem Beton bestehen. Eine solche Kompaktanlage mit den einzelnen quasi eine Einheit bildenden Becken kann damit auf kleinstem Platz vorteilhaft aufgeteilt errichtet werden, wobei je nach Gege­ benheiten die Abstützung über die Grundplatte in den Untergrund immer sichergestellt ist, weil hier über eine entsprechende Betonausbildung alle Möglichkeiten ausgeschöpft werden können. Die senkrecht stehenden Beckenwände können aus Stahl oder anderem Material bestehen, je nachdem welche Anforderungen von Seiten des Betreibers hier vorhanden sind. Die erfindungsgemäße Ausbildung gibt für den Bauherren die Möglich­ keit, eine entsprechende Kompaktanlage in praktisch beliebiger Ausführung zu ver­ wirklichen, so daß ganz nach Zweckmäßigkeitsgründen gebaut werden kann.

Ein besonders guter Kläreffekt ist dann zu erreichen, wenn das Nachklärbecken über eine Zulaufwanne mit dem Aerobbecken verbunden ist, die in den Horizont zwi­ schen dem Bekkenboden zugeordneten Schlammräumern und den Lamellenseparatoren austrägt, die über zum Wasserstrom schräggestellten Lamellen aufweisen. Das "Schmutzwasser" wird dementsprechend zunächst einmal an den Schlammräumern vorbei bzw. zwischen diesen und den Lamellenseparatoren geführt, um hier bereits die ersten Schlammengen abzugeben. Eine endgültige und optimale Reinigung erfolgt dann innerhalb der Lamellenseparatoren, wobei das abgetrennte Schlammaterial an oder auf den Lamellen abrutschen kann, um über die Schlammräumer in die Sammelrinne ge­ bracht zu werden.

Die optimalen Bedingungen in den Aerobbecken und natürlich auch im Nach­ klärbecken sind insbesondere dadurch einzuhalten, daß in der Zulaufrinne ein als Sen­ sor ausgebildetes Meßgerät angeordnet ist, das über einen Lichtemissionsteil und ein die Floureszenzemissionen der Mirkoorganismen oder die Fluoreszenzschwankungen ermittelnden Meßteil verfügend ausgebildet ist. Mit ein und demselben Sensor bzw. Meßgerät kann somit genau ermittelt werden, welcher Sauerstoffeintrag im Aerobbec­ ken vorgenommen werden muß, um die optimalen Bedingungen einzuhalten bzw. wie­ der herzustellen. Das Meßgerät hängt einfach im Wasserstrom und zwar in der Zu­ laufrinne zum Nachklärbecken, so daß die Anzahl bzw. die Menge der Mikroor­ ganismen über das Meßgerät durch Aussenden von Licht und Empfangen der Fluo­ reszenzwerte genau ermittelt werden kann, woraus dann die Rückschlüsse auf den Sau­ erstoffeintrag und andere Parameter vorgenommen werden können.

Eine besonders kompakte Ausführung dieses Sensors ist die, bei der er mit Lichtemissionsteil und Meßteil ein bombenförmiges Gehäuse aufweist, das an einer Kopfseite mit den Kabelanschlüssen und an der anderen Kopfseite mit einer den Inner­ aum verschließenden Quarzscheibe ausgerüstet ist. Dadurch ist die Möglichkeit gege­ ben, den Sensor quasi kopfüber in die Zulaufrinne einzuhängen, wobei das ganze Ge­ häuse im Wasser sein kann oder auch nur der entsprechend untere Teil. Die innerhalb des Gehäuses angeordneten Meßteile können dann durch Einwirken durch die Quarz­ scheibe hindurch so mit Daten versorgt werden, daß sie wiederum Meßwerte erbringen, über die die entsprechenden Parameter im Aerobbecken bzw. der Gesamtanlage einge­ stellt werden.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein auch für kleinere EW-Anschlüsse wirtschaftlich arbeitendes und wenig platzaufwendiges Abwasserreini­ gungsverfahren geschaffen ist. Dieses Verfahren wird mit einer Kompaktabwas­ serreinigungsanlage verwirklicht, die vorteilhaft als kreisrundes Becken mit integrierter Nachreinigung verwirklicht wird, so daß unabhängig von der Größe der Kompaktanlage eine optimale Ausnutzung der einzelnen Teile bzw. Becken immer möglich ist. Dabei wird dieses Verfahren mit hohen Schlammkonzentrationswert, in niedrigen Sauerstoff­ werten wirtschaftlich unabhängig von der jeweiligen EW-Anschlußgröße immer inter­ essant, dadurch, daß über die NADH-Messung die Effektivität jeweils genau überprüf­ bar ist. Durch den Einsatz der NADH-Messung und der damit verbundenen Kompakt­ technologie ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:

• - durch den optimierten Sauerstoffeintrag eine Reduzierung der Belüftungsenergie bis zu 50%,
• - minimierte Überschußschlammproduktion um 10-20%,
• - reduzierte Rückschlammenge durch Eindickung über die Lamellennachklärung.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Kompaktanlage er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Ein­ zelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kompaktanlage im Querschnitt,

Fig. 2 eine Kompaktanlage in Draufsicht und

Fig. 3 einen Sensor bzw. ein Meßgerät in vereinfachter Darstel­ lung im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Kompaktanlage 1 im Schnitt, mit der Abwasser biologisch geklärt werden soll. Dieses Abwasser kommt über den Abwasserzulauf 2 in die Kom­ paktanlage 1 in das Anaerobbecken 3. In dieser Anaerobstufe, die im Zweistufenbe­ reich gefahren wird, erfolgt eine Vergleichmäßigung über ein in beiden Teilbecken 5, 7 wirksames Rührwerk 4. Über den Zwischenboden 6 sind beide Teilbecken 5, 7 mitein­ ander verbunden. Im unteren Teilbecken 5 wird der Rücklaufschlamm denitrifiziert und in der zweiten Stufe folgt eine Selektion der phosphorakumulierenden Bakterien.

Das entsprechend vorbereitete Abwasser wird dann der Aerobbelebungsstufe mit den beiden parallel geschalteten Aerobbecken 9, 10 zugeführt. Diese beiden parallelen Aerobbecken 9, 10 sind bezüglich der Belüftungseinrichtung 11 gleich ausgerüstet. Wie später noch Fig. 2 zeigt, sind über den Querschnitt beider Aerobbecken 9, 10 gleich­ mäßig Belüftungsgitter 12, 13 verteilt, über die eine entsprechend gleichmäßige Belüf­ tung erfolgt. Diese Belüftung ist über ein Meßgerät 15 gesteuert, das gemäß Fig. 1 im Übergang zwischen den Aerobbecken 9 und 10 und dem Nachklärbecken 17 in der Zulaufrinne 16 positioniert ist.

In den Aerobbecken 9, 10 wird eine Belebtschlammkonzentration von vorzugsweise 8-10 kg/m³ eingehalten. Diese hohe Belebtschlammkonzentration ist möglich, weil eine gleichmäßige Belüftung über die Belüftungsgitter 12, 13 erfolgt und weil diese Belüftung genau eingestellt wird, worauf weiter hinten noch eingegangen wird.

Das entsprechend mit den Mikroorganismen beaufschlagte Wasserschlammge­ misch wird dann im Nachklärbecken 17 im Horizont 21 eingeführt, wobei unterhalb des Horizontes 21 die Schlammräumer 20 und oberhalb der Lamellenseparator bzw. die Lamellenseparatoren 18 mit den Lamellen 19, 19', 19" angeordnet sind. Über den Lamellenseparator 18 erfolgt ein Abtrennen des Belebtschlammes, der an den schräg­ stehenden Kunststoffplatten nach unten absinkt und dann über den Schlammräumer 20 in die Sammelrinne 23 geschoben wird. Von hier aus gelangt der Belebtschlamm 22 in entsprechend geringerer Menge als üblich einmal zurück zum Anaerobbecken 3 und zum anderen zur Ablagerung.

Das klare Wasser wird oben abgeführt. Hierüber erfolgen noch weiter hinten Erläuterungen.

Die gesamte Kompaktanlage 1 mit dem Anaerobbecken 3, den Aerobbecken 9, 10 und auch dem dazwischen angeordneten Nachklärbecken 17 steht auf einer entspre­ chend kompakt ausgebildeten Grundplatte 25, die mittig den Beckenboden 24 des Nach­ klärbeckens 17 und auch die Sammelrinne 23 bildet. Die entsprechend aus beispiels­ weise Stahlbeton bestehende Grundplatte 25 kann auch aus einzelnen Platten hergestellt sein, die dann über entsprechende Abdichtungen gegenüber den aufstehenden Becken­ wänden 26 abgedichtet sind. Die Beckenwand 26 sowie auch die Trennwand 27 zwi­ schen den beiden Aerobbecken 9 und 10 kann aus Stahl oder beschichtetem GFK- Kunststoff oder beschichtetem Beton bestehen, je nachdem welche Mengen aufzu­ nehmen bzw. welche Kräfte auszuhalten sind. Die in Fig. 1 wiedergegebene Ausfüh­ rung der Kompaktanlage 1 ist nur geringfügig in den Erdboden 28 eingelassen. Ent­ sprechendes verdeutlicht die Figur.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Kompaktanlage 1, die kreisrund ausgeführt ist, wobei die Anaerobecken 3 sowie die Aerobbecken 9 und 10 das mittig angeordnete Nachklärbecken 17 ringförmig umgeben. Zur Konditionierung des Schlamm­ wassergemisches, das das Anaerobbecken bzw. die Anaerobbecken 3 verläßt ist jeweils ein Rührwerk 29 vorgesehen, so daß das Schlammwassergemisch dann zielgerichtet durch das mit den Belüftungsgittern 12, 13 ausgerüsteten Aerobbecken 9, 10 geführt werden kann. Am gegenüberliegenden Ende der Aerobbecken 9, 10 ist die Trennwand 27 vorgesehen, so daß die beiden Aerobbecken 9, 10 dann getrennt in die Zulaufrinne 16 übergeben. Genau in diesem Punkt ist das Meßgerät 15 bzw. der Sensor 30 ange­ ordnet. Der Sensor 30 ermittelt genau den Sauerstoffbedarf, so daß die Belüftungsgitter 12, 13 bzw. daß diesem zugeordneten Gebläse entsprechend eingestellt und geregelt werden kann. Das Abwasser gelangt dann über die Zulaufrinne 16 in das Nachklärbec­ ken 17, von wo es dann sich reinigend durch die Lamellenseparatoren 18 aufsteigt, um dann gereinigt über die Ablaufrinne 39 abgeführt zu werden.

Der Sensor 30 weist einen Lichtemissionsteil 31 und ein Fluoreszenzmeßteil 32 auf, die beide im entsprechend dichten und bombenförmig ausgebildeten Gehäuse 33 angeordnet sind. Auf der Kopfseite 34 sind die Kabelanschlüsse 35 vorgesehen, wie Fig. 3 verdeutlicht. Auf der gegenüberliegenden Kopfseite 36 ist das Gehäuse 33 über eine Quarzscheibe 37 wirksam verschlossen, so daß einerseits das Lichtemissionsteil 31 Licht aussenden und das Fluoreszenzmeßteil 32 entsprechende Lichtquellen aufnehmen kann. Der Innenraum 38 ist wasserdicht verschlossen.

Eine entsprechende Kompaktanlage 1 ist über die Brücke 40 und den abgedeck­ ten Laufsteg 41 sicher zu begehen, weil das Geländer 42 beidseitig ein sicheres Be­ gehen ermöglicht.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entneh­ menden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (15)

1. Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung mit einer Anaerobstu­ fe, einer simultanen oder alternierend betriebenen Aerobstufe und einer Nachklärung, wobei der Belebtschlamm teilweise zur Anaerobstufe zurückgeführt und teilweise als Überschußschlamm aus dem biologischen System entfernt und in der Aerobstufe einer­ seits die Schlammkonzentration und andererseits der Sauerstoffgehalt in einem vor­ gegebenen Bereich gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anaerobstufe mit zwei übereinander liegenden Stufen ausgebildet wird und dass die Schlammkonzentration in der Aerobstufe bei Einhaltung einer laufend kontrollierten Sauerstoffkonzentration auf < 8 kg/m³ und die Sauerstoffkonzentration ihrerseits auf < 1,5 mg/l gefahren und dass die Nachklärung räumlich in die Aerobstufe integriert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anaerobstufe in zwei übereinanderliegenden, miteinander verbundenen Zonen betrieben wird, wobei der Abwasserzulauf in der unteren Zone liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufschlamm in der ersten unteren Zone denitrifiziert wird und daß in der zweiten, darüberliegenden Zone die phosphorakumulierenden Bakterien selektiert wer­ den.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aerobstufe mit zwei Parallelbecken gleichmäßig druck- und/oder oberflächen­ belüftet gefahren wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammkonzentration auf mindestens 8-10 kg/m³ eingestellt und die Aer­ obstufe entsprechend gefahren wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt in der Aerobstufe auf < 1 mg/l gefahren wird, wobei die mikrobiologische Aktivität des Belebtschlamms hinter oder in der Aerobstufe kontrol­ liert und daraus der notwendige Sauerstoffeintrag ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrobiologische Aktivität des Belebtschlamms durch On-line-Messung der Fluoreszenzemission und/oder Schwankungen nach Anregung durch emittiertes Licht mit einer Wellenlänge von 250-780 nm und Aufnahme der Fluoreszenzemission bei einer Wellenlänge von 280-800 nm ermittelt wird und danach der Sauerstoffeintrag und/oder weitere Verfahrensparameter eingestellt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1-Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser nach Verlassen der Aerobstufe in der Nachklärung nach dem Gegen­ stromprinzip an Lamellen vorbeigeführt und in Klarwasser und Schlamm getrennt wird.

9. Kompaktanlage (1) zur Abwasserreinigung mit Anaerob- (3) und Ae­ robbecken (9), Rührwerken (4) und Belüftungseinrichtungen (11) sowie Nachklärbecken (17) und damit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder den An­ sprüchen 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anaerobbecken (3) zwei übereinanderliegende und über den Zwischenboden (6) miteinander verbundene Teilbecken (5, 7) bzw. Stufen aufweist, die mit den Aerob­ becken (9, 10) verbunden sind, deren Belüftungseinrichtungen (11) ein die Aktivität des Belebtschlammes ermittelndes Meßgerät (15) regelbar ausgebildet sind und daß das nachgeschaltete Nachklärbecken (17) mit Lamellenseparatoren (18) ausgerüstet ist.

10. Kompaktanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweistufige Anaerobbecken (3) und die Aerobbecken (9, 10) das Nachklärbec­ ken (17) mit den Lamellenseparatoren (18) ringförmig umgebend ausgebildet und an­ geordnet sind.

11. Kompaktanlage nach Anspruch 9-Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtungen (11) als Belüftungsgitter (12, 13) ausgebildet und über den Querschnitt der ringförmigen Aerobbecken (9, 10) fächerförmig verteilt angeordnet sind.

12. Kompaktanlage nach Anspruch 9-Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (25) für das Anaerobbecken (3) die Aerobbecken (9, 10) und das Nachklärbecken (17) eine Betonguß- oder -formteilplatte ist und daß die Beckenwände (26) aus Stahl oder GFK-Kunststoff oder mit Stahl oder Kunststoff beschichtetem Beton bestehen.

13. Kompaktanlage nach Anspruch 9-Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachklärbecken (17) über eine Zulaufrinne (16) mit den Aerobbecken (9, 10) verbunden ist, die in den Horizont (21) zwischen dem Beckenboden (24) zugeordneten Schlammräumern (20) und den Lamellenseparatoren (18) austrägt, die über zum Was­ serstrom schräggestellte Lamellen (19) aufweisen.

14. Kompaktanlage nach Anspruch 9-Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zulaufrinne (16) ein als Sensor (30) ausgebildetes Meßgerät (15) angeordnet ist, das über einen Lichtemissionsteil (31) und einen die Fluoreszenzemissionen der Mikroorganismen oder die Fluoreszenzschwankungen ermittelnden Meßteil (32) verfü­ gend ausgebildet ist.

15. Kompaktanlage nach Anspruch 9-Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (30) mit Lichtemissionsteil (31) und Meßteil (32) ein bombenförmiges Gehäuse (30) aufweist, daß an einer Kopfseite (34) mit den Kabelanschlüssen (35) und an der anderen Kopfseite (36) mit einer den Innenraum (38) verschließenden Quarz­ scheibe (37) ausgerüstet ist.