DE9105391U1 - Plant for cleaning domestic wastewater - Google Patents

Description

Dipl.-ing. H. SchmittDipl.-Ing. H. Schmitt

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Dreikönigstraße 13Dreikönigstrasse 13

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Wartenweiler Heinz, Schitter, CH-9413 Oberegg ' *Wartenweiler Heinz, Schitter, CH-9413 Oberegg ' *

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Anlage zur Reinigung von HausabwasserPlant for cleaning domestic wastewater

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage zur Reinigung von Hausabwasser gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.The subject of the present invention is a system for cleaning domestic wastewater according to the preamble of patent claim 1.

Hausabwässer werden in grösseren Agglomerationen direkt einer Gemeindeoder Stadtkläranlage zugeführt. Eine Reinigung der Abwässer vor der Weitergabe an die öffentliche Kanalisation ist nicht erforderlich: In neuerer Zeit werden auch für Liegenschaften, welche ausserhalb des Baugebietes und meist weit entfernt von der öffentlichen Kanalisation liegen, die Reinigung von Hausabwasser verlangt. In solchen Fällen sind bereits sogenannte Dreikammer-Kläranlagen bekannt, bei denen insbesondere die Feststoffe und teilweise auch die Schwebestoffe aus den Abwässern entfernt und zurückgehalten werden können. Diese Anlagen genügen, solange das Abwasser keine Chemikalien enthält, wie sie heute vor allem in Reinigungs- und Waschmitteln zur Anwendung kommen. Abwässer von abgelegenen Gasthäusern, in denen zu den grossen Mengen von Waschmitteln auch noch mit Speiseöl und Speisefett verunreinigtes Geschirrwasser der Kanalisation zugeführt wird, genügen die Dreikammer-Kläranlagen nicht mehr. In letzter Zeit sind auch Versuche unternommen worden, Hausabwässer mit dezentralisiert angeordneten Abwasserreinigungsanlagen auf mechanisch/biologischer Basis aufzubereiten. Diese Anlagen sind einerseits energieabhängig und bedürfen anderseits einer ständigen Ueberwachung. Anlagen, welche einzig auf den biologischen Abbau der Verunreinigungen basieren, sind sehr empfindlich und neigen dazu, bei kurzzeitig zu grosser Schadstoffbelastung des Abwassers zu "kippen", so dass sie ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen können und die Abwässer ungereinigt in die Natur (Boden, Bäche etc.) gelangen kann.In larger agglomerations, domestic wastewater is fed directly to a municipal or city sewage treatment plant. It is not necessary to clean the wastewater before it is fed into the public sewer system: In recent times, domestic wastewater has also been required to be cleaned for properties that are outside the building area and usually far away from the public sewer system. In such cases, so-called three-chamber sewage treatment plants are already known, in which the solids and sometimes also the suspended matter can be removed from the wastewater and retained. These plants are sufficient as long as the wastewater does not contain any chemicals, such as those used today mainly in cleaning and washing products. Three-chamber sewage treatment plants are no longer sufficient for wastewater from remote guest houses, in which large quantities of washing products are also fed into the sewer system with dishwater contaminated with cooking oil and fat. Attempts have also been made recently to treat domestic wastewater using decentralized wastewater treatment plants on a mechanical/biological basis. These plants are energy-dependent on the one hand and require constant monitoring on the other. Plants that rely solely on the biological degradation of contaminants are very sensitive and tend to "tip over" if the wastewater is temporarily too polluted, meaning that they can no longer fulfill their task and the wastewater can enter nature (soil, streams, etc.) untreated.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.This is where the invention aims to remedy the situation.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Anlage zur Reinigung von Hausabwasser zu schaffen, welcheThe invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating a system for cleaning domestic waste water, which

der bereits vorhandenen Dreikammer-Kläranlage oder einer ähnlichen Reinigungsstufe nachgeschaltet wird und über Wochen und Monate ohne jede Überwachung das ihr zufliessende, mit Chemikalien noch verunreinigte Abwasser reinigt.is installed downstream of the existing three-chamber sewage treatment plant or a similar purification stage and cleans the wastewater flowing into it, which is still contaminated with chemicals, for weeks and months without any monitoring.

Es gelingt mit der erfindungsgemässen Anlage, das Abwasser ohne Zusätze von Chemikalien so weit zu reinigen, dass es entweder bedenkenlos einem Gewässer zugeführt werden oder im Erdreich versickern kann, ohne dass Schäden an der Flora oder Fauna entstehen. Die Anlage ist mit äusserst geringen Kosten herstellbar und kann direkt im Anschluss an jede bestehende Dreikammerkläranlage angeordnet werden. Der in der mittleren Kammer angeordnete Filter kann leicht ausgewechselt oder im Gegenstrom gereinigt werden. Die sich im Laufe der Zeit auf dem Filter ansiedelnden Mikroorganismen bewirken mit der mechanischen Reinigung auch eine biologische. Die Anlage kann entweder durch das Schwerkraftprinzip betrieben werden oder mit einem durch eine Pumpe erzeugten Druckgefälle. Je nach Standort kann die Anlage in einem Betonrohr von ein bis zwei Meter Durchmesser untergebracht werden, welches unten durch einen Boden verschlossen und oben durch einen Deckel abgedeckt ist. Bei einem Einsatz in einem abgelegenen und unwegsamen Gebiet, wo beispielsweise ein Transport nur durch die Luft möglich ist, kann anstelle eines Behälters aus Beton ein solcher aus Kunststoff oder Metall eingesetzt werden. Durch die Nachschaltung einer zweiten Filterstufe im Ablaufrohr können auch noch die feinsten Resten von Schwebestoffen ausgefiltert werden, so dass der Anlage im wesentlichen klares Wasser entnommen werden kann.The system according to the invention makes it possible to clean the wastewater without the addition of chemicals to such an extent that it can either be safely discharged into a body of water or seep into the ground without causing damage to flora or fauna. The system can be manufactured at extremely low cost and can be installed directly next to any existing three-chamber sewage treatment plant. The filter in the middle chamber can be easily replaced or cleaned in countercurrent. The microorganisms that settle on the filter over time also cause a biological cleaning along with the mechanical cleaning. The system can be operated either by gravity or with a pressure gradient generated by a pump. Depending on the location, the system can be housed in a concrete pipe with a diameter of one to two meters, which is closed at the bottom by a base and covered at the top by a lid. If it is used in a remote and impassable area where, for example, transport is only possible by air, a plastic or metal container can be used instead of a concrete container. By installing a second filter stage in the drain pipe, even the finest remnants of suspended matter can be filtered out, so that essentially clear water can be taken from the system.

Zur Verbesserung der Belüftung des Abwassers und zur Erzielung konformer BSB-Werte (Biochemischer Sauerstoff-Bedarf) ist es möglich, in die Filterstufe eine Belüftungsleitung mit aussenliegendem Belüftungsaggregat zu integrieren.To improve the aeration of the wastewater and to achieve compliant BOD values (biochemical oxygen demand), it is possible to integrate an aeration line with an external aeration unit into the filter stage.

Anhand zweier illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using two illustrated embodiments. They show:

Figur 1 einen Grundriss der Anlage,Figure 1 shows a floor plan of the facility,

Figur 2 einen Querschnitt längs Linie II-II der Anlage in Figur 1, Figur 3 einen Grundriss einer weiteren Ausführungsform der Anlage und Figur 4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV in Figur 3.Figure 2 shows a cross-section along line II-II of the system in Figure 1, Figure 3 shows a floor plan of another embodiment of the system and Figure 4 shows a cross-section along line IV-IV in Figure 3.

In der Ausführung gemäss den Figuren 1 und 2 besteht die Anlage aus einem im wesentlichen zylindrischen Behälter 1 mit einem Boden 3 und einem Deckel 5. Der Deckel 5 schliesst das Innere des Behälters 1 je nach Ausführung direkt ab. In den zylindrischen Mantel des Behälters 1 münden eine Zuleitung 7 und eine Ablaufleitung 9, wobei die Ablaufleitung 9 auf gleicher Höhe hl liegt wie die Zulaufleitung oder geringfügig darunter. Innerhalb des Behälters 1 sind zwei Trennwände 11 und 13 angeordnet. Die Trennwand 11 liegt zwischen einem Stauraum 15, in welchen durch die Zulaufleitung 7 Wasser eintritt, und einem Filterraum 17, welcher ganz oder teilweise durch einen offenporigen Kunststoff- oder Mineralfilter 19 ausgefüllt ist. Der Filterraum 17 wird weiter begrenzt durch die Zwischenwand 13, die im Gegensatz zur Zwischenwand 11 bis zur Decke 5 reichen kann und zwischen dem Boden 3 und der Unterkante 14 der Wand einen Zwischenraum offenlässt. Die Zwischenwand 13 bildet zusammen mit der anliegenden Wand des Behälters 1 einen Abflussraum 21, von welchem das Wasser durch die Abflussleitung 9 den Behälter 1 verlassen kann. Der Filter 19 kann entweder nur im Bereich angeordnet sein, der durch die beiden sich gegenüber liegenden Zwischenwände 11 und 13 gebildet wird, oder er kann bis zum Boden 3 des Behälters 1 reichen, so dass er in Fortsetzung zur Wand 13 verläuft (in Figur 2 in strichpunktierten Linien dargestellt).In the design according to Figures 1 and 2, the system consists of an essentially cylindrical container 1 with a base 3 and a lid 5. The lid 5 directly closes off the interior of the container 1, depending on the design. A supply line 7 and a drain line 9 open into the cylindrical shell of the container 1, with the drain line 9 being at the same height hl as the supply line or slightly below. Two partition walls 11 and 13 are arranged inside the container 1. The partition wall 11 is located between a storage space 15, into which water enters through the supply line 7, and a filter space 17, which is completely or partially filled with an open-pore plastic or mineral filter 19. The filter space 17 is further delimited by the partition wall 13, which, in contrast to the partition wall 11, can reach up to the ceiling 5 and leaves a gap open between the base 3 and the lower edge 14 of the wall. The intermediate wall 13 forms together with the adjacent wall of the container 1 a drainage space 21, from which the water can leave the container 1 through the drainage line 9. The filter 19 can either be arranged only in the area formed by the two opposing intermediate walls 11 and 13, or it can reach to the bottom 3 of the container 1, so that it runs in continuation of the wall 13 (shown in dash-dotted lines in Figure 2).

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäss Figur 3 und 4 ist der Behälter 1 rechteckig ausgebildet. In der Zulaufleitung 7 ist eine Pumpe 23 eingebaut, welche das Wasser mit erhöhtem Druck dem Stauraum zuführt. Ablaufseitig vom Behälter 1 ist in der Ablaufleitung 7 ein Zusatzfilter 25 eingesetzt, welcher den gesamten Rohrquerschnitt ausfüllt und im Anschluss an eine Kontrollöffnung 27 in der Leitung 7 angeordnet ist. Selbstverständlich kann auch in der Zuleitung 9 eine Kontrollöffnung vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention according to Figures 3 and 4, the container 1 is rectangular. A pump 23 is installed in the inlet line 7, which supplies the water to the storage space at increased pressure. On the outlet side of the container 1, an additional filter 25 is installed in the outlet line 7, which fills the entire pipe cross-section and is arranged in the line 7 following an inspection opening 27. Of course, an inspection opening can also be provided in the inlet line 9.

Der Deckel 5 kann als Gesamtes abgehoben werden oder es können zu den einzelnen Kammern Kontrollöffnungen angebracht sein. Über der Filterkammer 17 muss eine Öffnung vorgesehen sein, durch welche der gesamte als Block ausgebildete Filter 19 herausgezogen und ausserhalb des Behälters 1 gereinigt oder durch einen neuen Filterblock ersetzt werden kann.The cover 5 can be lifted off as a whole or inspection openings can be provided for the individual chambers. An opening must be provided above the filter chamber 17 through which the entire filter 19, designed as a block, can be pulled out and cleaned outside the container 1 or replaced with a new filter block.

Die erfindungsgemässe Anlage gemäss den Figuren 1 und 2 arbeitet wie folgt: Durch die Zuleitung 7 fliesst aus einer Dreikammerkläranlage vorgereinigtes Wasser in den Stauraum 15. Von dort gelangt es von oben durch den Filter 19 in der Filterkammer 17 hindurch in den Abflussraum 21 und verlässt diesen durch die Abflussleitung 9. Beim Durchfluss des Wassers durch den Filter 19, der sehr langsam vor sich geht, werden durch den Filter sämtliche nicht löslichen und zum Teil auch lösliche Stoffe zurückgehalten und - falls auf dem Filter 19 Mikroorganismen angeordnet sind - findet ein biologischer Abbau von Verunreinigungen statt. Das den Abflussraum 21 verlassende Wasser weist einen Reinheitsgrad auf, der einen Abfluss in ein offenes Gewässer oder in die Natur bedenkenlos zulässt.The system according to the invention shown in Figures 1 and 2 works as follows: Pre-cleaned water flows from a three-chamber sewage treatment plant through the supply line 7 into the storage space 15. From there it passes from above through the filter 19 in the filter chamber 17 into the drainage space 21 and leaves it through the drainage line 9. When the water flows through the filter 19, which takes place very slowly, all insoluble and partly soluble substances are retained by the filter and - if microorganisms are arranged on the filter 19 - a biological degradation of contaminants takes place. The water leaving the drainage space 21 has a degree of purity that allows it to be discharged into an open body of water or into nature without any problems.

In der Anlage gemäss den Figuren 3 und 4 wird das Wasser durch eine Pumpe 23 in den Stauraum 15 eingeführt und von unten durch den Filter zum Abflussraum 21 gepresst. Vom Abflussraum 21 gelangt das Wasser durch die Ablaufleitung erneut durch einen Zusatzfilter 25, welcher die letzten noch übrig gebliebenen Schwebestoffe zurückhält.In the system according to Figures 3 and 4, the water is introduced into the storage space 15 by a pump 23 and pressed from below through the filter to the drainage space 21. From the drainage space 21, the water passes through the drainage pipe again through an additional filter 25, which retains the last remaining suspended matter.

Selbstverständlich könnte die Anlage nach den Figuren 3 und 4 auch ohne Pumpe betrieben werden, wenn dem durchfliessenden Wasser genügend Zeit für das Durchdringen des Filters 19 von unten nach oben gegeben wird und die Zuflussleitung 9 über der Abflussleitung in den Behälter 1 einmündet. Of course, the system according to Figures 3 and 4 could also be operated without a pump if the water flowing through is given enough time to penetrate the filter 19 from bottom to top and the inflow line 9 flows into the container 1 above the outflow line.

Durch Hinzufügen einer Belüftungsleitung 28 und einem innen- oder aussenliegenden Aggregat (Gebläse) 29 können die BSB-Werte im zu reinigenden Wasser verbessert werden.By adding an aeration line 28 and an internal or external unit (blower) 29, the BOD values in the water to be cleaned can be improved.

Claims (8)

ansprücheExpectations 1. Anlage zum Reinigen von Abwasser, welches in einer Dreikammerkläran-1. Plant for cleaning waste water which is discharged in a three-chamber treatment plant lage vorgereinigt worden ist, bestehend aus einem die Anlageteile aufnehmenden Behälter mit einer Zu- und einer Ablaufleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) in einen Stauraum (15), einen Filterraum (17) und Abflussraum (21) aufgeteilt ist, wobei im Filterraum (15) ein den gesamten Querschnitt ausfüllender Filterkörper (19) eingesetzt ist.layer has been pre-cleaned, consisting of a container accommodating the system components with an inlet and an outlet line, characterized in that the container (1) is divided into a storage space (15), a filter space (17) and a drain space (21), wherein a filter body (19) filling the entire cross-section is inserted in the filter space (15). 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (19) aus geschäumtem Kunststoff oder aus einem mineralischen Material besteht.2. System according to claim 1, characterized in that the filter body (19) consists of foamed plastic or a mineral material. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass3. Plant according to claim 1 or claim 2, characterized in that zwischen dem Stauraum (15) und dem Filterraum (17) eine Trennwand (11) eingesetzt ist, deren obere Kante (18) unterhalb der Einlaufleitung (7) liegt und dass zwischen dem Filterraum (17) und dem Abflussraum (21) eine Trennwand (13) eingesetzt ist, deren Oberkante höher als die Einlaufleitung (7) und deren Unterkante (14) in einem Abstand zum Boden (3) des Behälters (1) liegt.a partition wall (11) is inserted between the storage space (15) and the filter space (17), the upper edge (18) of which is below the inlet line (7) and that a partition wall (13) is inserted between the filter space (17) and the drainage space (21), the upper edge of which is higher than the inlet line (7) and the lower edge (14) of which is at a distance from the bottom (3) of the container (1). 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that dass die Einlaufleitung (9) auf gleicher Höhe (hl) oder über der Höhe (h2) der Ablaufleitung (9) in den Behälter (1) einmündetthat the inlet line (9) flows into the container (1) at the same height (hl) or above the height (h2) of the outlet line (9) 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that dass der Behälter (1) oben durch einen Deckel (5) direkt verschlossen ist.that the container (1) is directly closed at the top by a lid (5). 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that dass in der Einlaufleitung (7) eine Pumpe (23) eingesetzt ist.that a pump (23) is installed in the inlet line (7). 7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,7. Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that dass in der Ablaufleitung (9) ein Zusatzfilter (25) eingesetzt ist.that an additional filter (25) is installed in the drain line (9). 8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Filterstufe ein Lüftungsrohr (28) mit innen- oder aussenliegendem Aggregat (29) befindet.8. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that a ventilation pipe (28) with an internal or external unit (29) is located in the filter stage. (W. Maucher) Patentanwalt(W. Maucher) Patent attorney