DE69203822T2

DE69203822T2 - Anlage für aerobe Reinigung.

Info

Publication number: DE69203822T2
Application number: DE69203822T
Authority: DE
Inventors: Pieter Arend Stilkenboom
Original assignee: VRIES ARIE CORNELIS DE
Current assignee: VRIES ARIE CORNELIS DE
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2012-10-21
Also published as: CA2081148A1; NL9101776A; US5290435A; ATE125784T1; EP0538954B1; ES2075598T3; EP0538954A1; DE69203822D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum aerobischen Reinigen industrieller Abwässer und/oder Haushaltsabwässer, wobei die Einrichtung aufweist
einen trogartigen Behälter mit einer Halbkreisform im Querschnitt, der zum Aufnehmen von zu behandelndem Wasser ausgelegt ist, mindestens zwei drehbar angebrachte Berührungselemente, die in die Behälter eingeführt sind und Füllelemente wie lose darin angeordnete Ringe aufweisen, Fördermittel zum Fördern des verunreinigten Wassers in Dosierungen in dem Behälter und eine Schlammsammelraum zum Absetzen des aerobisch behandelten Abwassers, der hinter dem Behälter liegt und damit durch einen Überfluß verbunden ist, wobei eine Abdichtung, die durch mindestens eine kreisförmige Wand gebildet ist, die sich zusammen mit jedem Berührungselement dreht, zwischen den Berührungselementen zum Verhindern eines direkten Flußes von dem einen Berührungselement zu dem anderen angeordnet ist.
Solch eine Einrichtung ist aus der NL-A-85 03 329 bekannt, die jedoch einen ziemlichen Platzbedarf aufweist. Das zum Einbauen einer solchen Einrichtung benötigte Volumen ist das Resultat des Ungenauen, wenig steuerbaren Wasserflußes von dem einen Behandlungsberührungselement zu dem anderen, wodurch das Abwasser zur Behandlung nicht optimal gereinigt wird. Aerobische Behandlung des Abwassers findet in den drehenden Berührungselementen statt, die regelmäßig das Abwasser in Kontakt mit der Umgebungsluft bringen. Wegen des Kurzschlußflußes wird ein Teil des Abwassers dadurch nicht ausreichen aerobisch behandelt.
Die Erfindung hat zu ihrer Aufgabe, den oben genannten Nachteil zu überwinden und zu diesem Zwecke eine Einrichtung vorzusehen, die sich dadurch unterscheidet, daß Mittel, die aus klingenartigen Elementen gebildet sind, auf der Wand zum Transportieren von Abwasser dazwischen mit erhöhtem Widerstand angeordnet sind, und wobei die Umfangskante von mindestens einer Wand des Berührungsmittels mit einem U-förmigen Flansch ausgebildet ist, der die Abdichtung bildet, deren äußere Kante eng passend auf die innere Wand des Behälters verbindet, oder die innere Wand des Behälters mit ringförmigen Segmenten ausgebildet ist, entlang derer oder zwischen denen die Umfangskante der Wand, die die Abdichtung bildet, verläuft.
Es ist in der Praxis gefunden worden, daß solch eine Abdichtung ausreichend ist, da die verbleibende Lücke zwischen der äußeren Kante der Wand und der inneren Wand des Behälters automatisch durch das Wachstum von Biomasse abgedichtet wird.
Auf Grund der Abdichtung und des kontinuierlichen Widerstandes gegen den ungestörten Transport von dem einen Berührungselement zu dem anderen des Abwassers zur Behandlung wird nicht nur der unerwünschte Kurzschlußfluß verhindert, das Abwasser wird auch zu dem folgenden Schritt bei dem Behandlungsprozess so geführt, daß der Gesamtfluß durch die Einrichtung voll steuerbar ist. Das Abwasser hat daher genug Zeit pro Schritt in dem Bearbeitungsprozess, so daß es effektiv belüftet wird, wodurch die gewünschte aerobische Reinigung stattfinden kann.
Es wird hier empfohlen, zwei Wände pro Berührungselement zu benutzen, die gleichzeitig die Vorder- und Rückwand des Berührungselementes bilden.
Die klingenartigen Elemente nehmen bevorzugt eine längliche Form an und erstrecken sich praktisch radial oder im radialen Sinn relativ zu der Rotationswelle und sind von einer derartigen Form, das sie bei jedem Wasserspiegel den Durchgang auf begrenzte Weise eines gleichen Betrages von Abwasser ermöglichen.
Damit der aerobische Behandlungsprozess verbessert wird, ist ein Rückleitungsrohr angeordnet, das sich von der Rückseite des druckartigen Containers, wie sie in der Transportrichtung des Abwassers gesehen wird, zu seiner Vorderseite erstreckt. Hierdurch kann das behandelte Abwasser teilweise zurück zu dem Anfang des aerobischen Prozesses und/oder zu irgend einem anderen möglichen vorangehenden Prozess geführt werden, was die Bakterienbildung in dem Prozess fördert und daher die Reinigung des Abwassers erhöht.
Gemäß einem weiteren Schritt kann ein Teil des behandelten Wassers über ein Rohr zu einer anaerobischen Anordnung zur Denitrifizierung geführt werden.
Oben erwähnte und andere Merkmale werden weiter aus der Figurenbeschreibung einer Ausführungsform im folgenden verständlich. In der Zeichnung:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische 0beransicht einer anaerobischen und einer aerobischen Reinigungseinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein schematisches Vorsehen der verschiedenen Elemente in der Einrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine axiale Ansicht oder einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine stehende Seitenansicht oder ein Querschnitt der Einrichtung von Fig. 1 entlang der Linie IV-IV;
Fig. 5 zeigt einen stehenden Schnitt durch den Absetztank über die Linie V-V in Fig. 1;
Fig. 6 zeigt einen stehenden Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des Rotorberührungselementes.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung besteht aus einem halbkreisförmigen Behälter 1, der entweder auf einem Rahmen 2 gelagert sein kann oder auf eine Betonkonstruktion gesetzt sein kann, die hier im folgenden nicht weiter erläutert wird. In der Mitte des halbkreisförmigen Troges ist eine Antriebswelle 3 angebracht, an der eine Zahl von kreisförmigen Berührungselementen 4 fest angebracht sind. In der gezeigten Ausführungsform sind vier Berührungselemente angeordnet, aber die Zahl hängt von der gewünschten Reinigungskapazität der Einrichtung ab. Jedes Berührungselement weist eine vordere und hintere Wand 5 auf, von denen mindestens die vordere Wand mit einer Umfangskante in der Form eines U-förmigen Flansches 6 versehen sein kann, der sich nach außen öffnet. Auf der anderen Seite können ringförmige Segmene 40 in dem Behälter angeordnet sein, entlang von denen oder zwischen denen die vordere und die letzte Wand verlaufen, siehe Fig. 6. Das Berührungselement selbst ist mit einer Hülle einer durchlöcherten Platte 7 ausgeführt, wobei das Berührungselement mit willkürlichem Material 8, z.B. Plastikringe oder Rohrstücke gefüllt ist, welche Elemente zum Vergrößern der Athesionsoberfläche für Bakterien dienen, die zur Reinigung des Abwassers notwendig sind. Die Elemente sind lose in die Berührungselemente 4 geworfen, was übermäßiges Wachstum der Bakterien verhindert und Kanalbildung verhindert.
Jedes Berührungselement ist mit einer oder mehreren Luftschaufeln 41 versehen, die in die Hülle eingebaut sind. Die Luftschaufel trägt Luft während der Rotation mit sich und nimmt sie in den Boden des Behälters 1 mit. Die Luftschaufel trägt auch Abwasser von dem Tank mit sich und leert dieses über die Füllelemete.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den äußeren Umfang der U-förmigen äußeren Kante 6 so zu machen, daß sie eng auf die innere Wand des trogartigen Behälters 1 paßt, siehe auch Fig. 3. Die verbleibende Lücke wird durch das Wachstum von Biomasse so abgedichtet, daß in jedem Fall ein Abteil zwischen den Endwänden des Berührungselementes 4 erhalten wird. Dieses vermeidet Kurzschlußflüße entlang der Berührungselemente.
Es wird angemerkt, daß die Endwände 5 eines jeden Berührungselementes 4 mit radial angeordneten schlitzartigen Öffnungen 9 versehen sind, die zum Verhindern eines freien Durchflußes des Wassers dienen und die durch Ausstanzen eines Wandteiles der Wand 5 erhalten sind, siehe auch Fig. 4. Die Auswölbung ist so, daß ein klingenartiges Element erzeugt ist, das nur in der Vorderwand vorstehend vorgesehen ist, um in jedem Fall einem Teil der Menge des Wassers, das außerhalb des Berührungselementes 4 liegt, in das Berührungselement zu tragen.
Es ist auch angemerkt, daß jedes Berührungselement 4 sowohl eine vordere als auch eine Endwand aufweisen kann, siehe Fig. 2, anstelle einer einzigen Endwand, wie es der Fall gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 ist. In diesem Fall sind die klingenartigen Elemente 9 nachlaufend in der Endwand vorgesehen.
Die Anlage ist an der Vorderseite mit einem Vorratsbehälter 10 versehen, der mittels einer festen Unterteilungswand 11 von dem Teil getrennt ist, in dem sich die Berührungselemente 10 drehen. In dem Vorratsbehälter ist auf der Mittelachse eine runde Scheibe angeordnet, an der eine Zahl von kastenförmigen Schaufelelementen 13 befestigt sind.
Diese kastenförmigen Schaufelelemente 13, die an der runden Scheibe 12 angebracht sind, liegen in dem Vorratsbehälter 10, in dem ein Abschnitt der Unterteilungswand 11 positioniert ist, die in einem Winkel angeordnet ist. Das von dem Schaufelelementen dosierte Abwasser fließt über die Unterteilungswand 11, siehe auch Fig. 4.
Ein Verbindungsrohr 16, in dem Abwasser zur Behandlung geliefert wird, entleert sich in den vordersten Vorratsbehälterabschnitt 10.
In dem hintern Vorratsbehälter 10 ist eine Sammelschale 17 vorgesehen, die getrennte Ausläße aufweist. Der eine Auslaß des Troges führt zu einem Rücklaufrohr 18, das sich in dem vorderen Vorratsbehälter 10 entleert, der andere führt zu einem Rücklaufrohr 19, das zu vorhergehenden Prozessen führen kann. Ein Auslaß 34 ist weiter angeordnet, der zu einem Absetztank 20 führt, der weiter unten erläutert wird, der nahe zu dem trogartigen Behälter 1 angeordnet ist. Schaufelelemente 21, die den Elementen 13 entsprechen und die das behandelte Abwasser in die Schalen 17 tragen, sind ebenfalls in dem hinteren Vorratsbehälterabschnitt 10 angeordnet.
Schließlich wird angemerkt, daß ein Mittenantriebsmotor 22 an dem hinteren Ende der Welle 3 angeordnet ist, so daß er die Rotation aller Berührungselemente 4 einschließlich der Wand 12 mit den Schaufelelementen 13 und den Elementen 21 nahe des hinteren Berührungselementes bewirkt.
Wie bereits oben angegeben ist, ist ein Absetztank 20 nahe dem trogartigen Behälter 1 angeordnet, der in Fig. 1 als ein trichterförmiger Behälter gezeigt ist, der teilweise in dem Boden versenkt ist. Das Rohr 34 weist eine Auslaßöffnung 25 auf, die in ein röhrenförmiges Führungselement 26 einmündet, das in einer vertikalen Position angeordnet ist. In dem trogförmigen Bodenende des Absetztankes 20 ist eine Schlammpumpe 27 vorhanden, deren Auslaß 28 zu einem Vorratsbehälter 29 mit einer Auslaßöffnung 30 zum Entwässern des Schlammes führt. Das gereinigte Wasser wird durch eine eingetauchte Platte 33 und einen Überströmkamm 31 zu einem Rohr 32 entwassert und kann auf das 0berf lächenwasser ausgegeben werden oder in den Boden einfiltriert werden.
Aufsteigende Teilchen und Schaum werden in dem Tank gegen die eingetauchte Platte 33 durch die Flußrichtung gesammelt. Diese schwimmenden Teilchen werden in den Vorratsbehältern 29 durch eine Rinne 36 und eine Schlammpumpe 35 getragen.
Die oben erwähne Einrichtung ist wie folgt tätig. In dem Abwasser zu Behandlung über das Rohr 16 in den vorderen Vorratsbehälterraum 10 des trogartigen Behälters 1 geliefert wird, wird dieser Teil mit dem Abwasser zu einem maximalen Pegel gefüllt, der gleich dem oberen Ende der festen Unterteilungswand 11 ist. In dem verursacht wird, daß sich die Welle 3 und dadurch die kastenförmigen Schaufelelemente 13 drehen, wird eine feste Menge Abwasser zu einer Zeit aus dem vorderen Vorratsbehälter 10 unabhängig von dem Pegel in dem Vorratsbehälter 10 heraus geschaufelt und als ein Resultat des Kippens der schaufelförmigen Elemente 13 auf die Unterteilungswand 11 gegossen. Von dort läuft das Wasser über die Unterteilungswand 11 zu dem Teil des trogartigen Raumes 1, in dem die Berührungselemente 4 angeordnet sind. Hier kann das Wasser in die Berührungsteile 8 auf Grund der klingenartigen Schlitze 9 in der vorderen Wand 5 des Berührungselementes eintreten. Dadurch wird das Wasser in engem Kontakt mit den Teilen 8 gebracht, die aus der Wassermenge herausgehoben werden, jedesmal wenn sich das Berührungselement 4 dreht. Hierdurch und auf Grund der Luftschaufeln tritt eine außergewöhnlich gute Belüftung der Menge Wasser in dem trogartigen Behälter 1 auf, was die gute Bakterienbildung sicherstellt, die zur aerobischen Reinigung des Abwassers notwendig ist.
Das Abwasser wird in jedem Fall über eine Unterteilungswand zu einem neuen Berührungselement 4 durch den kontinuierlich dosierten Transport als ein Resultat der Wirkung der Klinke 9 und der Eingabe der Schaufelelemente 13 transportiert.
An dem hinteren Ende wird ein Teil des Wassers aus dem Abschnitt des trogartigen Behälters 1, in dem sich die Berührungselemente drehen, durch die Schaufelelemente 1 herausgeschaufelt, wobei das Wasser über die Sammelschalen 17 ausgegeben wird. Ein Teil des behandelten Wassers wird durch die Rücklaufrohre 18 und 19 zu dem Anfang des trogartigen Behälters 1, nämlich dem vorderen Vorratsbehälter 10 oder zu einem vorangehenden Prozess zurückgeführt. Dieser Teil enthält eine Zahl von Bakterien, die notwendig ist, um bereits eine Bakterienbildung dort zu injizieren und zum Aktivieren der bereits vorhandenen Bakterien.
Ein anderer Abschnitt des Wassers wird direkt in den Absetztank 20 ausgegeben, in dem das Wasser mit den flokkulierten Schlammteilchen in eine ungestörte Umgebung über das Rohr 26 herabgetragen wird, wobei eine Trennung als Resultat der Schwerkraft stattfinden kann. Der gesammelte Schlamm wird über die Pumpe 27 ausgegeben und das eingefangene schwimmende Material über die Pumpe 35 zu dem Pumpenvorratsbehälter 19. Das gereinigte Wasser kann über die eingetauchte Platte 33 und über den Kamm 31 entwässert werden und über das Rohr 32 auf das Oberflächenwasser ausgegeben werden oder in den Boden einfiltriert werden.
Das Abwasser, das über die Zuführung 16 in den Behälter 1 geliefert wird, kann anaerobisch zuvor in einem geschlossenem Tank 50 behandelt werden, der in Abteile durch Unterteilungswände 51 unterteilt ist, die in der Höhe in Flußrichtung abnehmen. Ein Gitter ist vor jeder Wand 51 angeordnet, das zum Zurückhalten der schwimmenden Schicht L dient, so daß nur "reines" Wasser in das nächste Abteil fließt. Eine Pumpe 53 führt das vorbehandelte Wasser zu dem Zuführrohr 16 für die weitere aerobische Behandlung.
Fig. 2 zeigt das ein Teil des Rücklaufrohres 18 oder 19 entsprechend mit einem Rohr 18' verzweigt werden kann, das zu einem anderen anaerobischen Puffertank 30 oder 50 in Fig. 1 führt, der eine Pumpenentleerung aufweist, die zu dem Anfang des trogartigen Behälters 1, nämlich dem vorderen Vorratsbehälter 10 führt. Eine Pumpe 31 sieht den Transport dieses anaerobisch gereinigten Wassers vor.
In Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, in der gleiche Bezugszeichen für die gleichen Komponenten benutzt werden.
Hier ist das Berührungselement mit einer geschlossenen Unterteilung 43 versehen, deren äußerer Umfang kleiner als der der Endwände ist. Das Wasser wird dadurch gezwungen, entlang des äußeren Umfanges zu laufen. Eine U-Auflage 44 ist weiter zwischen der vorderen Wand und der Endwand 5 angeordnet, die als Rührelement dient, damit Schlammsegment in den Boden des Behälters 1 gelöst wird.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt.

Claims

1. Einrichtung zum aerobischen Reinigen industrieller Abwässer und/oder Haushaltsabwässer, wobei die Einrichtung aufweist einen trogartigen Behälter (1) mit einer Halbkreisform im Querschnitt, der zum Aufnehmen von zu behandelndem Wasser ausgelegt ist, mindestens zwei drehbar angebrachte Berührungselemente (4), die in den Behälter eingeführt sind und Füllelemente (8), wie lose darin angeordnete Ringe aufweisen,

Fördermittel zum Fördern des verunreinigten Wassers in Dosierungen in den Behälter (1) und einen Schlammsammelraum (20) zum Absetzen des aerobisch behandelten Wassers, der hinter dem Behälter liegt und damit durch einen Überfluß verbunden ist, woeine Abdichtung (6), die durch mindestens eine kreisförmige Wand (5) gebildet ist, die sich zusammen mit jedem Berührungselement dreht, zwischen den Berührungselementen (4) zum Verhindern eines direkten Flusses von dem einen Berührungselement zu dem anderen angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß Mittel, die aus klingenartigen Elementen (9) gebildet sind, auf der Wand zum Transportieren von Abwasser dazwischen mit erhöhtem Widerstand angeordnet sind, und wobei die Umfangskante (6) von mindestens einer Wand (5) des Berührungselementes (4) mit einem U-förmigen Flansch ausgebildet ist, der die Abdichtung bildet, deren äußere Kante (6) eng passend mit der inneren Wand des Behälters verbunden ist, oder die innere Wand des Behälters (1) mit ringförmigen Segmenten (40) ausgebildet ist, entlang derer oder zwischen denen die Umfangskante der Wand (5), die die Abdichtung bildet, verläuft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Fall zwei Wände (5) pro Berührungselemente (4) angeordnet sind, die durch die Endwände des relevanten Berührungselementes gebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes klingenartige Element (5) durch einen Abschnitt gebildet ist, der aus dem Material der Wand ausgestanzt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes klingenartige Element (9) eine längliche Form aufweist, die sich in radialer Richtung relativ zu der Rotationswelle erstreckt.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Berührungselement (4) mit einer Unterteilung (43) versehen ist, deren äußere Umfangskante kleiner als die (6) der vorderen bzw. der hinteren Endwand (5) davon ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil des druckartigen Behälters (1) über ein Rücklaufrohr (18) mit dessen vorderen Teil verbunden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufrohr (18) teilweise zu einer anaerobischen Reinigungsanlage verzweigt (18') ist.