WO2003099731A1 - Verfahren, vorrichtung und trenneinrichtung zur biologischen abwasserreinigung - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und trenneinrichtung zur biologischen abwasserreinigung Download PDF

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WO2003099731A1
WO2003099731A1 PCT/DE2002/001904 DE0201904W WO03099731A1 WO 2003099731 A1 WO2003099731 A1 WO 2003099731A1 DE 0201904 W DE0201904 W DE 0201904W WO 03099731 A1 WO03099731 A1 WO 03099731A1
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channel
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wastewater
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PCT/DE2002/001904
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Martin Marggraff
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Munters Euroform Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a method for biological wastewater treatment, in which the wastewater in a activated sludge tank is aerated and activated sludge is separated off via at least one inclined lamella pack in the activated sludge tank, and the cleaned waste water is led out of the activated sludge tank.
  • the invention further relates to a device for performing such a method and a separation device for use in such a device.
  • aeration tanks are known in which the aeration area and the separation area are spatially separated from one another, so that the aeration process and the separation process take place at different points in the activation tank.
  • Aeration tanks are also known in which the aeration and separation processes take place in different operating phases, ie simultaneous aeration and sludge separation are not possible.
  • a method for biological wastewater treatment in which in a ventilated activated sludge the biomass or bacterial content in the activated sludge tank is arranged by slanting lamella packs, which are arranged at the end of the flow path of the activated sludge tank at a distance from the latter before the discharge are increased or the activated sludge is thickened.
  • ventilation is provided directly in front of or on the plate pack, and the air released is directed into the individual spaces between the plates.
  • the present invention has for its object to provide a method, a device and a separation device of the type specified, with which a particularly high quality wastewater treatment can be achieved with high performance.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset in that the at least one inclined lamella packet is ventilated from below, in an upflow channel adjacent to the upper lamella ends, an upward flow is generated by the rising air and in an outflow channel adjacent to a downward flow is brought about at the lower ends of the lamellae, with sludge sedimented on the lamellae.
  • a targeted upward flow and a targeted downward flow on both sides of the lamella package are thus generated by the ventilation provided below the inclined lamella package, which leads to a desired activated sludge circulation.
  • the upward flow in the upflow channel does not influence the sedimentation process within the interstices between the lamellae, while the targeted vertical downward flow in the outflow channel takes the sedimented activated sludge with it and carries it into the area of the activation tank, in which no separation device is provided.
  • the inclined plate package has a much larger width than the adjacent outflow channel. If the area below the plate pack is designated with "and the area of the outflow channel" B ⁇ , the area “A * is significantly larger than the area” B ⁇ . As a result, significantly more rising air is collected in area “A” and thereby generated a relatively strong upward flow and directed into the upflow channel.
  • the water body transported upwards by the flow can only flow down again through the significantly smaller area “B N (outflow channel) and on the one hand enter the fins or on the other hand exit from the separating device. In area “B (outflow channel), there is therefore no upward flow due to the calming flow conditions below it, but this concentrates on the upflow channel assigned to area" A *. In area “B ⁇ there is only a downward flow, which carries the sedimented activated sludge downwards for mixing with the rest of the activated sludge.
  • the aeration carried out during the separation process thus acts in such a way that a special flow guidance results in the basin, which increases the function of the aeration basin or enables a particularly good quality wastewater treatment.
  • the upward flow generated can therefore be regulated via the ventilation intensity and in particular briefly increased for "flushing purposes".
  • cleaned waste water is preferably discharged upward adjacent to the upper lamella ends, specifically in one from the upflow channel separate way.
  • the cleaned wastewater can then be collected at the upper end of the separation device and led out of the aeration tank via one or more drain lines.
  • additional measures can be taken so that the rising air in the lower area of the separating device only penetrates into the upflow channel and not into the outflow channel (area “B ⁇ ).
  • area “B ⁇ ) For example, in a special embodiment of the method according to the invention, penetration of the air from below into the outflow channel is prevented by deflection devices. This can involve additional baffles or a longer design of the lowest lamella level, so that the area “B ⁇ is additionally shielded.
  • part of the upward flow is passed through the discharge area for cleaned waste water for flushing purposes.
  • the discharge area for the cleaned wastewater can be cleaned in a simple manner.
  • the upward flow is preferably passed through the discharge area periodically.
  • the discharge area for purified waste water is expediently essentially closed at the top.
  • a roof-shaped closure is preferably used, the area of the “roof ridge” expediently remaining open.
  • sludge and gas or air bubbles or purging air can escape from the system or back into the system Aeration tanks are returned. If necessary, a separate floating sludge drain is also possible.
  • the outflow channel (area “B ⁇ ) is temporarily closed in a targeted manner at the top. This is preferably done with strong ventilation so that air can enter this area and flow through the fins, whereby the fins can be cleaned. By slowly lowering the closure, the slat level can be cleaned according to the slat level.
  • the method according to the invention can be used both for partial flows and for the total flow in the activation tank. It goes without saying that the separating device is preferably located immediately before the activation tank expires.
  • the above-mentioned object is also achieved by a device for performing the method described above.
  • the device comprises an aeration basin, a separation device in the form of at least one inclined lamella pack, a ventilation device and a discharge device for the cleaned wastewater and is characterized in that the aeration device is arranged below the inclined lamella pack and adjacent to the upper fin ends of the Package an upflow channel and an outflow channel is arranged adjacent to the lower fin ends.
  • This arrangement causes that of the ventilation device, preferably a pressure ventilation with the pool floor attached ventilation elements (pipes, hoses, plates or injectors), discharged and upward flowing air hits the inclined underside of the inclined lamella pack and is guided by it into the adjacent upflow channel. This creates an upward flow through the upflow channel.
  • the water body transported upward by the flow can only flow down again through the outflow channel, carrying the activated sludge deposited on the lamella downwards for mixing with the remaining activated sludge.
  • the upflow channel is arranged adjacent to the upper fin ends of the inclined fin package and is delimited on the one hand by an end wall of the fin package at the upper fin ends.
  • the other boundary wall can be formed by a boundary wall of the aeration tank, a diving wall, a boundary wall of an adjacent inclined lamella pack, etc.
  • the outflow channel is arranged adjacent to the lower lamella ends of the inclined lamella package and is delimited at least on one side by the lamellae which run obliquely upwards with the open lamella spaces.
  • a boundary wall of any kind can be provided. If several inclined lamella packs are arranged next to one another, the outflow channel is preferably inclined on both sides of the slats running upwards bounded by the open spaces.
  • the cleaned wastewater is preferably collected in a collecting shaft arranged adjacent to the upper fin ends.
  • This collecting duct preferably forms the boundary of the inflow channel.
  • In the collecting shaft there is preferably at least one discharge pipe leading upwards for purified waste water, which is expediently perforated.
  • the cleaned waste water is led upwards out of the separating device via this at least one discharge pipe, preferably into a horizontal drain line which can be connected to the separating device in particular with a simple coupling. In this way, the separation device can be uncoupled at any time and lifted out of the activation tank, for example, for basic cleaning.
  • one or more openings leading into the aeration tank are provided in the collecting shaft, through which a part of the upward flow can be passed through the collecting shaft. This allows the collecting shaft to be flushed in a simple manner. These openings can either be constantly open or can be opened and closed in a controlled manner.
  • the collecting shaft is closed at the top in a roof shape, the area of the “ridge” preferably remaining open.
  • sludge and gas or air bubbles or purging air can escape from the system or be returned to the activation tank.
  • a separate floating sludge drain is also possible.
  • the outflow channel is shielded from rising air bubbles in the lower end region.
  • These measures can also be taken to prevent rising air from entering the outflow channel.
  • the shielding can be realized in that a special baffle is provided for this purpose, which diverts the rising air flow to the upflow channel.
  • Another solution is that the lowest slat level is made a little longer, so that the outflow channel is also shielded. Other configurations are also possible.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides that a plurality of inclined lamella packs are arranged side by side in a roof shape.
  • the following arrangement is therefore preferably provided in this direction in the inflow direction of the activation tank: collecting shaft, first inclined lamella packet with slats inclined downwards, outflow duct, second inclined lamella packet with slats rising upwards, collecting shaft, inflow channel, collecting shaft , third inclined plate package with slats inclined downwards, outflow channel, fourth inclined plate package with slats rising upwards, collecting duct, inflow channel, pool wall.
  • the separating device consisting of one inclined plate pack or several inclined plate packs is arranged transversely to the inflow direction of the activated sludge tank before it expires.
  • the separator can be used for partial flows as well as for the total flow of the aeration tank.
  • Several separation devices can also be arranged in the aeration tank.
  • a separating device for use in a device of the type described above, which has one or more inclined plate packs.
  • This separating device can be hung, for example, in the aeration tank, but also on stands on its bottom. By separating the drain line, the separating device can easily be removed from the basin again.
  • the aeration device which can be of a known type, is preferably also releasably attached to the bottom of the aeration tank, so that simple replacement, simple maintenance, etc. is possible.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through an aeration tank with built-in separator
  • Figure 2 is a plan view of the aeration tank of the Figure 1;
  • Figure 3 is a view of the separation device in the direction of arrows A - A in Figure 1 / and
  • Figure 4 is a view of detail D in Figure 1 on an enlarged scale.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an aeration tank 1, the inflow direction of the tank being shown by the arrow at the top left and running from left to right in the figure.
  • the wastewater level in the pool is indicated at 2.
  • Such aeration tanks are known, so that details thereof need no longer be discussed. Only the details essential to the invention are described below.
  • a separation device 3 for separating the activated sludge from the waste water is shown in the drainage area of the activation tank 1.
  • This separating device 3 comprises four inclined lamella packs 4 arranged next to one another, which are arranged roof-shaped transversely to the inflow direction of the aeration basin, ie in such a way that two adjacent inclined lamella packs 4 each have downwardly directed slats, the lamellae of the two packets are inclined opposite to each other.
  • Such sloping plate packs are known as such, so that known designs can be used when designing the packs.
  • On the bottom of the aeration tank 1 there is an aeration device 10, which is a compressed air aeration that works with plate aerators.
  • Other embodiments of ventilation devices are also suitable.
  • the aeration device 10 extends essentially over the entire length of the aeration tank, in particular over the area below the separating device 3.
  • the aeration device releases air bubbles 11 which rise upwards in the aeration tank.
  • the ventilation of such revitalization purposes is known as such and therefore need not be discussed in detail.
  • the purpose of the aeration is to supply the microorganisms in the aeration tank with oxygen and in this way to increase the cleaning performance of the tank.
  • the wastewater flowing upward in the channels 7 follows the arrows shown in FIG. 1 and flows down again via the outflow channels 8. Part of the water and the activated sludge enter the fins from these outflow channels. This is where the actual separation of water and sludge takes place. The sludge slides down on the fins back into the outflow channels and is discharged there by the downward flow.
  • Waste water flows upwards to the upper fin end and enters a collecting shaft 5 there.
  • Each inclined plate pack has a vertical collecting shaft 5 adjacent to the upper ends of the individual plates, which extends over the width of the plate pack.
  • the cleaned wastewater collects in this collecting shaft and is led upwards out of the basin via three discharge pipes 6 arranged at a distance from one another in the collecting shaft 5.
  • Figure 2 shows a top view of the arrangement of the collecting shafts 5 and exhaust pipes 6. Die Extraction pipes open at their upper ends in three horizontally running drain lines 9, with which the cleaned waste water is discharged from the activation tank.
  • Figure 2 shows the aeration tank of Figure 1 in plan view, but not to scale. The direction of inflow is indicated by an arrow in FIG.
  • FIG. 3 shows a view in the direction of the arrows A - A in FIG. 1.
  • This view shows the inclined plate pack 4 arranged leftmost in FIG. 1 with the individual plates and the collecting duct 5 arranged in front of it, as well as an exhaust pipe 6 arranged in the collecting duct a drain line 9 opens.
  • rinsing openings 13 are provided which lead into the aeration tank and through which part of the upward flow can be passed through the collecting shaft in order to clean or flush it in a simple manner.
  • the collecting shaft 5 is closed in a roof-like manner, as shown at 14, the area of the “roof ridge” remaining open.
  • the aeration tank can also be equipped with an agitator for additional horizontal mixing.

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Abstract

Es werden ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und eine Trenneinrichtung zur Verwendung in dieser Vorrichtung beschrieben. Bei dem Verfahren wird das in einem Belebungsbecken (1) befindliche Abwasser belüftet und über mindestens ein im Belebungsbecken befindliches Schräglamellenpaket (4) Belebtschlamm abgetrennt und das gereinigte Abwasser aus dem Belebungsbecken geführt. Das mindestens eine Schräglamellenpaket (4) wird von unten bellüftet, so dass in einem Aufströmkanal (7) benachbart zu den oberen Lamellenenden durch die aufsteigende Luft eine Aufwärtsströmung erzeugt wird, während in einem Abströmkanal (8) benachbart zu den unteren Lamellenenden eine Abwärtsströmung unter Mitführung von auf den Lamellen sedimentiertem Schlamm bewirkt wird. Durch diese spezielle Strömungsführung wird eine Belebtschlammumwälzung im Becken erreicht und auf diese Weise die Reinigungsleistung des Beckens verbessert.

Description

Verfahren, Vorrichtung und Trenneinrichtung zur biologischen Abwasserreinigung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem das in einem Belebungs- becken befindliche Abwasser belüftet und über mindestens ein im Belebungsbecken befindliches Schraglamellenpaket Belebtschlamm abgetrennt und das gereinigte Abwasser aus dem Belebungsbecken geführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sowie eine Trenneinrichtung zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung.
Bekannt sind verschiedene Einrichtungen zum Abtrennen von Belebtschlamm innerhalb eines Belebungsbeckens zur Erhöhung der Belebtschlammkonzentration oder zur Klärung des Abwassers. Diese Einrichtungen haben jedoch alle den Nachteil, daß der Bereich, in dem die Trenneinrichtung installiert ist, überhaupt nicht oder zumindest während des Trennvor- gangs nicht belüftet werden darf. So sind beispielsweise Belebungsbecken bekannt, bei denen der Belüftungsbereich und der Trennbereich räumlich voneinander getrennt sind, so daß der Belüftungsvorgang und Trennvorgang an unterschiedlichen Stellen des Belebungsbeckens stattfinden. Ferner sind Belebungsbecken bekannt, bei denen der Belüftungsvor- gang und Trennvorgang in verschiedenen Betriebsphasen stattfinden, d.h. eine gleichzeitige Belüftung und Schlammabtrennung nicht möglich ist.
Aus der DE 43 29 239 AI ist ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung bekannt, bei dem in einem belüfteten Belebungsbecken der Biomassen- bzw. Bakterienanteil im Belebungsbecken durch schräg ansteigend verlaufend angeordnete Lamellenpakete, die am Strömungswegende des Belebungsbek- kens vor dem Ablauf beabstandet von letzterem angeordnet sind, erhöht bzw. der Belebtschlamm eingedickt wird. Bei diesem Verfahren ist die Belüftung unmittelbar vor oder am Lamellenpaket vorgesehen, und die abgegebene Luft wird gezielt in die einzelnen Lamellenzwischenräume eingeleitet.
Die eingangs erwähnten Verfahren des Standes der Technik haben den Nachteil, daß der Bereich, in dem der Trennvorgang mittels einer installierten Trenneinrichtung stattfindet, überhaupt nicht oder zumindest während des Trennvorganges nicht belüftet werden darf. Dies stellt eine erheb- liehe Einschränkung und einen erheblichen Nachteil in der Nutzung der Becken dar. Desweiteren muß hierbei der Belebtschlamm über Zusatzeinrichtungen (Schlammräu er etc.) aus dem Belebungsbecken abgeführt und in dieses wieder zurückgeführt werden, so daß die Erstellung von derartigen Becken kostenintensiv ist. Das in der zuletzt genannten Veröffentlichung beschriebene Verfahren weicht im Grunde nicht vom Prinzip der voneinander getrennten Anordnung von Trenneinrichtung und Belüftungseinrichtung ab, da hierbei die Belüftungseinrichtungen unmittelbar vor oder am Lamellenpaket vorgesehen sind, wobei allerdings hierbei eine gezielte Einleitung von Luft in die einzelnen Lamellenzwischenräume erwünscht ist. Dies allerdings nur, um die Biomassenkonzentration im Belebungsbecken nicht zu hoch ansteigen zu lassen. Da die Lamellen- Zwischenräume gezielt belüftet werden, um den Sedimentationsprozeß des Belebtschlamms zu stören, bleiben die Nachteile hinsichtlich der Funktionsfähigkeit des Belebungsbek- kens während der Sedimentationsphasen bestehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Trenneinrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit denen eine qualitativ besonders gute Abwasserreinigung bei gleichzeitig hoher Leistung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs wiedergegebenen Art dadurch gelöst, daß das mindestens eine Schraglamellenpaket von unten belüftet wird, daß in einem Aufströmkanal benachbart zu den oberen Lamellenen- den durch die aufsteigende Luft eine AufwärtsStrömung erzeugt wird und daß in einem Abströmkanal benachbart zu den unteren Lamellenenden eine Abwärtsströmung unter Mitführung von auf den Lamellen sedimentiertem Schlamm bewirkt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Gegensatz zu dem vorstehend aufgezeigten Stand der Technik keine Luft in die Lamellenzwischenräume eingeführt. Vielmehr werden die durch die unterhalb des Schräglamellenpaketes angeordnete Belüftungseinrichtung erzeugten Luftblasen nach oben geführt, wobei das Schraglamellenpaket so gestaltet ist, daß die Luftblasen gezielt in einen Aufströmkanal benachbart zu den oberen Lamellenenden eingeführt werden. In diesem Aufströmkanal wird durch die aufsteigende Luft eine Aufwärtsströmung erzeugt, wobei diese Aufwärtsströmung nicht in die Lamellenzwischenräume eindringen kann. Am oberen Ende des Schräglamellenpaketes wird die Aufwärtsströmung in einen Abströmkanal benachbart zu den unteren Lamellenenden umgelenkt, so daß sich in diesem Kanal eine Abwärtsströmung ergibt, wodurch eine Mitführung des auf den Lamellen sedimen- tierten Belebtschlammes bewirkt wird. Erfindungsgemäß wird somit durch die unterhalb des Schräglamellenpaketes vorgesehene Belüftung eine gezielte Aufwärtsströmung und eine gezielte Abwartsstromung beiderseits des Lamallenpaketes erzeugt, die zu einer gewünschten BelebtSchlammumwälzung führt. Die Aufwärtsströmung im Aufströmkanal beeinflußt den Sedimentationsprozeß innerhalb der Lamellenzwischenräume nicht, während die gezielte vertikale Abwärtströmung im Ab- strömkanal den sedimentierten Belebtschlamm mitnimmt und in den Bereich des Belebungsbeckens mitführt, in dem keine Trenneinrichtung vorgesehen ist.
Das Schraglamellenpaket besitzt eine wesentlich größere Breite als der benachbarte Abströmkanal. Bezeichnet man den Bereich unterhalb des Lamellenpaketes mit „ und den Bereich des Abströmkanals „Bλ , so ist der Bereich „A* deutlich größer als der Bereich „Bλλ . Hierdurch wird im Bereich „A deutlich mehr aufsteigende Luft gesammelt und dadurch eine relativ starke Aufwärtsströmung erzeugt und in den Aufströmkanal geleitet. Der durch die Strömung aufwärts transportierte Wasserkörper kann nur durch den deutlich kleineren Bereich „BN (Abströmkanal) wieder nach unten strömen und zum einen Teil in die Lamellen eintreten bzw. zum anderen Teil aus der Trenneinrichtung austreten. Im Bereich „B (Abströmkanal) erfolgt somit aufgrund der unterhalb desselben beruhigten Strömungsverhältnisse keine Aufwärtsströmung, sondern diese konzentriert sich auf den dem Bereich „A* zugeordneten Aufströmkanal . Im Bereich „BΛ erfolgt lediglich eine Abwärtsströmung, die den sedimentier- ten Belebtschlamm nach unten zur Vermischung mit dem übrigen Belebtschlamm mitführt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wirkt somit die während des Trennvorganges durchgeführte Belüftung so, daß sich eine spezielle Strömungsführung im Becken ergibt, die die Funktion des Belebungsbeckens erhöht bzw. eine qualitativ besonders gute Abwasserreinigung ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist es somit möglich, durch eine Veränderung der Belüftungsintensität die erzeugte Aufwärtsströmung zu regeln und damit die Abscheideleistung zu beeinflussen und insbesondere die Reinigungsleistung des Belebungsbek- kens zu steuern. Über die Belüftungsintensität kann daher die erzeugte Aufwärtsströmung geregelt und insbesondere auch für „Spülzwecke" kurzzeitig deutlich erhöht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise be- nachbart zu den oberen Lamellenenden gereinigtes Abwasser nach oben abgeführt, und zwar in einer vom Aufströmkanal getrennten Weise. Das gereinigte Abwasser kann dann am oberen Ende der Trenneinrichtung gesammelt und über ein oder mehrere Ablaufleitungen aus dem Belebungsbecken herausgeführt werden.
Damit die aufsteigende Luft im unteren Bereich der Trenneinrichtung nur in den Aufströmkanal und nicht in den Abströmkanal (Bereich „Bλλ ) eindringt, können erfindungsgemäß Zusatzmaßnah en getroffen werden. So wird beispielswei- se bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Eindringen der Luft von unten in den Ab- strömkanal durch Ablenkeinrichtungen verhindert. Hierbei kann es sich um zusätzliche Leitbleche oder um eine längere Ausbildung der untersten Lamellenebene handeln, so daß der Bereich „Bλ zusätzlich abgeschirmt wird.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Teil der Aufwärtsströmung zu Spülzwecken durch den Abführbereich für gereinigtes Abwasser geleitet. Auf diese Weise kann der Abführbereich für das gereinigte Abwasser in einfacher Weise gereinigt werden. Das Durchleiten der Aufwärtsströmung durch den Abführbereich erfolgt vorzugsweise periodisch.
Zweckmäßigerweise wird der Abführbereich für gereinigtes Abwasser oben im Wesentlichen geschlossen. Dabei wird vorzugsweise ein dachförmiger Verschluß verwendet, wobei der Bereich des „Dachfirstes" zweckmäßigerweise offenbleibt. Hierdurch können Schwimmschlamm und Gas- oder Luftblasen bzw. Spülluft aus dem System entweichen bzw. wieder in das Belebungsbecken zurückgeführt werden. Bei Bedarf ist auch eine gesonderte Schwimmschlammableitung möglich.
Bei einer weiteren Variante wird der Abströmkanal (Bereich „BλΛ ) oben zeitweise gezielt geschlossen. Dies erfolgt vorzugsweise bei starker Belüftung, so daß Luft in diesen Bereich eintreten und durch die Lamellen strömen kann, wodurch die Lamellen gereinigt werden können. Durch langsames Absenken des Verschlusses kann gezielt Lamellenebene nach Lamellenebene gereinigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl für Teilströme als auch für den Gesamtstrom im Belebungsbecken eingesetzt werden. Es versteht sich, daß sich die Trenneinrichtung vorzugsweise unmittelbar vor dem Ablauf des Belebungsbek- kens befindet.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend wiedergegebenen Verfahrens gelöst. Die Vorrichtung umfaßt ein Belebungsbek- ken, eine im Belebungsbecken angeordnete Trenneinrichtung in Form mindestens eines Schräglamellenpaketes, eine Belüftungseinrichtung und eine Abführeinrichtung für das gereinigte Abwasser und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Be- lüftungseinrichtung unterhalb des Schräglamellenpaketes angeordnet ist und benachbart zu den oberen Lamellenenden des Paketes ein Aufströmkanal sowie benachbart zu den unteren Lamellenenden ein Abströmkanal angeordnet ist.
Diese Anordnung bewirkt, daß die von der Belüftungseinrichtung, vorzugsweise einer Druckbelüftung mit am Beckenboden angebrachten Belüftungselementen (Rohren, Schläuchen, Tellern oder Injektoren), abgegebene und nach oben strömende Luft auf die schräge Unterseite des Schräglamellenpaketes trifft und von dieser in den benachbarten Aufströmkanal ge- leitet wird. Dadurch wird eine Aufwärtsströmung durch den Aufströmkanal erzeugt. Der durch die Strömung aufwärts transportierte Wasserkörper kann nur durch den Abströmkanal wieder nach unten strömen, wobei er den an den Lamellen abgeschiedenen Belebtschlamm nach unten zur Vermischung mit de übrigen Belebtschlamm mitführt.
Diese speziellen Strömungsverhältnisse werden vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Breite des Schräglamellenpaketes und des Aufströmkanals (Bereich „AΛ ) wesentlich größer ist als die des Abströmkanals (Bereich „Bλ ) .
Der Aufströmkanal ist benachbart zu den oberen Lamellenenden des Schräglamellenpaketes angeordnet und wird einerseits von einer Abschlußwand des Lamellenpaketes an den oberen Lamellenenden begrenzt. Die andere Begrenzungswand kann von einer Begrenzungswand des Belebungsbeckens, einer Tauchwand, einer Begrenzungswand eines benachbarten Schräglamellenpaketes etc. gebildet werden. Der Abströmkanal ist benachbart zu den unteren Lamellenenden des Schräglamellen- paketes angeordnet und wird mindestens einseitig von den schräg nach oben verlaufenden Lamellen mit den offenen Lame11Zwischenräumen begrenzt. Auf der anderen Seite kann eine Begrenzungswand beliebiger Art vorgesehen sein. Sind mehrere Schräglamellenpakete nebeneinander angeordnet, wird der Abströmkanal vorzugsweise beidseitig von den schräg aufwärts verlaufenden Lamellen mit den offenen Zwischenräumen begrenzt.
Das gereinigte Abwasser wird vorzugsweise in einem benach- bart zu den oberen Lamellenenden angeordneten Sammelschacht gesammelt. Dieser SammelSchacht bildet vorzugsweise die Begrenzung des Aufströmkanals. Im Sammelschacht ist vorzugsweise mindestens ein nach oben führendes Abzugsrohr für gereinigtes Abwasser vorgesehen, das zweckmäßigerweise ge- locht ist. Über dieses mindestens eine Abzugsrohr wird das gereinigte Abwasser nach oben aus der Trenneinrichtung herausgeführt, vorzugsweise in eine horizontale Ablaufleitung, die insbesondere mit einer einfachen Kupplung an die Trenneinrichtung angeschlossen werden kann. Auf diese Weise kann die Trenneinrichtung jederzeit abgekoppelt und beispielsweise zur Grundreinigung aus dem Belebungsbecken gehoben werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind im Sammelschacht ein oder mehrere in das Belebungsbecken führende Öffnungen vorgesehen, durch die ein Teil der AufwärtsStrömung durch den Sammelschacht geleitet werden kann. Hierdurch kann der Sammelschacht in einfacher Weise gespült werden. Diese Öffnungen können sowohl ständig geöffnet sein, als auch gezielt durch eine Regelung geöffnet und geschlossen werden.
In Weiterbildung ist der Sammelschacht oben dachförmig geschlossen, wobei vorzugsweise der Bereich des „Firstes" offen bleibt. Hierdurch können Schwimmschlamm und Gas- oder Luftblasen bzw. Spülluft aus dem System entweichen bzw. wieder in das Belebungsbecken zurückgeführt werden. Bei Be- darf ist auch eine gesonderte Schwimmschlammableitung möglich.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Abströmkanal im unteren Endbereich gegen aufsteigende Luftblasen abgeschirmt. Diese Maßnahmen können zusätzlich getroffen werden, um ein Eindringen von aufsteigender Luft in den Abströmkanal zu verhindern. Die Abschirmung kann dadurch realisiert sein, daß hierfür ein spezielles Leitblech vorgesehen ist, das den aufsteigenden Luftstrom zum Aufströmkanal hin ableitet. Eine weitere Lösung besteht darin, daß die unterste Lamellenebene etwas länger ausgeführt ist, so daß der Abströmkanal ebenfalls abgeschirmt wird. Andere Ausgestaltungen sind ebenfalls möglich.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß mehrere Schräglamellenpakete dachförmig nebeneinander angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform, bei der vier Lamellenpakete vorgesehen sind, ist daher in Zuströmrichtung des Belebungsbeckens vorzugsweise folgende Anordnung in dieser Reihenfolge vorgesehen: SammeIschacht, erstes Schraglamellenpaket mit nach unten geneigten Lamellen, Abströmkanal, zweites Schraglamellenpaket mit nach oben ansteigenden Lamellen, SammeIschacht, Aufströmkanal, Sammelschacht, drittes Schraglamellenpaket mit nach unten geneigten Lamellen, Abströmkanal, viertes Schraglamellenpaket mit nach oben ansteigenden Lamellen, SammeIschacht, Aufströmkanal, Beckenwand. Die aus dem einen Schraglamellenpaket oder mehreren Schräglamellenpaketen bestehende Trenneinrichtung ist quer zur Zuströmrichtung des Belebungsbeckens vor dessen Ablauf angeordnet. Die Trenneinrichtung kann sowohl für Teilströme als auch für den Gesamtstrom des Belebungsbeckens eingesetzt werden. Im Belebungsbecken können auch mehrere Trenneinrichtungen angeordnet sein.
Die eingangs genannte Aufgabe wird schließlich durch eine Trenneinrichtung zur Verwendung in einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art gelöst, die ein oder mehrere Schräglamellenpakete aufweist. Diese Trenneinrichtung läßt sich beispielsweise in das Belebungsbecken einhängen, aber auch auf dessen Boden aufStändern. Durch Trennen der Ab- laufleitung läßt sich die Trenneinrichtung ohne weiteres wieder aus dem Becken entfernen.
Die Belüftungseinrichtung, bei der es sich um eine solche von bekannter Bauart handeln kann, ist vorzugsweise eben- falls lösbar am Boden des Belebungsbeckens befestigt, so daß ein einfacher Austausch, eine einfache Wartung etc. möglich ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Belebungsbecken mit eingebauter Trenneinrichtung;
Figur 2 eine Draufsicht auf das Belebungsbecken der Figur 1 ;
Figur 3 eine Ansicht der Trenneinrichtung in Richtung der Pfeile A - A in Figur 1/ und
Figur 4 eine Ansicht des Details D in Figur 1 im vergrößerten Maßstab.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Belebungsbecken 1, wobei die Zuströmrichtung des Beckens mit dem Pfeil links oben dargestellt ist und in der Figur von links nach rechts verläuft. Der Abwasserstand im Becken ist bei 2 angedeutet. Derartige Belebungsbecken sind bekannt, so daß Einzelheiten hiervon nicht mehr erörtert werden müssen. Nachfolgend werden nur die für die Erfindung wesentlichen Einzelheiten beschrieben.
Im Ablaufbereich des Belebungsbeckens 1 ist eine Trenneinrichtung 3 zur Abtrennung des Belebtschlammes vom Abwasser dargestellt. Bei dieser Trenneinrichtung 3 handelt es sich um vier nebeneinander angeordnete Schräglamellenpakete 4, die dachförmig quer zur Zuströmrichtung des Belebungsbek- kens angeordnet sind, d.h. derart, daß zwei benachbarte Schräglamellenpakete 4 jeweils nach unten gerichtete La el- len aufweisen, wobei die Lamellen der beiden Pakete entgegengesetzt zueinander geneigt sind. Derartige Schräglamellenpakete sind als solche bekannt, so daß bei der Ausgestaltung der Pakete auf bekannte Bauarten zurückgegriffen werden kann. Auf dem Boden des Belebungsbeckens 1 ist eine Belüftungseinrichtung 10 angeordnet, bei der es sich um eine Druck- luftbelüftung handelt, die mit Tellerbelüftern arbeitet. Andere Ausführungsformen von Belüftungseinrichtungen sind dabei ebenfalls geeignet. Die Belüftungseinrichtung 10 erstreckt sich bei der hier dargestellten Ausführungsform im wesentlichen über die gesamte Länge des Belebungsbeckens, insbesondere über den Bereich unterhalb der Trenneinrichtung 3. Die Belüftungseinrichtung gibt Luftblasen 11 nach oben ab, die im Belebungsbecken aufwärts steigen. Die Belüftung von derartigen Belebungszwecken ist als solche bekannt und muß daher im einzelnen nicht erörtert werden. Sinn und Zweck der Belüftung ist es, die im Belebungsbecken befindlichen Mikroorganismen mit Sauerstoff zu versorgen und auf diese Weise die Reinigungsleistung des Beckens zu erhöhen.
Man erkennt aus Figur 1, daß die aufsteigenden Luftblasen 11 im Bereich unterhalb der Trenneinrichtung 3 auf die Un- terseiten der Lamellen der einzelnen Lamellenpakete 4 treffen. Da die Lamellen schräg angeordnet sind, gelangen die Luftblasen in einen zwischen benachbarten Lamellenpaketen ausgebildeten Aufströmkanal 7 sowie in einen zwischen der Beckenwand und dem in Figur 1 am weitesten rechts angeord- neten Lamellenpaket gebildeten Aufströmkanal 7, so daß in diesen Aufströmkanälen eine relativ starke Aufwärtsströmung erzeugt wird. Zwischen den unteren Enden der Lamellen von benachbarten Lamellenpaketen befinden sich Abströmkanäle 8. Die Breite dieser Abströmkanäle 8 ist mit „B" bezeichnet und ist wesentlich geringer als die Breite von zwei benachbarten Lamellenpaketen mit dem dazwischen angeordneten Auf- strömkanal 7, die mit „A" bezeichnet ist. Da die Breite „A" deutlich größer ist als die Breite „B" , wird im Bereich „A" deutlich mehr aufsteigende Luft gesammelt und dadurch eine relativ starke AufwärtsStrömung erzeugt und in den Auf- strömkanal 7 geleitet. Ein Eindringen der aufsteigenden Luft in die Abströmkanäle 8 wird durch spezielle Abschirmbzw. Ablenkeinrichtungen erreicht, und zwar ein Leitblech 12 und/oder eine im Kreis D gezeigte Konstruktion, bei der die unterste Lamellenebene etwas länger ausgeführt ist, wie bei 14 in Figur 4 gezeigt. Derartige Abschirmeinrichtungen können alternativ oder kumulativ angeordnet sein.
Das in den Kanälen 7 aufwärts strömende Abwasser folgt den in Figur 1 dargestellten Pfeilen und strömt über die Ab- strömkanäle 8 wieder nach unten. Aus diesen Abströmkanälen tritt ein Teil des Wassers und des Belebtschlamms in die Lamellen ein. Hier erfolgt die eigentliche Trennung von Wasser und Schlamm. Der Schlamm rutscht auf den Lamellen nach unten zurück in die Abströmkanäle und wird dort von der AbwärtsStrömung nach unten abgeführt. Das gereinigte
Abwasser strömt nach oben zum oberen Lamellenende und tritt dort in einen Sammelschacht 5 ein.
Jedes Schraglamellenpaket weist benachbart zu den oberen Enden der einzelnen Lamellen einen vertikalen Sammelschacht 5 auf, der sich über die Breite des Lamellenpaketes erstreckt. In diesem Sammelschacht sammelt sich das gereinigte Abwasser an und wird über drei mit Abstand voneinander im Sammelschacht 5 angeordnete Abzugsrohre 6 nach oben aus dem Becken herausgeführt. Figur 2 zeigt in der Draufsicht die Anordnung der Sammelschächte 5 und Abzugsrohre 6. Die Abzugsrohre münden an ihren oberen Enden in drei horizontal verlaufende Ablaufleitungen 9, mit denen das gereinigte Abwasser aus dem Belebungsbecken abgeführt wird.
Figur 2 zeigt das Belebungsbecken der Figur 1 in der Draufsicht, jedoch nicht maßstabsgetreu. Die Zuströmrichtung ist in Figur 2 mit einem Pfeil gekennzeichnet.
Figur 3 zeigt eine Ansicht in Richtung der Pfeile A - A in Figur 1. Diese Ansicht zeigt das in Figur 1 am weitesten links angeordnete Schraglamellenpaket 4 mit den einzelnen Lamellen und dem davor angeordneten Sammelschacht 5 sowie einem im Sammelschacht angeordneten Abzugsrohr 6, das oben in eine Ablaufleitung 9 mündet. Im unteren Bereich des Sam- melschachtes sind Spülöffnungen 13 vorgesehen, die in das Belebungsbecken führen und über die ein Teil der Aufwärtsströmung durch den Sammelschacht geleitet werden kann, um diesen in einfacher Weise zu reinigen bzw. zu spülen. Im oberen Bereich ist der Sammelschacht 5 dachförmig abge- schlössen, wie bei 14 gezeigt, wobei der Bereich des „Dachfirstes" offen bleibt.
Das Belebungsbecken kann ferner mit einem Rührwerk zur zusätzlichen horizontalen Durchmischung ausgestattet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem das in einem Belebungsbecken befindliche Abwasser be- lüftet und über mindestens ein im Belebungsbecken befindliches Schraglamellenpaket Belebtschlamm abgetrennt und das gereinigte Abwasser aus dem Belebungsbecken geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Schraglamellenpaket von unten belüftet wird, daß in einem Aufströmkanal benachbart zu den oberen Lamellenenden durch die aufsteigende Luft eine Aufwärtsströmung erzeugt wird und daß in einem Abströmkanal benachbart zu den unteren Lamellenenden eine AbwärtsStrömung unter Mitführung von auf den Lamellen sedimentiertem Schlamm bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Belüftung die Reinigungsleistung gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu den oberen Lamellenenden gereinigtes Abwasser nach oben abgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eindringen der Luft von unten in den Abströmkanal durch Ablenkeinrichtungen verhindert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der AufwärtsStrömung zu Spülzwecken durch den Abführbereich für gereinigtes Abwasser geleitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abführbereich für gereinigtes Abwasser oben im wesentlichen geschlossen wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß der Abströmkanal (Bereich
„B" ) zeitweise oben geschlossen wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es für einen Teilstrom des Belebungsbeckens eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom gezielt gesteuert wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Belebungsbecken (1), einer im Belebungsbecken (1) angeordneten Trenneinrichtung (3) in Form mindestens eines Schräglamellenpaketes (4) , einer Belüftungseinrichtung (10) und einer Abführeinrichtung für das gereinigte Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung
(10) unterhalb des Schräglamellenpaketes (4) angeordnet ist und benachbart zu den oberen Lamellenenden des Paketes (4) ein Aufströmkanal (7) sowie benachbart zu den unteren Lamellenenden ein Abströmkanal (8) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schräglamellenpaketes (4) und des Aufströmkanals (7) (Bereich „A" ) wesentlich größer ist als die des Abströmkanals (8) (Bereich „B ) .
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu den oberen Lamellenenden ein Sammelschacht (5) für das gereinigte Abwasser ange- ordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelschacht (5) mindestens ein nach oben führendes Abzugsrohr (6) für gereinigtes Abwasser vorgese- hen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Abzugsrohr (6) in eine etwa horizontale Ablaufleitung (9) für gereinigtes Abwasser mündet .
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelschacht (5) ein oder mehrere in das Belebungsbecken führende Öffnungen (13) vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmkanal (8) im unteren Endbereich gegen aufsteigende Luftblasen abgeschirmt ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelschacht (5) oben dachförmig (bei 14) geschlossen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schräglamellenpakete (4) dachförmig nebeneinander angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Belebungsbecken mit einem Rührwerk ausgestattet ist.
20. Trenneinrichtung zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekenn- zeichnet, daß sie ein oder mehrere Schräglamellenpakete (4) aufweist.
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