DE10040416A1

DE10040416A1 - Abwasserbehandlungsvorrichtung und Koagulationsvorrichtung

Info

Publication number: DE10040416A1
Application number: DE10040416A
Authority: DE
Inventors: Masaki Moriizumi; Fumitake Kondo; Takuya Noro; Akihiro Fukumoto
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2001-03-15
Also published as: CN1178868C; CN1286225A; TWI229657B; KR20010049935A; KR100404947B1

Abstract

Ein Tank (1) enthält ein erstes Abteil (5) mit anaerobem Filterbett, ein zweites Abteil (10) mit anaerobem Filterbett, ein Kontaktbelüftungsabteil (14), ein Abteil (19) für aufbereitetes Wasser, ein Desinfektionsabteil (21) und ein Elektrolysebad (37) und hat einen Mannlochdeckel (28). Das Elektrolysebad (37) enthält eine Elektrode (41, 42). Die Elektrode (41, 42) wird elektrolytisch zerlegt, wodurch dem ersten Abteil (5) mit anaerobem Filterbett Metallionen zugeführt werden. Die Elektrode (41, 42) ist an dem Mannlochdeckel (28) befestigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abwasserbehand lungsvorrichtung und eine Koagulationsvorrichtung die in der Lage sind, eine im Abwasser enthaltene Phosphorkompo nente als in Wasser schwer lösliches Metallsalz abscheiden.

Es gibt übliche Abwasserbehandlungsvorrichtungen mit Elek troden, die elektrolytisch zerlegt werden und durch die Me tallionen, die sich aus der Elektrolyse ergeben, eine im Wasser enthaltene Phosphorkomponente als Metallsalz ab scheiden, das in Wasser wenig löslich ist. In einer solchen Abwasserbehandlungsvorrichtung sind die Elektroden in einem Elektrolysebad befestigt. Fig. 38 zeigt ein typisches Elek trolysebad 800 einer herkömmlichen Abwasserbehandlungsvor richtung.

Gemäß Fig. 38 weist das Elektrolysebad 800 die darin befe stigten Elektroden 801 und 802 sowie einen Einlaß 803 zum Einleiten von aufbereitetem Wasser auf. Die Elektroden 801 und 802 sind jeweils an eine Stromquelle angeschlossen und werden unter Strom gesetzt, so dass entweder die Elektrode 801 oder die Elektrode 802 elektrolytisch zerlegt werden. Die sich aus dieser Elektrolyse ergebenden Metallionen rea gieren mit einer Phosphorkomponente, die in dem durch den Einlaß 803 eingeleiteten, aufbereiteten Wasser enthalten ist, um ein Metallsalz zu bilden, das in Wasser wenig lös lich ist. Das Elektrolysebad 800 ist an seinem unteren Teil mit einem Ventil 805 versehen. Das Ventil 805 wird zum Aus bringen des oben erwähnten Metallsalzes aus dem Elektroly sebad 800 zweckmäßigerweise gesteuert.

In der üblichen Abwasserbehandlungsvorichtung wird das Me tallsalz jedoch nicht ausreichend aus dem Elektrolysebad 800 entleert, wobei es die Elektrolyse nachteilig behin dert.

In der herkömmlichen Abwasserbehandlungsvorrichtung kann das Elektrolysebad 800 ferner in einem weiteren Tank vorge sehen sein, der Fäkalabwasser aufnimmt. Das aus dem Elek trolysebad 800 abgegebene Metallsalz wird mit in diesem Tank abgeschiedenem Schlamm abgeschieden. Wenn das Metall salz mit dem Schlamm abgeschieden ist, wird es schwierig, aus dem Metallsalz Phosphor zurückzugewinnen. Von Nachteil ist, dass dies eine zunehmend erforderliche Wiedergewinnung von Phosphor behindert.

Es gibt normale Koagulationsvorrichtungen, die aus einem Koagulationstank und einem Tank für chemische Fällung be stehen, um eine im aufbereiteten Wasser enthaltene Phos phorkomponente oder dergleichen als in Wasser wenig lösli ches Metallsalz zu koagulieren und abzuscheiden.

Fig. 39 ist ein Blockbild zur Darstellung des Behandlungs ablaufes in einer Abwasserbehandlungsvorrichtung ein schließlich der normalen Koagulationsvorrichtung.

Mit Bezug auf Fig. 39 wird Abwasser fortlaufend durch einen Durchflußsteuer-Zwischentank 901, einen Koagulationsstank 902, einen Tank für chemische Fällung 903 und einen Desin fektionstank 904 umgewälzt. Das durch diese Tanks 901 bis 904 aufbereitete Wasser wird aus dem Desinfektionstank 904 entleert.

Eine Chemikalie zum Zuführen von Eisenionen oder Aluminium ionen in das Abwasser wird in den Koagulationstank 902 als Koagulationsmittel zum Koagulieren einer vorgeschriebenen Komponente des Abwassers eingeleitet. Eine Phosphorkompo nente kann koaguliert und aus dem Abwasser entfernt werden, wobei ein BSB-Wert (biochemischer Sauerstoffbedarf), ein SS-Wert (feste Schwebestoffe) und ein CSB-Wert (chemischer Sauerstoffbedarf) des Abwassers reduziert werden kann, in dem eine solche Chemikalie eingeleitet wird. Der BSB-Wert drückt die Menge von durch Mikroorganismen abbaubarer orga nischer Substanz unter dem Aspekt eines Sauerstoffgehalts aus. Der FS-Wert drückt die Menge von Partikeln usw. aus, die nicht gelöst sind jedoch im Wasser schweben. Der CSB- Wert, eine Angabe, die den Verunreinigungsgrad des Wassers in einem Meeresgebiet oder dergleichen darstellt, drückt die Menge von organischer Substanz aus, die mit einem Oxi dationsmittel oxidierbar ist.

Das mit dem Koagulationsmittel im Koagulationstank 902 ge mischte Abwasser wird zusammen mit in dem Verklumpungstank 902 gebildeten Flocken in den Tank für chemische Fällung 903 eingeleitet. Die aus dem Koagulationstank 902 eingelei teten Flocken werden in dem Tank für chemische Fällung 903 sedimentiert, während das Schlammwasser aus dem Tank für chemische Fällung 903 in den Desinfektionstank 904 einge leitet, zweckmäßig desinfiziert und anschließend entleert wird.

In der in Fig. 39 gezeigten Vorrichtung für chemische Fäl lung ist jedoch der Koagulationsvorgang gefährlich, da die als Koagulationsmittel eingeleitete Chemikalie eine saure Lösung ist, während zur Koagulation der pH-Wert im Koagula tionstank 902 eingestellt werden muß. Somit ist es schwie rig, die Phosphorkomponente zuverlässig zu entfernen.

Im allgemeinen ist ein in einer Abwasserbehandlungsvorrich tung oder in einer Koagulationsvorrichtung hergestelltes Koagulat einer Phosphorverbindung körnig. Auch von diesem Standpunkt aus ist es schwierig, die koagulierte Phosphor verbindung zuverlässig zu entfernen.

Folglich ist unter Berücksichtigung der oben genannten Um stände die vorliegende Erfindung vorgeschlagen worden, wo bei es deren eine Aufgabe ist, eine Abwasserbehandlungsvor richtung und eine Koagulationsvorrichtung bereitzustellen, die eine Phosphorverbindung aus zu behandelndem Wasser zu verlässig entfernen können.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine größere Menge einer Phosphorverbindung in recycelbarem Zustand wiederzugewinnen.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abwasserbehandlungsvorrichtung und eine Koagulati onsvorrichtung vorzusehen, die in der Lage sind, eine im Abwasser enthaltene Komponente, wie Phosphor, sicher zu koagulieren.

Eine Abwasserbehandlungsvorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung umfaßt ein Abwasser speicherndes Abwasserbehandlungs teil, das ein Adsorptionselement enthält, welches ein mage tisches Bauteil aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Adsorptionsele ment eine in dem Abwasserbehandlungsteil gebildete Anhäu fung einer Phosphorverbindung magnetisch aufnehmen.

Deshalb kann die Phosphorverbindung zuverlässig aus dem Ab wasser entfernt werden.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung enthält das Abwasserbehandlungsteil vorzugsweise einen Tank für Belebtschlamm, in dem aktiver Schlamm ge speichert wird, und einen Filter zum Abfiltern von aufbe reitetem Wasser im Belebtschlammtank, wobei das Adsorpti onselement vorzugsweise in der Nähe des Filters angeordnet ist.

So wird das Koagulat der Phosphorverbindung durch das Ad sorptionselement aufgenommen, wobei eine Verstopfung des Filters verhindert werden kann.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist das Adsorptionselement vorzugsweise einstöc kig mit dem Filter vorgesehen.

Somit kann das Adsorptionselement das Koagulat der Phos phorverbindung um den Filter herum zuverlässiger adsorbie ren. Dementsprechend kann zuverlässiger verhindert werden, dass das Koagulat der Phosphorverbindung den Filter ver stopft.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner vorzugsweise ein Ionenzuführteil, das Eisenionen oder Aluminiumionen in den Abwasserbehand lungsteil zuführt, wobei der Abwasserbehandlungsteil vor zugsweise ein Absetzbecken enthält, um ein Koagulat abzu scheiden, das sich aus der Reaktion zwischen den vom Ionen zuführteil zugeführten Eisenionen oder Aluminiumionen und dem aufbereiteten Wasser ergibt, wobei das Adsorptionsele ment vorzugsweise im Absetzbecken festgeklemmt ist.

Somit kann das Adsorptionselement die Phosphorverbindung wirksamer aufnehmen. Die in dem aufbereiteten Wasser ent haltene Phosphorverbindung reagiert mit den Eisenionen oder Aluminiumionen so, dass sie durch das Adsorptionselement aufnehmbar sind.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt der Ionenzuführteil vorzugsweise eine in das aufbereitete Wasser eingetauchte Elektrode, ein Elek trodenhalteteil, das die Elektrode hält, ohne dass es in das aufbereitete Wasser eingetaucht wird, sowie ein Verbin dungsteil, um die Elektrode mit einer Stromquelle zu ver binden, wobei das Anschlußteil vorzugsweise am Elektroden halteteil vorgesehen ist.

So kann verhindert werden, dass die elektrisch verbundenen Teile der Elektrode und der Stromquelle in das aufbereitete Wasser eintgeaucht und korrodiert werden.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist das Elektrodenhalteteil vorzugsweise mit ei nem Ausklinkungsabschnitt versehen, der mit zumindest einem Teil der Elektrode in Eingriff kommen kann.

So wird die fixierte Stellung der Elektrode stabilisiert.

Deshalb wird eine Verteilung der von der Elektrode zuge führten Ionen in dem Ionenzuführteil stabilisiert, wodurch die Behandlungsfähigkeit von Abwasser der Abwasserbehand lungsvorrichtung stabilisiert wird.

Eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einer anderen Aus führungsform der vorliegenden Erfindung weist eine elektro lytische Einheit auf, die eine Elektrode zum elektrolyti schen Zersetzen der Elektrode in der elektrolytischen Ein heit umfaßt, wodurch eine im aufbereiteten Wasser enthal tene Phosphorkomponente als Metallsalz abgeschieden wird, das in Wasser wenig löslich ist, und die elektrolytische Einheit ferner ein Gehäuse aufweist, das nur die Seitenflä chen der Elektrode bedeckt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Elektrode mit dem Gehäuse abgedeckt, so dass Metallionen, die sich aus der Elektrolyse der Elektrode ergeben, wirksam mit dem aufbe reiteten Wasser reagieren können. Das Gehäuse ist ohne Bo den, und daher kann das aus der Reaktion zwischen den Me tallionen und der im aufbereiteten Wasser enthaltenen Phos phorkomponente resultierende Metallsalz sich schnell zu ei ner von der Elektrode entfernten Stelle bewegen.

Deshalb kann verhindert werden, dass das in der Abwasserbe handlungsvorrichtung abgeschiedene Metallsalz die Wirksam keit der Elektrolyse der Elektrode und die Reaktion zwi schen den Metallionen und der im aufbereiteten Wasser ent haltenen Phosphorkomponente reduziert. Mit anderen Worten, die Abwasserbehandlungsvorrichtung kann die Phosphorkompo nente zuverlässig entfernen.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann die elektrolytische Einheit vorzugsweise weiter ein Umrührbauteil zum Umrühren eines mit dem Gehäuse eingeschlossenen Zwischenraums enthalten.

So können die sich aus der Elektrolyse der Elektrode erge benden Metallionen mit dem aufbereiteten Wasser wirksamer reagieren.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt vorzugsweise ferner einen anaeroben Tank mit darin befindlichen anaeroben Mikroorganismen, einen aeroben Tank mit darin befindlichen aeroben Mikroorganismen und ein Absetzbecken zum Abscheiden von Abwasser, wobei die elektrolytische Einheit vorzugsweise in dem anaeroben Tank, dem aeroben Tank oder dem Absetzbecken festgeklemmt ist. So kann die Abwasserbehandlungsvorrichtung kompakter ausge führt werden.

Eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt eine elektrolytische Einheit mit einer Elektrode zum elektroly tischen Zersetzen der Elektrode in der elektrolytischen Einheit, wodurch eine im aufbereiteten Wasser enthaltene Phosphorkomponente als Metallsalz, das in Wasser leicht löslich ist, abgeschieden wird, und weist ferner eine stromabwärts der elektrolytischen Einheit neben dieser vor gesehene Wiedergewinnungseinheit auf, um das Metallsalz se lektiv wiederzugewinnen.

Nach der vorliegenden Erfindung kann die Rückgewinnungsein heit das in der Abwasserbehandlungsvorrichtung abgeschie dene Metallsalz wiedergewinnen. Deshalb kann verhindert werden, dass sich das Metallsalz mit Schlamm in der Abwas serbehandlungsvorrichtung vermischt.

Deshalb kann verhindert werden, dass das abgeschiedene Me tallsalz eine Reaktion um die Elektrode herum hemmt, wobei die Wirksamkeit der Rückgewinnung des oben genannten Me tallsalzes in einem regenerierbaren Zustand verbessert wer den kann. Mit anderen Worten, die Abwasserbehandlungsvor richtung kann die Phosphorverbindung zuverlässig entfernen und die Recycelfähigkeit von Phosphor verbessern.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegen den Erfindung enthält die Rückgewinnungseinheit vorzugs weise eine Adsorptionseinrichtung zur Aufnahme des Metall salzes.

So kann das Metallsalz zuverlässiger in einem regenerierba ren Zustand zurückgewonnen werden.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner vorzugsweise einen Einströmtank, der Fäkalabwasser aufnimmt, wobei die elektrolytische Ein heit und die Rückgewinnungseinheit vorzugsweise in dem Ein strömtank festgeklemmt sind.

So folgt daraus, dass die elektrolytische Einheit und die Rückgewinnungseinheit in einem Tank angeordnet sind, in dem das in Wasser wenig lösliche Metallsalz, das sich in der Abwasserbehandlungsvorrichtung abgeschieden hat, sich mit Schlamm mischt.

Deshalb kann die Phosphorkomponente wirksam in die elektro lytische Einheit zugeführt werden, während die Rückgewin nungseinheit ihre Wirkung genügend zeigen kann.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner vorzugsweise einen anaeroben Tank mit darin vorhandenen anaeroben Mikroorganismen, einen aeroben Tank mit darin befindlichen aeroben Mikroorganismen sowie ein Abwasser abscheidendes Absetzbecken, wobei die elektrolytische Einheit und die Rückgewinnungseinheit vor zugsweise außerhalb des anaeroben Tanks, des aeroben Tanks und des Absetzbeckens angeordnet sind, um Abwasser aufzu nehmen das durch den anaeroben Tank, den aeroben Tank und das Absetzbecken aufbereitet wurde.

So kann verhindert werden, dass sich das in der Abwasserbe handlungsvorrichtung abgeschiedene, in Wasser leicht lösli che Metallsalz mit dem Schlamm bis zum Äußersten vermischt.

Eine Koagulationsvorrichtung nach einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ersten Tank, in dem denitrifiziertes Abwasser mit Metallionen zur Koagulierung eines Abscheideprodukts reagiert, das sich aus der Reaktion ergibt, und einem zweiten Tank, der das Abwas ser aus dem ersten Tank aufnimmt, um eine im ersten Tank gebildete Anhäufung abzuscheiden, und ferner ein Elektroly sebad aufweist, das stromaufwärts des ersten Tanks ange schlossen ist, und eine Elektrode enthält, um durch elek trolytischen Zerlegen der Elektrode dem ersten Tank Metall ionen zuzuführen.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die Metallionen durch Elektrolyse der Elektrode dem ersten Tank zugeführt, ohne eine als Koagulationsmittel dienende gefährliche Che mikalie einzuleiten. Somit ist bei der Koagulierung keine Einstellung des pH-Wertes erforderlich.

Deshalb kann die Koagulationsvorrichtung die in dem Abwas ser enthaltene Phosphorkomponente sicher und zuverlässig koagulieren.

In der Koagulationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfin dung ist das Elektrolysebad vorzugsweise so ausgebildet, dass das Abwasser eine Verweilzeit von zumindest drei Minu ten hat.

So kann das Elektrolysebad kompakter ausgebildet werden.

Eine Koagulationsvorrichtung nach einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ersten Tank, in dem denitrifiziertes Abwasser mit Metallionen rea giert, um ein Abscheideprodukt zu koagulieren, das sich aus der Reaktion ergibt, und einen zweiten Tank, der das Abwas ser aus dem ersten Tank aufnimmt, um ein im ersten Tank ge bildetes Koagulat abzuscheiden, und der erste Tank eine Elektrode enthält, um dem ersten Tank durch elektrolyti sches Zerlegen der Elektrode Metallionen zuzuführen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Metallionen dem ersten Tank durch Elektrolyse der Elektrode zugeführt, ohne eine als übliches Koagulationsmittel dienende gefährliche Chemikalie einzuleiten. Somit ist bei der Koagulierung keine Einstellung des pH-Wertes erforderlich.

In der Koagulationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfin dung wird der Elektrode vorzugsweise von einer vorgeschrie benen Stromquelle Strom zugeführt, um elektrolytisch zer legt zu werden, wobei die Koagulationsvorrichtung vorzugs weise weiter einen Draht, der die Elektrode mit der vorge schriebenen Stromquelle verbindet, und ein Elektrodenhalte teil aufweist, das die Elektrode hält, wobei das Elektro denhalteteil vorzugsweise zumindest einen Teil des Drahtes aufnimmt.

So kann der Draht kompakter angeordnet werden, um kaum in das Wasser eingetaucht zu werden.

Die vorhergehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Ausfüh rungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegen den Erfindung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird.

Es zeigen

Fig. 1 ein Abwasserbehandlungssystem mit einer Abwasserbe handlungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 den Aufbau eines Elektrolysebades und eines Teils um dieses herum, das in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 3 den Aufbau von Elektroden und Elektrodenhalteteilen, die in Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellten Elektroden und Elektro denhalteteile, die miteinander kombiniert werden, um an dem Elektrolysebad angebracht zu werden;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von einem der in Fig. 3 dargestellten Elektrodenhalteteile;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 darge stellten Elektrolysebades;

Fig. 7 ein Elektrodenhalteteil mit Ausklinkungsabschnitten, das zwei Elektroden halten kann;

Fig. 8 die Elektroden und das Elektrodenhalteteil, die mit einander in einer in einem Gehäuse aufgenommenen Einheit montiert sind;

Fig. 9 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem zwei ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 11 eine Seitenansicht einer Membrane und eines Magne ten, die in Fig. 10 dargestellt sind;

Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht des in Fig. 10 dargestellten Magneten;

Fig. 13 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 14 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 15 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung;

Fig. 16 eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem sie benten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 17 ein Schema zur Darstellung der Art und Weise zum Montieren der in Fig. 16 gezeigten Elektroden an Mannlöchern;

Fig. 18 eine Ansicht im Längsschnitt eines Abwasserbehand lungssystems mit einer Abwasserbehandlungsvorrich tung nach einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 eine Querschnittsansicht eines in Fig. 18 darge stellten Tanks;

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht einer elektrolytischen Einheit des in Fig. 18 dargestellten Abwasserbe handlungssystems;

Fig. 21 eine perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen der elektrolytischen Einheit des in Fig. 18 dargestellten Abwasserbehandlungssystems;

Fig. 22 eine Ansicht im Längsschnitt eines Abwasserbehand lungssystems und einer Abwasserbehandlungsvorrich tung nach einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23 die Schnittansicht einer Phosphorrückgewinnungsein heit des in Fig. 22 dargestellten Abwasserbehand lungssystems;

Fig. 24A und 24B Ablaufpläne, die die Behandlungsabläufe in kombinierten Reinigungstanks einschließlich Koagu lationsvorrichtungen nach einem zehnten Ausfüh rungsbeispiel und einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen;

Fig. 25 einen Ablaufplan, der die Modifizierung einer Be handlung in einem Teil darstellt, der mit unterbro chenen Linien R in Fig. 24A oder 24B umgeben ist;

Fig. 26 das Aussehen eines Teils des kombinierten Reini gungstanks einschließlich der Koagulationsvorrich tung nach dem zehnten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung;

Fig. 27 eine perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen eines in Fig. 26 dargestellten Elek trolysebades;

Fig. 28 die perspektivische Ansicht eines in Fig. 27 darge stellten Elektrodenpaars;

Fig. 29 eine perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen, die das Elektrodenpaar von Fig. 27 in einem teilweise bruchstückartigem Zustand dar stellt;

Fig. 30 und 31 teilweise bruchstückartige, perspektivische Darstellungen in aufgelösten Einzelteilen des in Fig. 28 dargestellten Elektrodenpaars;

Fig. 32 eine Vorderansicht eines Sedimentierungsmeßinstru mentes, das genutzt wird, um die Verweilzeit von Abwasser im Elektrolysebad nach dem zehnten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu bestim men;

Fig. 33 bis 36 Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor in künstlichen Flüssigkeiten bei entsprechenden Tiefen des Sedimentierungsmeßinstruments, das in Fig. 32 dargestellt ist;

Fig. 37 eine perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen einer elektrolytischen Einheit, die in einem Anhäufungstank im elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist;

Fig. 38 typischerweise ein Elektrolysebad einer normalen Abwasserbehandlungsvorrichtung;

Fig. 39 ein Blockbild zur Darstellung des Behandlungsablau fes in einer Abwasserbehandlungsvorrichtung ein schließlich einer herkömmlichen Koagulationsvor richtung.

Es werden jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungs beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Ab wasserbehandlungsvorrichtung nach jedem nachstehend be schriebenen Ausführungsbeispiel, die hauptsächlich in einer Großabwasserbehandlungsausrüstung verwendet wird, um Fäkal abwasser oder Industrieabwasser aufzubereiten, ist auch auf eine Wasserbehandlungsausrüstung von kleiner oder mittlerer Größe wie einem kombiniertem Haushaltsreinigungstank an wendbar. Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach jedem Aus führungsbeispiel kann eine Phosphorverbindung, die im Fä kalabwasser oder im Abwasser insbesondere von einer Galva nisierfabrik enthalten ist, koagulieren.

Erstes Ausführungsbeispiel

Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Tank 1 unter der Erde verlegt. Der Tank 1 ist durch eine erste Tennwand 2, eine zweite Trennwand 3 und eine dritte Trennwand 4 in einen ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett, einen zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett, einen Kontaktbelüftungstank 14, einen Tank 19 für aufbereitetes Wasser und einen Desinfektions tank 21 unterteilt, die später beschrieben werden. Der obere Teil des Tanks 1 ist mit zahlreichen Mannlöchern 28 abgedeckt.

Fäkalabwasser fließt durch einen Einlaß 6 in den ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett. Im ersten Tank 5 mit an aerobem Filterbett ist ein erstes, anaerobes Filterbett 7 angeordnet. In dem ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett werden verschiedene, kaum zersetzungsfähige Substanzen, die in dem aufgenommenen Fäkalabwasser vermischt sind, abge schieden oder getrennt, während an dem ersten anaeroben Filterbett 7 anhaftende anaerobe Mikroorganismen die im Fä kalabwasser enthaltenden organischen Verbindungen anaerob abbauen. Der erste Tank 5 mit anaerobem Filterbett baut den im Fäkalabwasser enthaltenen organischen Stickstoff anaerob zu Ammoniak-Stickstoff ab.

Ein erstes Advektionsrohr 8 führt im ersten Tank 5 mit an aerobem Filterbett anaerob abgebautes Abwasser durch eine erste Wasserzuführöffnung 9 dem zweiten Tank 10 mit anaero bem Filterbett zu. Die erste Wasserzuführöffnung 9 geht durch einen oberen Abschnitt der ersten Trennwand 2 hin durch.

Die oben genannte erste Trennwand 2 trennt den zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett von dem ersten Tank 5 mit an aerobem Filterbett. In dem zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett ist ein zweites anaerobes Filterbett 11 angeord net. Das zweite anaerobe Filterbett 11 nimmt schwebende Substanzen auf. Anaerobe Mikroorganismen, die in dem zwei ten Tank 11 mit anaerobem Filterbett vorhanden sind, bauen organisches Material anaerob ab, um dementsprechend organi schen Stickstoff zu erzeugen. Der organische Stickstoff wird anaerob zu Ammoniak-Stickstoff abgebaut.

Ein zweites Advektionsrohr 12 führt das im zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett anaerob abgebaute Abwasser durch eine zweite Wasserzuführöffnung 13 dem Kontaktbelüftungs tank 14 zu. Der zweite Wasserzuführanschluß 13 geht durch einen oberen Abschnitt der zweiten Trennwand 3 hindurch.

Ein Injektor 32 mit einer in dem zweiten Advektionsrohr 12 angeordneten Einblasöffnung 31 ist mit einem dritten Ge bläse 30 verbunden. Der Injektor 32 wird von dem dritten Gebläse 30 mit Luft versorgt, wobei die Luft aus der Ein blasöffnung 31 in das zweite Advektionsrohr 12 eingeblasen wird. So wird eine Zuführung des Abwassers aus dem zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett in den Kontaktbelüftungs tank 14 im zweiten Advektionsrohr 12 angeregt.

Das aufbereitete Wasser, das im zweiten Tank 10 mit anaero bem Filterbett anaerob behandelt wurde, fließt durch das zweite Advektionsrohr 12 in den Kontaktbelüftungstank 14. Ein in dem Kontaktbelüftungstank 14 vorgesehenes Kontakt element 15 regt eine Kultivierung von aeroben Mikroorganis men an. Ein in der Nähe des unteren Teils des Kontaktbelüf tungstanks 14 angeordnetes erstes Luftdiffusionsrohr 16 weist eine Anzahl von Luftöffnungen auf. Das erste Luftdif fusionsrohr 16 ist mit einem ersten Gebläse 17 verbunden, um die von diesem Gebläse zugeführte Luft durch die Luftöffnungen abzugeben und den Kontaktbelüftungstank 14 in einem aeroben Zustand zu halten. So bauen die aeroben Mi kroorganismen das aufbereitete Wasser aerob ab, während Ni trifikationsbakterien den Ammoniak-Stickstoff im Kontaktbe lüftungstank 14 in Nitratstickstoff zersetzen. Im allgemei nen gibt der Begriff "Nitrifikationsbakterien" Ammoniak oxidierende Bakterien und Nitritbakterien an.

Biomembranen, die sich durch Volumenzunahme stufenweise vergrößern, haften an dem Kontaktelement 15. Wenn von dem ersten Gebläse 17 Luft zugeführt wird, gibt die erste Luft diffusionspumpe 16 die Luft durch die Luftöffnungen ab, um die Biomembranen von dem Kontaktelement 15 zu trennen.

Die dritte Trennwand 4 trennt den Tank 19 für aufbereitetes Wasser von dem Kontaktbelüftungstank 14. Ein drittes Advek tionsrohr 29 ist an eine erste Pumpe 18 angeschlossen, die ihrerseits betrieben wird, um das Schlammwasser des im Kon taktbelüftungstank 14 aerob abgebauten, aufbereiteten Was sers durch eine Verbindungsöffnung 20 dem Tank 19 für auf bereitetes Wasser zuzuführen. Die Verbindungsöffnung 20 führt durch einen oberen Abschnitt der dritten Trennwand 4 hindurch.

Das dem Tank 19 für aufbereitetes Wasser zugeführte Schlammwasser fließt in den Desinfektionstank 21. In dem Desinfektionstank 21 ist ein Entkeimungsapparat 22 vorgese hen. Der Entkeimungsapparat 22 nimmt eine Chlorchemikalie oder dergleichen zur Desinfektion von in den Tank 19 für aufbereitetes Wasser fließendem aufbereiteten Wasser auf. Das desinfizierte, aufbereitete Wasser wird durch einen Auslaß 23 aus dem Tank 1 entleert.

Ein erstes Rückführrohr 24 steht in Verbindung mit dem Tank 19 für aufbereitetes Wasser und einem Elektrolysebad 37. Ein im ersten Rückführrohr 24 angeordnetes zweites Luftdif fusionsrohr 25 ist mit einer Anzahl von Luftöffnungen ver sehen und mit einem zweiten Gebläse 26 verbunden. Das zweite Luftdiffusionsrohr 25 gibt die von dem zweiten Ge bläse 26 zugeführte Luft durch die Luftöffnungen ab. So saugt das erste Rückführrohr 24 eine vorgeschriebene Menge des Schlammwassers aus dem Tank 19 für aufbereitetes Wasser und überträgt dieses in das Elektrolysebad 37.

Im Elektrolysebad 37 sind Elektroden 41 und 42 angeordnet, während ein drittes Luftdiffusionsrohr 40 unter den Elek troden 41 und 42 angeordnet ist. Das dritte Luftdiffusions rohr 40 ist mit einer Anzahl von Luftöffnungen ausgebildet und mit einem vierten Gebläse 39 verbunden. Das dritte Luftdiffusionsrohr 40 bläst die vom vierten Gebläse 39 zu geführte Luft durch die Luftöffnungen ein, um Membranen wie die Biomembranen und Membranen im passiven Zustand zu ent fernen, die sich aus Nitrationen oder dergleichen von den Oberflächen der Elektroden 41 und 42 ergeben. Die Elektro den 41 und 42 sind vorzugsweise in der Nähe der Wandfläche des Elektrolysebades 37 vorgesehen, so dass die Membranen durch die aus dem dritten Luftdiffusionsrohr 40 eingebla sene Luft wirksamer entfernt werden können.

Das aufbereitete Wasser wird aus dem Elektrolysebad 37 durch einen Auslaß 47 in den ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett entleert. Der Auslaß 47 des Elektrolysebades 37 ist mit einem Deckel 36 versehen. Der Deckel 36 ist mit ei ner Schwimmerkugel 35 versehen. In der Nähe des Deckels 36 ist ein Pegelsensor 48 vorgesehen, um die Wasserhöhe im er sten Tank 5 mit anaerobem Filterbett zu erfassen. Die Elek troden 41 und 42, der Pegelsensor 48 und das vierte Gebläse 39 sind mit einer Stromversorgungseinheit 38 verbunden.

Die Elektroden 41 und 42 sind zum Beispiel aus Eisen oder Aluminium hergestellt. Mit der Stromversorgungseinheit 38 werden Spannungen an die Elektroden 41 und 42 so angelegt, dass eine der Elektroden 41 und 42 positiv und die andere negativ ist. Wenn die Elektroden 41 und 42 aus Eisen herge stellt sind, reagieren die positive Elektrode und die nega tive Elektrode elektrolytisch wie folgt:

Positive Elektrode: Fe → Fe²⁺ + 2e^- (1)

Negative Elektrode: 2H⁺ + 2e^- → H₂↑ (2)

Zweiwertige Eisenionen (Fe²⁺), die in der positiven Elek trode erzeugt werden, werden mit Luft oxidiert, um dreiwer tige Eisenionen (Fe³⁺) zu bilden. Wenn die Elektroden 41 und 42 aus Aluminium hergestellt sind, bleibt die Reaktion der negativen Elektrode unverändert, während die positve Elektrode elektrolytisch wie folgt reagiert:

Positive Elektrode: Al → Al³⁺ + 3e^- (3)

Während das Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die aus Eisen hergestellten Elektroden 41 und 42 beschrieben wurde, kann Aluminium das Eisen in allen Punkten, wenn nicht anders an gegeben, ersetzen.

Die durch die elektrolytische Reaktion gemäß der Formel (1) und die Oxidation gebildeten dreiwertigen Eisenionen (Fe³⁺) werden genutzt, um eine Phosphorverbindung zu aggregieren, die in dem aus dem ersten Rückführrohr 24 zugeführten, auf bereiteten Wasser enthalten ist. Die Hauptreaktion der Ver klumpung der Phosphorverbindung mit Fe³⁺ ist wie folgt:

PO₄ ^3- + Fe³⁺ → FePO₄↓ (4)

Das Elektolysebad 37 ist an seinem unteren Abschnitt mit einem Ventil 43 zum Entfernen von Verklumpungen und Schlamm aus dem Elektrolysebad 37 versehen. Wenn das Ventil 43 of fen ist, bewegen sich der Schlamm und die Verklumpungen aus dem Elektrolysebad 37 in den ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett.

Fig. 2 veranschaulicht den Aufbau des Elektrolysebades 37 und den Bereich um dieses herum. Mit Bezug auf Fig. 2 fließt das aus dem ersten Rückführrohr 24 zugeführte, auf bereitete Wasser in einen Einlaß 46 des Elektrolysebades 37. Das dritte Luftdiffusionsrohr 40 ist in der Nähe der Elektroden 41 und 42 vorgesehen. Das dritte Luftdiffusions rohr 40 führt Luft zu einem Bereich um die Elektroden 41 und 42.

Der den Auslaß 47 abdeckende Deckel 36 ist mit der Schwim merkugel 35 verbunden. Das untere Ende des Deckels 36 ist mit einem Scharnier 34 an dem Auslaß 47 verbunden, wodurch der Auslaß 47 so abgedeckt wird, dass er zum Öff nen/schließbar ist. Wenn der Deckel 36 offen ist, fließt keine Lösung durch den Auslaß 47 in das Elektrolysebad 37, wenn sich die Lösung im ersten Tank 5 mit anaerobem Filter bett auf einem Pegel 100A befindet, während die Lösung aus dem ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett durch den Auslaß 47 in das Elektrolysebad 37 fließt, wenn sie sich auf einem Pegel 100B befindet.

Wenn sich die Lösung im ersten Tank 5 mit anaerobem Filter bett auf dem Pegel 100A befindet, ist die Schwimmerkugel 35 in einer in Fig. 2 gezeigten Stellung 35A, und daher der Deckel 36 in einer Stellung 36A, um den Auslaß 47 zu öff nen. Wenn sich die Lösung im ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett auf dem Pegel 100B befindet, ist die Schwimmer kugel 35 in Fig. 2 in einer Stellung 35B, um den Auslaß 47 zu schließen. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist der Aus laß 47 daher mit dem Deckel 36 abgedeckt, der wiederum mit der Schwimmerkugel 35 verbunden ist, so dass zuverlässiger verhindert werden kann, dass Schwimmschlamm, der mit dem durch den Einlaß 6 fließenden Fäkalabwasser vermischt ist, direkt ins Elektrolysebad 37 fließen kann. Der oben ge nannte Pegel 100A kann ein solche Höhe einschließen, dass die Lösung aus dem ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett in das Elektrolysebad 37 fließt, während in der Lösung ent haltener Schwimmschlamm oder dergleichen nicht in das Elek trolysebad 37 fließen.

Das Elektrolysebad 37 ist mit einem Steuerteil (nicht dar gestellt) versehen, welches das Öffnen/Schließen des Ven tils 34, den Wert eines durch die Elektroden 41 und 42 fließenden Stromes, die Spannungswerte der Elektroden 41 und 42, die Luftmenge, die aus dem dritten Luftdiffusions rohr 40 eingeblasen wird, die Polarität der an die Elektro den 41 und 42 angelegten Spannungen und dergleichen steu ert.

Der Pegelsensor 48 ist vorgesehen, um zu detektieren, dass die Lösung im ersten Tank 5 mit anaeroben Filterbett eine vorgeschriebene Höhe erreicht. Der Pegelsensor 48 gibt die erfaßte Höhe in den oben genannten Steuerteil ein. Bei vor geschriebener Höhe fließt das durch den Einlaß 6 fließende Fäkalabwasser zum Beispiel direkt in das Elektrolysebad 37.

Wenn der Pegelsensor 48 detektiert, dass die Lösung die vorgeschriebene Höhe erreicht, kann das Steuerteil eine Warnung durch einen Ton oder eine Anzeige abgeben. Die Menge des durch den Einlaß 6 fließenden Fäkalabwassers kann auf Grund des oben genannten Aufbaus des Steuerteils so eingestellt werden, dass kein Abwasser direkt in das Elek trolysebad 37 fließt, wodurch zuverlässiger verhindert wer den kann, dass der Schwimmschlamm in das Elektrolysebad 37 fließt. Die oben erwähnte, vorgeschriebene Höhe kann so eingestellt werden, dass die Lösung aus dem ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett in das Elektrolysebad 37 fließt, während kein Schwimmschlamm oder dergleichen, die in der Lösung enthalten sind, in das Elektrolysebad 37 fließt.

Eine das Abwasserbehandlungssystem nach diesem Ausführungs beispiel wartende Person kann bestimmen, ob das durch den Einlaß 6 fließende Fäkalabwasser direkt in das Elektrolyse bad 37 geflossen ist oder nicht, indem sie prüft, ob das oben genannte Warnsignal abgegeben worden ist oder nicht. Wenn der Deckel 35 und die Schwimmerkugel 36 nicht vorgese hen sind, kann daher die Person durch die Warnung festel len, ob sich Schwimmschlamm um die Elektroden 41 und 42 herum ansammelt oder nicht, um ohne weiteres zu bestimmen, ob das Elektrolysebad 37 gereinigt werden muß oder nicht.

Das Steuerteil kann das dritte Luftdiffusionsrohr 40 steu ern, um die von dort zugeführte Luftmenge zu erhöhen, wenn der Pegelsensor 48 detektiert, dass die Lösung die vorge schriebene Höhe erreicht. Außerdem kann der Schwimmschlamm, wenn dieser im Bereich um die Elektroden 41 und 42 herum fließt, aus dem Elektrolysebad 37 entfernt werden, indem auf Grund der oben genannten Steuerung die aus dem dritten Diffusionsrohr 40 zugeführte Luftmenge erhöht wird. So kann zuverlässiger verhindert werden, dass sich Schwimmschlamm um die Elektroden 41 und 42 herum ansammelt.

Aus dem oben genannten Ausführungsbeispiel folgt, dass ver hindert werden kann, dass sich Schwimmschlamm um die Elek troden 41 und 42 herum ansammelt, wenn es zumindest entwe der die Anordnung von Schwimmerkugel 35 und Deckel 36 oder den Pegelsensor 48 aufweist.

Die Elektroden 41 und 42 sind jeweils an den Elektrodenhal teteilen 41A und 42A befestigt. Die Elektrodenhalteteile 41A und 42A befinden sich an den oberen Abschnitten der Elektroden 41 und 42 und werden von den später beschriebe nen Haltestäben 37A und 37B gehalten, um nicht in das in dem Elektrolysebad 37 gespeicherte, aufbereitete Wasser eingetaucht zu werden. Fig. 3 zeigt den Aufbau der Elektro den 41 und 42 sowie der Elektrodenhalteteile 41A und 42A. Fig. 4 stellt die Elektroden 41 und 42 sowie die Elektro denhalteteile 41A und 42A dar, die miteinander kombiniert werden, um in dem Elektrolysebad 37 befestigt zu werden.

Mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 sind die oberen Abschnitte der Elektroden 41 und 42 jeweils an die Elektrodenhalte teile 41A und 42A angeschraubt. An einer Fläche des dem Elektrodenhalteteil 42A gegenüberliegenden Elektrodenhalte teils 41A ist ein Abstandshalter 405 befestigt. Die Elek trodenhalteteile 41A und 42A sind so kombiniert und befe stigt, dass sie durch den Abstandshalter 405 gemäß Fig. 4 einander gegenüberliegen. Der Abstand zwischen den Elektro den 41 und 42 wird durch zweckmäßiges Verstellen der Breite des Abstandshalters 405 eingestellt.

Es wird jetzt der Aufbau der Elektrodenhalteteile 41A und 42A beschrieben. Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des Elektrodenhalteteils 41A. Das Elektrodenhalteteil 41A enthält einen Draht, um die Elektrode 41 mit der Stromver sorgungseinheit 38 zu verbinden. Die Anschlußstücke 410 und 411 bilden beide Enden des Drahtes. Die Elektrode 41 ist an das Elektrodenhalteteil 41A angeschraubt, so dass sie mit dem Anschlußstück 410 elektrisch verbunden ist. Das An schlußstück 411 ist elektrisch mit der Stromversorgungsein heit 38 verbunden. Somit ist die am Elektrodenhalteteil 41A angeschraubte Elektrode 41 mit der Stromversorgungseinheit 38 elektrisch verbunden. Das Elektrodenhalteteil 42A weist außerdem zwei Verbindungsstücke auf und enthält ähnlich wie beim Elektrodenhalteteil 41A einen Draht. Die an das Elek trodenhalteteil 42A angeschraubte Elektrode 42 ist elek trisch mit der Stromversorgungseinheit 38 verbunden.

Im Abwasserbehandlungssystem nach diesem Ausführungsbei spiel kann verhindert werden, dass auf Grund des oben ge nannten Aufbaus der Elektroden 41 und 42 sowie der Elektro denhalteteile 41A und 42A, die Drähte, die die Elektroden 41 und 42 mit der Stromversorgungseinheit 38 verbinden, im aufbereiteten Wasser liegen. Ferner kann verhindert werden, dass die Verbindungsstücke in das aufbereitete Wasser ein getaucht und korrodiert werden.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Elektrolyseba des 37. Die beiden Haltestäbe 37A und 37B sind am oberen Abschnitt des Elektrolysebades 37 in einem vorgeschriebenen Abstand festgeklemmt. Das linke untere Ende und das rechte untere Ende der Elektrodenhalteteile 41A und 42A sind so an den Haltestäben 37A und 37B angeordnet, dass die Elektro denhalteteile 41A und 42A am Elektrolysebad 37 festgeklemmt sind. Aus diesem Zustand folgt, dass die Elektroden 41 und 42 jeweils durch die Haltestäbe 37A und 37B festgehalten werden.

Das Elektrolysebad 37 kann mit einem einzelnen Elektroden halteteil versehen sein, das Ausklinkungsabschnitte auf weist, um die Elektroden 41 und 42 ohne Fehlausrichtung zu halten. Fig. 7 zeigt ein Elektrodenhalteteil 450 mit Aus klinkungsabschnitten 451, die die Elektroden 41 und 42 hal ten können.

Das Elektrodenhalteteil 450 an dessen vorderen und hinteren Fläche mit den Ausklinkungsabschnitten 451 versehen, die jeweils mit den oberen Abschnitten der Elektroden 41 und 42 in Eingriff kommen können. Die oberen Abschnitte der Elek troden 41 und 42 befinden sich jeweils mit den Ausklin kungsabschnitten 451 in Eingriff und sind an diesen ange schraubt. Somit sind die Positionen der Elektroden 41 und 42 im Elektrolysebad zuverlässiger befestigt, wodurch sich die Verteilung von Eisenionen im Elektrolysebad 37 stabili siert. Daraus folgt, dass im Elektrolysebad 37 die Reaktion nach Formel (4) stabil stattfindet. So ist die Behandlungs möglichkeit von Abwasser der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel stabilisiert. Wenn das Elektrodenhalteteil 450 an dem Elektrolysebad 37 befestigt ist, kommen die unteren Flächen des rechten Endes 450A und des linken Endes 450B mit den Haltestäben 37A und 37B in Kontakt. So werden die Elektroden 41 und 42 jeweils durch die Haltestäbe 37A und 37B festgehalten, wenn sie im Elek trolysebad 37 eingesetzt sind.

Wenn das Elektrodenhalteteil 450 und die Elektroden 41 und 42 in einer Einheit zum Transport zusammengebaut sind, sind diese vorzugsweise in einem Gehäuse 460 gemäß Fig. 8 aufge nommen. Spezieller sind die zu einer Einheit zusammengebau ten Elektrodenhalteteil 450 und Elektroden 41 und 42 im Ge häuse 460 aufgenommen, so dass sich die Elektroden 41 und 42 innerhalb des Gehäuses 460 befinden. Bei Aufnahme im Ge häuse 460 sind das rechte Ende 450A und das linke Ende 450B des Elektrodenhalteteils 450 jeweils mit Schrauben 461 und 462 an dem Gehäuse 460 befestigt.

Zweites Ausführungsbeispiel

Es wird jetzt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung beschrieben. Jede der Abwasserbehandlungs vorrichtungen nach dem zweiten bis sechsten Ausführungsbei spiel zielt hauptsächlich darauf ab, aus Abwasser eine Phosphorverbindung zu entfernen, und wobei sie als einzel ner Aufbau verwendet oder mit einem Behandlungstank wie Tank mit anaerobem Filterbett kombiniert werden kann, in dem anaerobe Mikroorganismen aufgenommen sind.

Mit Bezug auf Fig. 9 ist ein aktiven Schlamm speichernder Belebtschlammtank 61 zur Aufnahme von Abwasser aus einer anderen Vorrichtung durch einen Einlaß 69 ausgebildet. Im unteren Teil des Belebtschlammtanks 61 ist ein erstes Luft diffusionsrohr 62 angeordnet. Das erste Luftdiffusionsrohr 62 ist mit einem ersten Gebläse 65 verbunden, um die von dem ersten Gebläse 65 zugeführte Luft durch Luftöffnungen auszubringen. So wird der Belebtschlammtank 61 in einem aeroben Zustand gehalten, um Abwasser durch aerobe Mikroor ganismen aerob abzubauen, während Ammoniak-Stickstoff durch Nitrierung in Nitratstickstoff zersetzt wird.

Ein Ende der Zirkulationspumpe 63 ist im Belebtschlammtank 61 eingesetzt. Die Pumpe 64 führt dem Elektrolysebad 70 durch das Zirkulationsrohr 63 Abwasser aus dem Belebt schlammtank 61 zu. Das Schlammwasser des im Belebtschlamm tank 61 gespeicherten Abwassers wird durch ein Advektions rohr 77 einem Absetzbecken 67 zugeführt.

Das Elektrolysebad 70 enthält Elektroden 71 und 72, die aus Eisen oder Aluminium hergestellt sein können. Die Elektro den 71 und 72, die durch Drähte 73A mit einer Stromversor gungseinheit 73 verbunden sind, werden elektrolytisch zer legt, um dem Elektrolysebad 70 Eisenionen oder Aluminium ionen zuzuführen. In dem mit solchen Metallionen versorgten Elektrolysebad 70 koaguliert eine Phosphorverbindung zum Beispiel nach der obigen Formel (4). Ein zweites Luftdiffu sionsrohr 74 ist unter den Elektroden 71 und 72 im Elektro lysebad 70 angeordnet. Das zweite Luftdiffusionsrohr 74 ist an ein zweites Gebläse 66 angeschlossen, um die von dem zweiten Gebläse 66 in einen Bereich um die Elektroden 71 und 72 herum zugeführte Luft aus Luftöffnungen zu entlee ren. Unter dem zweiten Luftdiffusionsrohr 74 ist ein Ventil 75 vorgesehen. Das Ventil 75 ist zum Öffnen/schließbar vor gesehen, das im allgemeinen geschlossen ist und zweckmäßi gerweise geöffnet wird, um Schlamm und Koagulate aus dem Elektrolysebad 70 in den Belebtschlammtank 61 auszubringen.

Der Belebtschlammtank 61 enthält einen Magneten 61A. Der Magnet 61A nimmt das im Elektrolysebad 70 gebildete Koagu lat der Phosphorverbindung auf. Die Abwasserbehandlungsvor richtung nach diesem Ausführungsbeispiel kann so die Phos phorverbindung aus dem Abwasser zuverlässiger entfernen. Der Magnet 61A nimmt die sich ansammelnde Phosphorverbin dung in einem oxidierten Zustand auf. Nach diesem Ausfüh rungsbeispiel bildet der Magnet 61A ein Adsorptionsmittel in Form eines Magnetbauteils.

Ähnlich den oben genannten Elektroden 41 und 42 werden die oberen Abschnitte der Elektroden 71 und 72 durch die Elek trodenhalteteile 71A und 72A gehalten, deren Form der der Elektrodenhalteteile 41A und 42A ähnlich ist.

Die Elektrodenhalteteile 71A und 72A weisen auch Paare von Verbindungsstücken auf und enthalten jeweils die Drähte 73A, die den Elektrodenhalteteilen 41A und 42A ähnlich sind.

Die dem Elektrodenhalteteil 450 ähnlichen Elektrodenhalte teile 71A und 72A sind ferner mit Ausklinkungsabschnitten ausgebildet, die jeweils mit den oberen Abschnitten der Elektroden 71 und 72 in Eingriff kommen können.

Nach diesem Ausführungsbeispiel führt der Belebtschlammtank 61 aktiven Schlamm zusammen mit aufbereitetem Wasser dem Elektrolysebad 70 zu. Ein Reaktionsprodukt gemäß der obigen Formel (4) koaguliert verhältnismäßig leicht aus einem Kern des aktiven Schlamms aus dem Belebtschlammtank 61 und ver größert sich. Deshalb wird das Reaktionsprodukt gemäß der obigen Formel (4) leicht als Koagulat sedimentiert, und da her findet eine elektrolytische Reaktion der Elektroden 71 und 72 ohne weiteres statt, auch wenn die Behandlung im Elektrolysebad 70 über einen langen Zeitraum durchgeführt wird. Der Abstand zwischen den Elektroden 71 und 72 beträgt unter Berücksichtigung der Größe des Schlammes vorzugsweise mindestens 2 cm.

Der Absetzbecken 67 entleert das Schlammwasser des zuge führten, aufbereiteten Wassers durch einen Auslaß 78. Der Schlamm 68 sammelt sich am unteren Abschnitt des Absetzbec kens 67. Dieser Schlamm 68 wird periodisch aus dem Absetz becken 67 entfernt.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungs beispiel, die den Magnet 61A aufweist, kann in Abhängigkeit von ihrer Größe ein hohes Ausscheidungsverhältnis der Phos phorverbindung von etwa 90 bis 95% erreichen.

Drittes Ausführungsbeispiel

Es wird jetzt das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 10 nimmt ein aktiven Schlamm speichern der Belebtschlammtank 81 Abwasser von einer anderen Vor richtung durch einen Einlaß 89 auf. Am unteren Abschnitt des Belebtschlammtanks 81 ist ein erstes Luftdiffusionsrohr 82 angeordnet. Das erste Luftdiffusionsrohr 82 ist an ein erstes Gebläse 85 angeschlossen, um die vom ersten Gebläse 85 zugeführte Luft durch Luftöffnungen zu entleeren.

Das eine Ende eines Zirkulationsrohrs 83 ist im Belebt schlammtank 81 eingesetzt, so dass eine Pumpe 84 aufberei tetes Wasser aus dem Belebtschlammtank 81 durch das Zirku lationsrohr 83 einem Elektrolysebad 90 zuführt. Ein Advek tionsrohr 98 mit Membranen 97 an seinem vorderen Endab schnitt ist in dem Belebtschlammtank 81 angeordnet, um die Membranen 97 in den Belebtschlammtank 81 einzutauchen. Eine Pumpe 87 entleert aufbereitetes Wasser aus dem Belebt schlammtank 81 durch die Membranen 97 und das Advektions rohr 98. Die Membranen 97 können zum Beispiel durch flache Membranen oder Hohlfasermembranen mit einer Porengröße von etwa 0,05 bis 1 µm ausgebildet sein.

Das Elektrolysebad 90 enthält die Elektroden 91 und 92, die aus Eisen oder Aluminium hergestellt sein können. Die Elek troden 91 und 92 sind mit einer Stromversorgungseinheit 93 verbunden und werden elektrolytisch zerlegt, um dem Elek trolysebad 90 Eisenionen oder Aluminiumionen zuzuführen. Ein zweites Luftdiffusionsrohr 94 ist unter den Elektroden 91 und 92 im Elektrolysebad 90 angeordnet. Das zweite Luft diffusionsrohr 94 ist an ein zweites Gebläse 86 angeschlos sen, um die vom zweiten Gebläse 86 in einen Bereich um die Elektroden 91 und 92 herum zugeführte Luft aus Luftöffnun gen zu entleeren. Unter dem zweiten Luftdiffusionsrohr 94 ist ein Ventil 95 vorgesehen. Das Ventil 95 ist zum Öff nen/schließbar vorgesehen, so dass es im allgemeinen ge schlossen ist und zweckmäßigerweise geöffnet wird, um Schlamm und Koagulate aus dem Elektrolysebad 90 in den Be lebtschlammtank 81 zu entleeren. Schlamm, der sich am unte ren Teil des Belebtschlammtanks 81 ansammelt, wird peri odisch entfernt.

Ähnlich den oben genannten Elektroden 41 und 42 werden die oberen Abschnitte der Elektroden 91 und 92 durch Elektro denhalteteile (nicht dargestellt) gehalten, deren Form den Elektrodenhalteilen 41A und 42A ähnlich ist.

Die Membranen 97 sind an einem Magnet 97A befestigt. Der Aufbau der Membranen 97 und des Magneten 97A werden jetzt ausführlich beschrieben. Fig. 11 ist eine Seitansicht im Schnitt, die eine der Membranen 97 und den Magneten 97A zeigt.

Mit Bezug auf die Fig. 10 und 11 weist der Magnet 97A die Form einer Pille auf. Die Membranen sind so angebracht, dass sie eine mittlere Öffnung des Magneten 97A von der vorderen Fläche und der hinteren Fläche bedecken. Fig. 12 ist eine perspektivische Teilansicht des Magneten 97A. Der Magnet 97A ist an seinem oberen Abschnitt mit einer Öffnung versehen, die mit einem Ende des Advektionsrohrs 98 verbun den ist. In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel wird das einen Bereich nahe dem Magne ten 97A erreichende Abwasser durch die Membranen 97 in das Advektionsrohr 98 geleitet.

Nach diesem Ausführungsbeispiel ist der Magnet 97A in der Nähe der Membranen 97 vorgesehen, um das Koagulat der Phos phorverbindung aufzunehmen und zu verhindern, dass dieses die Membrane 97 erreicht, wodurch verhindert werden kann, dass die Membranen 97 verstopfen.

Dieses Ausführungsbeispiel kann als dasjenige betrachtet werden, welches das Absetzbecken 67 im zweiten Ausführungs beispiel mit den Membranen 97 ersetzt. So kann die Abwas serbehandlungsvorrichtung kompakter ausgeführt werden.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungs beispiel kann ein hohes Ausscheidungsverhältnis für Phos phorverbindungen von mindestens 90% dadurch erreichen, dass sie den Magneten 97A aufweist und Abwasser durch die Mem branen 97 filtert.

Im oben genannten Ausführungsbeispiel bildet der Magnet 97A ein Adsorbtionsmittel in Form eines magnetischen Elements. Die Membranen 97 bilden Filter zum Filtern des Abwassers im Belebtschlammtank 81. Während in diesem Ausführungsbeispiel der Magnet 97A und die Membranen 97 einstückig vorgesehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf diesen Aufbau beschränkt. Der Magnet 97A und die Mem branen 97, die vorzugsweise einstückig vorgesehen sind, dürfen notwendigerweise nicht einstückig vorgesehen werden, sofern diese in unmittelbarer Nähe zueinander vorgesehen sind.

Viertes Ausführungsbeispiel

Es wird jetzt das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 13 teilt ein Diaphragma 107 einen Be lebtschlammtank 101 in einen Belebtschlamm speichernden Teil und einen Teil, der keinen Belebtschlamm speichert. Ein unter dem Diaphragma 107 befindlicher Teil ist nicht mit dem Belebtschlammtank 101 verbunden, bildet aber einen Zwischenraum, der eine Bewegung von Abwasser und Schlamm zuläßt. Der Belebtschlammtank 101 nimmt durch einen Einlaß 109 Abwasser von einer anderen Vorrichtung auf. Am unteren Teil des Belebtschlammtanks 101 ist ein erstes Luftdiffusi onsrohr 102 angeordnet. Das erste Luftdiffusionsrohr 102 ist mit einem ersten Gebläse 105 verbunden, um die vom er sten Gebläse 105 zugeführte Luft durch Luftöffnungen zu entleeren.

Ein Ende des Zirkulationsrohres 103 ist in den Belebt schlammtank 101 eingesetzt. Eine Pumpe 104 führt aufberei tetes Wasser aus dem Belebtschlammtank 101 durch das Zirku lationsrohr 103 einem Elektrolysebad 110 zu. Das Schlamm wasser des aufbereiteten Wassers wird durch einen Auslaß 118 aus dem Belebtschlammtank 101 ausgebracht.

Das Elektrolysebad 110 enthält die Elektroden 111 und 112, die aus Eisen oder Aluminium hergestellt sein können. Die Elektroden 111 und 112 sind an eine Stromversorgungseinheit 113 angeschlossen, um dem Elektrolysebad 110 durch Elektro lyse Eisenionen oder Aluminiumionen zuzuführen. Unter den Elektroden 111 und 112 im Elektrolysebad 110 ist ein zwei tes Luftdiffusionsrohr 114 angeordnet. Das zweite Luftdif fusionsrohr 114 ist mit einem zweiten Gebläse 106 verbun den, um die vom ersten Gebläse 106 in einen Bereich um die Elektroden 111 und 112 herum zugeführte Luft durch Luftöff nungen abzugeben. Unter dem zweiten Luftdiffusionsrohr 114 ist ein Ventil 115 vorgesehen. Das Ventil 115 ist zum Öff nen/schließbar vorgesehen, das im allgemeinen geschlossen ist und zweckmäßigerweise geöffnet wird, um Schlamm und Koagulate aus dem Elektrolysebad 110 in den Belebtschlamm tank 101 auszubringen.

An der Fläche des Diaphragmas 107, die keinen aktiven Schlamm speichert, ist ein Magnet 107A angebracht. Der Ma gnet 107A kann das Koagulat von einer Phosphorverbindung aus denen, die im Elektrolysebad 110 gespeichert sind, wirksam sammeln.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel folgt, dass die Phosphor verbindung in einem ohne weiteres regenerierbaren Zustand aus dem Abwasser gesammelt werden kann, indem veranlaßt wird, dass der Magnet 107A das Koagulat in der Phosphorver bindung aufnimmt. Damit kann zum Ausdruck gebracht werden, dass die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausfüh rungsbeispiel heute zu einer hocheffizienten Regenerierung von Phosphor beitragen kann, wenn ein Ausstoß von Phosphor zunehmend verschlechtert ist.

Die oben genannte Abwasserbehandlungsvorrichtung nach die sem Ausführungsbeispiel hat einen Aufbau, der erreicht wird, indem das Absetzbecken 67 im Belebtschlammtank 61 der in Fig. 9 gezeigten Abwasserbehandlungsvorrichtung mit dem Diaphragma 107 versehen wird.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungs beispiel kann in Abhängigkeit von ihrer Größe ein hohes Ausscheidungsverhältnis für Phosphorverbindungen von etwa 90 bis 95% erreichen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Es wird jetzt das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 14 ist der Gesamtaufbau einer Abwasser behandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen ähnlich dem Aufbau der in Fig. 9 dargestellten Abwasserbehandlungsvorrichtung, und daher werden Elemente, die denen der in Fig. 9 gezeigten Abwasserbehandlungsvor richtung ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszahlen be zeichnet, wobei eine überflüssige Beschreibung nicht wie derholt wird.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausfüh rungsbeispiel führt eine Pumpe 64 aufbereitetes Wasser aus einem Belebtschlammtank 61 durch ein Zirkulationsrohr 63 einem Elektrolysebad 70 zu. Das Schlammwasser des aufberei teten Wassers wird aus dem Elektrolysebad 70 durch ein Aus laßrohr 76 in ein Absetzbecken 67 geleitet. Das Absetzbec ken 67 bingt das Schlammwasser von der Abwasserbehandlungs vorrichtung durch einen Auslaß 78 aus.

An dem im Absetzbecken 67 vorgesehenen Auslaßrohr 76 ist ein Magnet 67A festgeklemmt. So kann der Magnet 67A ein im Elektrolysebad 70 gebildetes Koagulat aus einer Phosphor verbindung in einem von anderen Koagulaten und Schlamm ge trennten Zustand wirksamer aufnehmen. Die Abwasserbehand lungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel kann daher möglicherweise weiter zu einer wirksamen Regenerierung von Phosphor im Vergleich mit dem vierten Ausführungsbeispiel beitragen.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Jetzt wird das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 15 ist der Gesamtaufbau einer Abwasser behandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen dem Aufbau der in Fig. 13 gezeigten Abwasser behandlungsvorrichtung ähnlich, und daher werden Elemente, die denen der in Fig. 13 dargestellten Abwasserbehandlungs vorrichtung gleichen, durch dieselben Bezugszahlen bezeich net, wobei eine überflüssige Beschreibung nicht wiederholt wird.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausfüh rungsbeispiel teilen die Diaphragmen 107 und 150 einen Be lebtschlammtank 101 in einen Bereich, in dem Belebtschlamm gespeichert wird, einen Bereich, in welchem die Elektroden 111 und 112 aufgenommen sind, und einen dem Einlaß 109 nachfolgenden Bereich, in dem sich der Schlamm 108 absetzt.

Aus dem Einlaß 109 zugeführtes Abwasser wird in dem Bereich gespeichert, der Schlamm im Belebtschlammtank 101 aufnimmt, wobei das Schlammwasser aus diesem Bereich in den die Elek troden 111 und 112 aufnehmenden Bereich zugeführt wird.

Das aufbereitete Wasser und Koagulate werden von einem tie ferliegenden Abschnitt des die Elektroden 111 und 112 auf nehmenden Bereich in den Bereich zugeführt, in dem sich Schlamm 108 absetzt, während Schlammwasser in diesem Be reich aus dem Belebtschlammtank 101 durch einen Auslaß 118 ausgebracht wird.

An einer Wandfläche des Diaphragmas 150, die sich näher an dem Bereich befindet, in dem sich der Schlamm 108 absetzt, ist ein Magnet 150A festgeklemmt. So kann der Magnet 150A weiter ein in dem die Elektroden 111 und 112 aufnehmenden Bereich gebildetes Koagulat einer Phosphorverbindung unab hängig von den restlichen Koagulaten und dem Schlamm wirk sam aufnehmen.

Das aus dem Belebtschlammtank 101 abgegebene, aufbereitete Wasser wird vorzugsweise einem getrennt vorgesehenen Tank mit anaerobem Filterbett (ein Tank, der anaerobe Mikroorga nismen speichert) zugeführt.

Im Belebtschlammtank 101 ist eine Seitenwand einschließlich des Bereiches, in dem sich der Schlamm 108 absetzt, ge neigt, um diesen Schlamm ohne weiteres dem Bereich zuzufüh ren, in dem der Belebtschlamm 108 gespeichert wird.

Siebentes Ausführungsbeispiel

Eine Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann Mannlö cher mit Elektroden einbeziehen. Fig. 16 zeigt die Abwas serbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel, das hergestellt ist, in dem die Strukturen der Abschnitte um die Mannlöcher 28 und die Elektroden 41 und 42 in der Abwasserbehandlungsvorrichtung herum gemäß Fig. 1 modifi ziert sind. Daher werden den Elementen der Abwasserbehand lungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ähnliche Elemente durch ähn liche Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine überflüssige Be schreibung nicht wiederholt wird.

Mit Bezug auf Fig. 16 ist der obere Abschnitt der Abwasser behandlungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Mannlöchern 28 abgedeckt. Die Elektroden 41 und 42 sind durch Isolato ren 400 an den Mannlöchern 28 befestigt. Es wird jetzt die Art und Weise beschrieben, wie die Elektroden 41 und 42 an den Isolatoren befestigt sind.

In der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausfüh rungsbeispiel sind die Elektroden 41 und 42 an den Mannlö chern 28 durch die Isolatoren 400 befestigt. Spezieller sind die Elektroden 41 und 42 durch Verschraubung an den Isolatoren 400 befestigt. Die mit den Elektroden 41 und 42 versehenen Isolatoren 400 werden durch Verschraubung oder dergleichen an den Mannlöchern 28 befestigt. Die Elektroden 41 und 42 sind jeweils durch Verbindungsdrähte 402 an die Stromversorgungseinheit 38 angeschlossen. So kann ein Tech niker die Elektroden 41 und 42 auf dem Boden herausnehmen, indem die Handgriffe 28A der Mannlöcher 28 betätigt und die Mannlöcher 28 abgenommen werden. Mit anderen Worten, der Techniker kann die Elektroden 41 und 42 im Vergleich zu Ab wasserbehandlungsvorrichtungen nach den übrig bleibenden Ausführungsbeispielen bedeutend leicht warten.

Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungs beispiel ist so ausgebildet, dass die Elektroden 41 und 42 im aufbereiteten Wasser eingetaucht sind, während die Iso latoren 400 nicht im aufbereiteten Wasser eingetaucht sind. Jeder Isolator 400 kann einen Verbindungsdraht aufnehmen, der Anschlußstücke an dessen beiden Enden aufweist, so dass diese Anschlußstücke jeweils an die Stromversorgungseinheit 38 und die Elektroden 41 und 42 angeschlossen sind. In die sem Fall kann verhindert werden, dass verbundene Abschnitte der Elektroden 41 und 42 und die Stromversorgungseinheit 38 in das aufbereitete Wasser eingetaucht werden. Mit anderen Worten, eine Korrosion der verbundenen Abschnitte kann ver hindert werden.

Bei Montage an den Mannlöchern 28 können die Elektroden 41 und 42 der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Aus führungsbeispiel an Positionen angeordnet werden, die höher sind als die der Elektroden in den übrig bleibenden Ausfüh rungsbeispielen. Wenn die Elektroden 41 und 42 in hohen Po sitionen angeordnet sind, werden sie nicht im aufbereiteten Wasser eingetaucht sein und nicht mit Eisenionen oder Alu miniumionen beim Anlegen von Spannungen versorgt werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann jedoch durch Beobachtung der Spannungswerte der Elektroden 41 und 42 durch ein De tektionsteil 38A bestimmt werden, ob die Elektroden 41 und 42 im aufbereiteten Wasser eingetaucht sind oder nicht. Die Abwasserbehandlungsvorrichtung nach diesem Ausführungsbei spiel weist vorzugsweise Mittel auf, die angeben, dass die Elektroden 41 und 42 nicht im aufbereiteten Wasser einge taucht sind, wenn dieser Umstand durch die Spannungswerte der Elektroden 41 und 42 erfaßt ist.

Achtes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 18 und 29 stellen ein Abwasserbehandlungssystem nach einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung dar. Mit Bezug auf Fig. 18 werden Elemente, die identisch sind mit denen des mit Bezug auf das erste Aus führungsbeispiel beschriebenen Abwasserbehandlungssystems (siehe Fig. 1) durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine überflüssige Beschreibung nicht wiederholt wird. Mit Bezug auf Fig. 19 sind die in Fig. 18 dargestellten Bauteile teilweise weggelassen.

Mit Bezug auf die Fig. 18 und 19 ist das Abwasserbehand lungssystem nach diesem Ausführungsbeispiel hauptsächlich durch einen Tank 200 gebildet. Eine erste Trennwand 2, eine zweite Trennwand 3, eine dritte Trennwand 4 und eine vierte Trennwand 20 teilen den Tank 200 in einen ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett, einen zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett, einen Kontaktbelüftungstank 14, ein Absetzbec ken 19 und einen Desinfektionstank 21. Im Tank 200 des Ab wasserbehandlungssystems nach diesem Ausführungsbeispiel ist das untere Ende der dritten Trennwand 4 vom unteren Teil des Tanks 200 getrennt, anstelle des dritten Advekti onsrohrs 29 und der ersten Pumpe 18, die an dem in Fig. 1 gezeigten Tank 1 vorgesehen sind. So wird das im Kontaktbe lüftungstank 14 aerob abgebaute, aufbereitete Wasser dem Absetzbecken 19 im Tank 200 zugeführt.

Das obere Ende eines ersten Luftdiffusionsrohrs 16 ist mit einem ersten Gebläse 17 verbunden. Das untere Ende des er sten Luftdiffusionsrohrs 16 ist so vorgesehen, dass es um einen Abschnitt herum, etwas nach innen über den äußeren Umfang der unteren Fläche des Kontaktbelüftungstanks 14 hinaus verläuft, wie es später beschrieben wird (siehe Fig. 19). An der unteren Fläche des ersten Luftdiffusionsrohrs 16 sind mehrere Löcher 16a (siehe Fig. 19) ausgebildet. Die Löcher 16a geben die vom ersten Gebläse 17 zugeführte Luft als Blasen ab. Im Vergleich zu den Löchern, die an der obe ren Fläche oder der Seitenfläche ausgebildet sind, tritt kaum Schlamm in Löcher 16a ein, die an der unteren Fläche des ersten Luftdiffusionsrohrs 16 ausgebildet sind.

Der Kontaktbelüftungstank 14 weist an seinem unteren Ab schnitt eine Pumpe 133 auf. Mit dem oberen Teil der Pumpe 133 ist eine Schlammrückführstrecke 134 verbunden, während eine weitere Schlammrückführstrecke 135 mit dem oberen Ende der Schlammrückführstrecke 134 verbunden ist, die sich in Fig. 18 nach links erstreckt. So wird der im Kontaktbelüf tungstank 14 gebildete Schlamm dem ersten Tank 5 mit an aerobem Filterbett zugeführt.

In dem in Fig. 18 gezeigten Tank 200 ist das Absetzbecken 19 und der erste Tank 5 mit anaerobem Filter durch ein er stes Rückführrohr 24 miteinander verbunden. In dem ersten Rückführrohr 24 ist ein zweites Luftdiffusionsrohr 25 vor gesehen. Das zweite Luftdiffusionsrohr 25 ist mit einem zweiten Gebläse 26 verbunden und mit Einblasanschlüssen zum Einblasen von Luft ausgebildet. Das zweite Luftdiffusions rohr 25 bläst die vom zweiten Gebläse 26 zugeführte Luft durch die Einblasanschlüsse ein, um aufbereitetes Wasser aus dem Absetzbecken 19 durch das erste Rückführrohr 24 in den ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett zuzuführen.

Eine elektrolytische Einheit, die ein Gehäuse 54 ein schließt, ist am oberen Abschnitt des Kontaktbelüftungs tanks 14 vorgesehen. Spezieller ist das Gehäues 54 ein Hohlkörper, der mit vier vertikalen Plattenelementen ver bunden ist. Im Gehäuse 54 sind zwei Elektroden 51 und 52 vorgesehen. Die zwei Elektroden 51 und 52 sind jeweils an eine Stromquelle 57 angeschlossen. In jedem Gehäuse ist ein drittes Luftdiffusionsrohr 53 vorgesehen. Das dritte Luft diffusionsrohr 53 ist mit einem vierten Gebläse 56 verbun den.

Im Gehäuse 54 werden durch eine elektrolytische Reaktion in den beiden Elektroden 51 und 52 Metallionen wie Eisenionen oder Aluminiumionen herausgelöst. So reagieren die heraus gelösten Metallionen mit einer im aufbereiteten Wasser ent haltenen Phosphorverbindung, um ein Metallsalz zu bilden und zu koagulieren, welches in dem im Kontaktbelüftungstank 14 vorhandenen Wasser leicht löslich ist. Die Metallionen reagieren zum Beispiel mit der Phosphorverbindung gemäß der obigen Formel (4).

Es wird jetzt der Aufbau der elektrolytischen Einheit nach diesem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Fig. 20 und 21 beschrieben. Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht der elektrolytischen Einheit. Fig. 21 ist eine perspektivische Darstellung der elektrolytischen Einheit in aufgelösten Einzelteilen.

Das Gehäuse 54 weist an vier Abschnitten seines oberen En des die Befestigungselemente 541, 542, 543 und 544 auf. Ein Diaphragma 540 trennt das Gehäuse 54 in zwei horizontale Zwischenräume. Ein drittes Luftdiffusionsrohr 53 ist von oben nach unten in das Gehäuse 54 eingeführt. Das dritte Luftdiffusionsrohr 53 weist einen Abschnitt auf, der sich längs des unteren Abschnitts des Gehäuses 54 nach links er streckt.

Die Elektrodenpaare 51 und 52 enthalten jeweils entgegenge setzte Elektrodenpaare 511 und 512 sowie 521 und 522. In dem Elektrodenpaar 51 und 52 sind die oberen Enden der ent gegengesetzten Paare der Elektroden 511 und 512 sowie 521 und 522 an den Elektrodenhalterungen 510 und 520 befe stigt. Im Elektrodenpaar 51 und 52 sind ferner die oberen Enden der gegenüberliegenden Elektrodenpaare 511 und 512 sowie 521 und 522 durch Anschlußstücke 513 und 523 mit der Stromquelle 57 (siehe Fig. 18) verbunden.

Beide Enden der Elektrodenhalterungen 510 und 520 sind je weils an den Befestigungsteilen 541, 542, 543 und 544 ange bracht, um die Elektroden 511 und 512 sowie die Elektroden 521 und 522 jeweils auf der rechten Seite und der linken Seite des Diaphragmas 540 festzuklemmen. Die Elektroden 511 und 512 reagieren elektrolytisch auf der rechten Seite des Diaphragmas 540, während die Elektroden 521 und 522 auf der linken Seite des Diaphragmas 540 elektrolytisch reagieren.

Das dritte Luftdiffusionsrohr 53 gibt Blasen ab, die mit der Innenwand des Gehäuses 54 zusammenstoßen, wodurch Kon vektion verursacht wird. So wird das aufbereitete Wasser wirksam um die Elektroden 511, 512, 521 und 522 herum zuge führt. Nach diesem Ausführungsbeispiel bildet das dritte Luftdiffusionsrohr 53 eine Rühreinrichtung, um den vom Ge häuse 54 umschlossenen Zwischenraum zu rühren. Die Rührein richtung ist nicht auf das Blasen abgebende dritte Luftdif fusionsrohr 53 beschränkt, wobei es aber durch eine Vor richtung wie einen Rührer ausgebildet sein kann, der Wasser in dem Gehäuse 54 rührt.

Die durch die oben genannte elektrolytische Reaktion her ausgelösten Metallionen reagieren mit der im aufbereiteten Wasser enthaltenen Phosphorverbindung, um ein in Wasser leicht lösliches Metallsalz zu bilden. Andererseits ist das Gehäuse 54 ein wie oben beschriebener Hohlkörper. Mit ande ren Worten, das Gehäuse 54 ist ohne Boden. Deshalb wird das darin gebildete Metallsalz durch sein Eigengewicht schnell zum Kontaktbelüftungstank 14 geführt.

In dem oben genannten Ausführungsbeispiel ist die elektro lytische Einheit im Kontaktbelüftungstank 14 vorgesehen. Alternativ dazu kann die elektrolytische Einheit in einem weiteren Tank wie dem ersten Tank 5 mit anaerobem Filter bett, dem zweiten Tank mit anaerobem Filterbett oder dem Absetzbecken 19 im Tank 200 vorgesehen sein. Nach diesem Ausführungsbeispiel bildet das Absetzbecken 19 ein Schlamm abscheidendes Absetzbecken. Die elektrolytische Einheit kann alternativ dazu außerhalb des Tanks 200 vorgesehen sein, so dass sie an dem Einlaß 6 oder dem Auslaß 23 ange ordnet ist.

Die Zirkulationsdurchflußmenge des Tanks 200 ist 3Q, wobei Q die Menge des in den Tank fließenden Wassers darstellt. Mit anderen Worten, der Tank 200 wälzt Wasser in einer dreimal so großen Menge des darin fließenden Wassers um.

Das Elektrodenpaar 51 und 52 reagiert elektrolytisch so, dass die Konzentration der herausgelösten Eisenionen oder Aluminiumionen etwa das Ein- bis Dreifache der molaren Konzentration von Phosphor in aufbereitetem Wasser ist. Die oben genannte elektrolytische Reaktion wird so gesteuert, dass die Konzentration von Eisenionen oder Aluminiumionen vorzugsweise das Ein- bis Zweifache, besser das 1,5-fache der molaren Konzentration von Phosphor in aufbereitetem Wasser ist. Daher wird bei der elektrolytischen Reaktion die Stromdichte in den Elektroden 511, 512, 521 und 522 so gesteuert, dass sie mindestens 0,1 mA/cm², im allgemeinen etwa 0,3 mA/cm² beträgt.

Es ist durchaus möglich zu verhindern, dass die Oberflächen der Elektroden 511, 512, 521 und 522 Oxidschichten oder or ganische Ablagerungen bilden, oder diese zu entfernen, in dem die Stromdichte an den Elektroden 511, 512, 521 und 522 gesteuert wird. Möglicherweise an den Anoden gebildetes Ei senhydroxid und organische Ablagerungen können durchaus mit von an den Kathoden erzeugtem Wasserstoffgas und durch Be lüftung durch die dritte Luftdiffusionspumpe 53 entfernt werden. Wenn die Stromdichte der oben genannten elektroly tischen Reaktion zu gering ist, ist deshalb die Menge von an den Kathoden erzeugtem Wasserstoffgas möglicherweise so gering, dass Ablagerungen von den Anoden nicht ausreichend entfernt werden können. Die Größe der Belüftung in der dritten Luftdiffusionspumpe 53 ist auf etwa 15 L/min in der elektrolytischen Einheit eingestellt.

Vorausgesetzt, dass die Menge von Fäkalabwasser, das in den Tank 200 fließt, pro Tag 1200 l beträgt und der Durchsatz der Umwälzung in jedem Tank des Tanks 200 zum Beispiel 6000 l beträgt, wird der den Elektroden 511, 512, 521 und 522 zugeführte Strom auf etwa 650 mA gesteuert. Die Stromdichte in jeder Elektrode kann gesteuert werden, indem der in das aufbereitete Wasser eingetauchte Bereich verändert wird. Die Zwischenräumre zwischen den Elektroden 511 und 512 so wie zwischen den Elektroden 521 und 522 sind auf etwa 25 mm eingestellt, wobei die Spannungen der Elektroden 511, 512, 521 und 522 regelmäßig überwacht werden. Die Polarität je der Elektrode wird vorzugsweise in jeder vorgeschriebenen Zeit (z. B. 24 Stunden) umgepolt.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Fig. 22 stellt ein Abwasserbehandlungssystem nach einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, welches durch Veränderung der Anordnung der elektrolyti schen Einheit in dem in Fig. 18 gezeigten Abwasserbehand lungssystem unter Hinzufügen einiger Elemente hergestellt ist. Mit Bezug auf Fig. 22 werden daher Elemente, die denen in Fig. 18 identisch sind, durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet, wobei eine überflüssige Beschreibung nicht wie derholt wird.

Mit Bezug auf Fig. 22 ist eine Elektrodeneinheit, die ein Elektrodenpaar 51 und 52 enthält, über einem ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett festgeklemmt.

Ein Absetzbecken 19 umfaßt ein drittes Advektionsrohr 38 und eine Pumpe 39. Aufbereitetes Wasser fließt aus einem Kontaktbelüftungstank 14 durch das dritte Advektionsrohr 38 in das Absetzbecken 19. Eine Pumpe 39 regt diesen Fließen an.

Das Elektrodenpaar 51 und 52 ist in einem Elektrolysebad 59 angeordnet. Das Elektrolysebad 59 ist mit einem ersten Rückführrohr 24 verbunden. So wird das aufbereitete Wasser aus dem Absetzbecken 19 durch das erste Rückführrohr 24 in das Elektrolysebad 59 geleitet.

Das Elektrolysebad 59 weist an seinem oberen linken Ab schnitt ein Auslaßrohr 592 auf. Das Schlammwasser des in das Elektrolysebad 59 geführten, aufbereiteten Wassers fließt durch das Auslaßrohr 592 in den ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett.

Das Elektrolysebad 59 weist ferner an seinem unteren Ab schnitt einen Auslaß 591 auf. In den ersten Tank 5 mit an aerobem Filter ist eine Rückgewinnungseinheit für Phosphor so unter dem Elektrolysebad 59 eingesetzt, dass sie sich neben dem Elektrolysebad 59 befindet.

Im Elektrolysebad 59 reagieren die beiden Elektroden 51 und 52 elektrolytisch, um Metallionen zu bilden, die ihrerseits mit aufbereitetem Wasser reagieren, um ein leicht lösliches Metallsalz zu bilden, wie es mit Bezug auf das achte Aus führungsbeispiel beschrieben ist. Das leicht lösliche Me tallsalz wird infolge seines Eigengewichts durch den Auslaß 591 in die Rückgewinnungseinheit 160 für Phosphor geleitet. Mit anderen Worten, die Phosphorrückgewinnungseinheit 160 kann das leicht lösliche Metallsalz selektiv zurückgewin nen.

Fig. 23 ist eine Schnittansicht der Phosphorrückgewinnungs einheit 160. Die Phosphorrückgewinnungseinheit 160 umfaßt einen Aufbau 164, Netze 162 und 163, ein Advektionsrohr 161 und adsorbierende Stoffe 165. Die adsorbierenden Stoffe 165, die zwischen den Netzen 162 und 163 angeordnet sind, um feine Körner des oben genannten leicht löslichen Metall salzes zu adsorbieren, sind aus Aktivkohle oder Keramik hergestellt. Aufbereitetes Wasser und Metallsalz werden aus dem Elektrolysebad 59 durch die Netze 162 und 163 in den Aufbau 164 geleitet. Das in dem Aufbau 164 befindliche Schlammwasser wird durch das Advektionsrohr 161 aus dem Aufbau 164 in den ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett entleert.

In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist die Rückge winnungseinheit 160 für Phosphor stromabwärts der elektro lytischen Einheit vorgesehen, so dass sie sich neben dieser befindet. So wird das im Elektrolysebad 59 gebildete, leicht lösliche Metallsalz am unteren Teil des Aufbaus 164 gesammelt oder durch die adsorbierenden Stoffe 165 in der Rückgewinnungseinheit 160 für Phosphor aufgenommen. Mit an deren Worten, das Abwasserbehandlungssystem nach diesem Ausführungsbeispiel kann das leicht lösliche Metallsalz, das nicht mit Schlamm vermischt werden soll, zurückgewin nen. Die adsorbierenden Stoffe 165 können feine Körner des Metallsalzes zurückgewinnen, und somit kann der Wirkungs grad der Rückgewinnung für das Metallsalz verbessert wer den.

Nach diesem Ausführungsbeispiel sind die elektrolytische Einheit und die Rückgewinnungseinheit 160 für Phosphor im ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett vorgesehen. Die elektrolytische Einheit kann alternativ in einem anderen Tank wie dem zweiten Tank 10 mit anaerobem Filterbett, im Kontaktbelüftungstank 14 oder in dem Absetzbecken 19 im Tank 200 vorgesehen sein. Weiter kann die elektrolytische Einheit alternativ dazu außerhalb des Tanks 200 vorgesehen sein, so dass sie sich neben dem Einlaß 6 oder dem Auslaß 23 befindet. Nach diesem Ausführungsbeispiel kann die Rück gewinnungseinheit 160 für Phosphor ihre Wirkung bedeutend zeigen, wenn die elektrolytische Einheit und die Rückgewin nungseinheit 160 für Phosphor im ersten Tank 5 mit anaero bem Filterbett, der als Entfernungstank für Beimengungen dient, vorgesehen sind. Wenn die elektrolytische Einheit im ersten Tank 5 mit anaerobem Filterbett ohne Rückgewin nungseinheit 160 für Phosphor vorgesehen ist, ist es mögli cherweise schwierig, das leicht lösliche Metallsalz als einfache Substanz wie im Vergleich mit dem Fall zurückzuge winnen, bei dem die elektrolytische Einheit unter den glei chen Bedingungen in einem anderen Tank bereitgestellt wird.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Mit Bezug auf Fig. 24A wird Fäkalabwasser zuerst in den Fällungs-/Trenntank 601 eingeleitet. Der Fällungs-/Trenn tank 601 baut hauptsächlich Abwasser anaerob ab.

Das Abwasser wird aus dem Fällungs-/Trenntank 601 in einen Kontakttank 602 mit Drehteller eingeleitet. Der Kontakttank 602 mit Drehteller baut das Abwasser hauptsächlich aerob ab. Ein aerobes Filterbett, das für eine Volumenzunahme von aeroben Bakterien genutzt wird, wird in dem Kontakttank 602 mit Drehteller rotiert.

Das Abwasser wird von einem Kontakttank 602 mit Drehteller in ein Absetzbecken 603 eingeleitet. Das Absetzbecken 603 ist vorgesehen, um den im Abwasser enthaltenen Schlamm von Flüssigkeit zu trennen. Der im Absetzbecken 603 abgeschie dene Schlamm wird durch bekannte Mittel dem Fällungs-/Tren nungstank 601 zugeführt.

Das Abwasser wird aus dem Absetzbecken 603 in einen dazwi schen liegenden Durchflußkontrolltank 604 eingeleitet. Der dazwischen liegende Durchflußkontrolltank 604 ist zum Steu ern des Durchsatzes des Abwassers vorgesehen, das in ein später beschriebenes Elektrolysebad 605 eingeleitet wird.

Das Abwasser wird aus dem dazwischen liegenden Durchfluß kontrolltank 604 in das Elektrolysebad 605 eingeleitet. Das Elektrolysebad 605 bildet Metallionen zur Reaktion mit ei ner vorgeschriebenen Komponente des Abwassers durch elek trolytisches Zerlegen von Elektroden. Der Aufbau des Elek trolysebades 605 wird später ausführlich beschrieben.

Das Abwasser wird aus dem Elektrolysebad 605 34658 00070 552 001000280000000200012000285913454700040 0002010040416 00004 34539in einen Koa gulationstank 606 eingeleitet. Der Koagulationstank 606 ist hauptsächlich zur Reaktion der im Elektrolysebad 605 gebil deten Metallionen mit der vorgeschriebenen Komponente des Abwassers und sich bildender Flocken vorgesehen. Mit ande ren Worten, die Metallionen reagieren mit der vorgeschrie benen Komponente des Abwassers im Koagulationstank 606. Wenn zum Beispiel durch elektrolytische Reaktion Eisenionen herausgelöst werden, findet die Reaktion möglicherweise ge mäß obiger Formel (4) statt.

Im Koagulationstank 606 werden außerdem bei Anwesenheit von Metallionen sich im Wasser nicht auflösende, jedoch schwe bende Flocken von Partikeln gebildet (die so genannten "SS"). Der Koagulationstank 606 wird vorzugsweise zweckmä ßig gerührt, um die Flocken zu bilden.

Das Abwasser wird aus dem Koagulationstank 606 zusammen mit den sich aus der oben genannten Reaktion ergebenden Flocken in einen Koagulationstank 607 eingeleitet. Der Koagulati onstank 607 ist vorgesehen, um die im Koagulationstank 606 gebildeten Flocken zu sedimentieren.

Das Abwasser wird aus dem Koagulationstank 607 in einen Desinfektionstank 608 eingeleitet. Der Desinfektionstank 608 speichert eine Chlorchemikalie oder dergleichen. Der Desinfektionstank 608 ist zum Desinfizieren des Abwassers mit der Chemikalie vorgesehen. Anschließend wird das aufbe reitete Wasser aus dem Desinfektionstank 608 in einen Fluß oder dergleichen eingeleitet. Während im Abwasser enthalte ner Phosphor als Phosphorsäure oder organischer Phosphor vorhanden ist, weist das aus dem Desinfektionstank 608 ent leerte, aufbereitete Wasser eine Gesamtkonzentration an Phosphor von 1 mg/l auf.

Fig. 24B zeigt eine weitere Behandlung, die durch Ersatz des Elektrolysebades 605 und des in Fig. 24A gezeigten Koa gulationstanks 606 mit einem Koagulationstank 615 durchge führt wird zur Bildung von Metallionen in dem Aggregati onstank 615 und zur Reaktion der Metallionen mit einer vor geschriebenen Komponente im Abwasser, wodurch Flocken ge bildet werden.

Mit Bezug auf jede der Fig. 24A und 24B sind der Fällungs- /Trennungstank 601, der Kontakttank 602 mit Drehteller und das Absetzbecken 603 von unterbrochenen Linien umgeben. Die im Bereich mit den unterbrochenen Linien R ausgeführte Be handlung kann gemäß Fig. 25 modifiziert werden.

Mit Bezug auf Fig. 25 wird Abwasser aus dem Fällungs- /Trennungstank 601 in einen Kontaktbelüftungstank 620 ein geleitet. In dem Kontaktbelüftungstank 620 bauen hauptsäch lich aerobe Bakterien das Abwasser ab. Ein im Kontaktbelüf tungstank 620 vorgesehenes aerobes Filterbett wird anders als der Kontakttank 602 mit Drehteller (siehe Fig. 24A oder 24B) nicht rotiert.

Das Abwasser wird aus dem Kontaktbelüftungstank 620 in ein Absetzbecken 603 eingeleitet. Schlamm und Biomembranen, die an dem aeroben Filterbett haften und durch Belüftung im Kontaktbelüftungstank 620 getrennt werden, werden durch be kannte Mittel in den Fällungs-/Trennungstank 601 und in das Absetzbecken 603 zugeführt.

Es wird jetzt ein zehntes Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung als eine Vorrichtung beschrieben, um die Behandlung nach dem Ablaufdiagramm in Fig. 24A durchzufüh ren. Eine Vorrichtung zur Durchführung der Behandlung des Ablaufdiagramms in Fig. 24B wird später als elftes Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Koagulationsvorrichtung nach dem zehnten Ausführungs beispiel umfaßt zumindest das Elektrolysebad 605, den Koa gulationstank 606 und den in Fig. 24A gezeigten Tank 607 für chemische Fällung.

Fig. 26 stellt das Aussehen eines Teils eines kombinierten Abwassereinigungstanks mit der Koagulationsvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel dar. Aus einem vorgeschriebenen Wassertank wird durch ein Rohr 11 Abwasser in den dazwi schen liegenden Durchflußkontrolltank 604 eingeleitet. Der dazwischen liegende Durchflußkontrolltank 604 leitet das Abwasser durch ein Rohr 12 in das Elektrolysebad 605 ein. Das Elektrolysebad 605 leitet das Abwasser durch ein Rohr 13 in den Koagulationstank 606 ein. Der Koagulationstank 606 leitet das Abwasser durch ein vorgeschriebenes Rohr in den Tank 607 für chemische Fällung 607 (nicht gezeigt) ein. Die Koagulationsvorrichtung steuert die Verweilzeit des Ab wassers in jedem Tank, indem zum Beispiel die Kapazität je des Tanks eingestellt wird.

Fig. 27 ist eine perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen des in Fig. 26 gezeigten Elektrolysebades 605. Das Elektrolysebad 605 ist hauptsächlich durch einen Kasten 650, eine Elektrodenbefestigungsplatte 653, mehrere Elek trodenpaare 651 und einen Deckel 652 gebildet.

Eine Kastenhalterung 600 hält den Kasten 650. Ein Abwasser einlaßanschluß 650A und ein Abwasserauslaßanschluß 650B sind an den Seitenflächen des Kastens 650 ausgebildet. Das Abwasser fließt durch den Abwassereinlaßanschluß 650A in den Kasten 650 und wird durch den Abwasserauslaßanschluß 650B entleert.

Im Kasten 650 ist ein Luftdiffusionsrohr 654 angeordnet. Eine außerhalb des Kastens angeordnete vorgeschriebene Pumpe leitet Luft in das Luftdiffusionsrohr 654 ein. Das Luftdiffusionsrohr 654 ist zweckmäßigerweise mit kleinen Löchern ausgebildet. So kann das Luftdiffusionsrohr 654 Blasen in den Kasten 650 zuführen.

Der Kasten 650 nimmt die Elektrodenbefestigungsplatte 653 und Elektrodenpaare 651 auf. Jedes Elektrodenpaar 651 ent hält eine Halterung 710, an der zwei flache Elektroden 711 und 712 befestigt sind. Die Elektrodenbefestigungsplatte 653 ist mit Löchern 731 bis 736 ausgebildet, um darin die Elektroden 711 und 712 aufzunehmen. Die Elektroden 711 und 712 sind im Kasten 650 in die Löcher 731 bis 736 einge setzt, so dass die Halterung 710 von jedem Elektrodenpaar 651 mit der oberen Fläche der Elektrodenbefestigungsplatte 653 in Kontakt kommt. Jedes Elektrodenpaar 651 weist ein Verbindungsstück 719C auf, um die Elektroden 711 und 712 an einer Stromquelle anzuschließen, die außerhalb des Elektro lysebades 605 vorgesehen ist.

Die obere Fläche des die Elektrodenpaare 651 und die Elek trodenbefestigungsplatte 653 aufnehmenden Kastens ist mit dem Deckel 652 bedeckt.

Jede der Elektroden 711 oder 712 ist aus einem Metall wie Eisen oder Aluminium hergestellt. Das Elektrolysebad 605 kann auf Grund der elektrolytischen Reaktion jeder der Elektroden 711 oder 712 in jedem Elektrodenpaar 651 Metall ionen wie Eisenionen oder Aluminiumionen in das Abwasser zuführen. Wenn der Kasten 650 die Elektrodenpaare 651 auf nimmt, entfernen die durch die kleinen Löcher des Luftdif fusionsrohrs 654 zugeführten Blasen Ablagerungen von den Oberflächen der Elektroden 711 und 712.

Mit Bezug auf die Fig. 28 und 29 wird der Aufbau jedes Elektrodenpaars ausführlich beschrieben. Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht des Elektrodenpaars 651. Die Fig. 29 ist eine teilweise bruchstückartige, perspektivische An sicht des Elektrodenpaars 651.

Das Elektrodenpaar 651 umfaßt zwei die Elektroden 711 und 712 bildende Metallplatten. Die Metallplatten bestehen zum Beispiel aus Eisen oder Aluminium. Das Elektrodenpaar 651 umfaßt ferner die Halterung 710. Am oberen Abschnitt der Halterung 710 ist ein Handgriff 710A befestigt. An der lin ken Seitenfläche der Halterung 710 ist eine Abdeckung 713 befestigt. Spezieller ist die Abdeckung 613 mit sechs Schraubenlöchern ausgebildet, die vorgeschriebene Schrauben aufnehmen, um die Abdeckung 713 an der linken Seitenfläche der Halterung 710 zu befestigen. Die Elektrode 711 ist mit Schraubenmuttern 711A und 711B an der Abdeckung 713 befe stigt. Die oben genannten Schraubenlöcher enthalten die Schraubenlöcher 713A, 713B (siehe Fig. 30), 713C, 713D und 713E. Die oben genannten vorgeschriebenen Schrauben schlie ßen die in Fig. 30 gezeigten Schrauben 717A, 717B, 717C und 717D ein.

An einem oberen, hinteren Abschnitt der Halterung 710 ist eine Führung 719D angebracht, von der ein Draht 719 längs der Halterung 710 nach oben vorsteht. Der Draht 719 ver läuft durch die Führung 719D, die eine zylindrische Form aufweist. Das Verbindungsstück 719C ist an einem Ende des Drahtes 719 angeschlossen.

Ein unterhalb der Führung 719D angeordneter Teil des Drah tes 719 ist in einer Kombination der Halterung 710 und der Abdeckung 713 aufgenommen. Der Draht 719 enthält mehrere Drähte (einschließlich eines später beschriebenen Drahtes 719A). Am anderen Ende des Drahtes 719 sind Anschlüsse wie der später beschriebene Anschluß 718 (siehe Fig. 30) an den entsprechenden einer Vielzahl von Drähten befestigt.

Die Fig. 30 und 31 sind teilweise bruchstückartige, per spektivische Darstellungen in aufgelösten Einzelteilen des Elektrodenpaars 651. Mit Bezug auf die Fig. 31 sind zur be quemen Darstellung der Draht 719, das Verbindungsstück 719C, der Draht 719A und der Anschluß 718 weggelassen.

Mit Bezug auf die Fig. 30 und 31 sind die Elektrodenbefe stigungen 715 und 716 aus Eisen oder rostfreiem Stahl zwi schen der Abdeckung 713 und der Halterung 710 vorgesehen. Die Elektrodenbefestigungen 715 und 716 sind vorzugsweise aus einem leitfähigen, korrosionsbeständigen Werkstoff her gestellt.

Die Elektrodenbefestigung 715 ist eine mit Vorsprüngen 715A und 715B geformte Platte. Die Vorsprünge 715A und 715B kön nen durch Löcher verlaufen, die in der Abdeckung 713 ausge bildet sind. Die Elektrode 711 ist so befestigt, dass sie durch die Schraubenmuttern 711A und 711B mit den Vorsprün gen 715A und 715B elektrisch verbunden ist.

Der Anschluß 718 ist etwas hinter dem mittleren Abschnitt der Halterung 710 zwischen den Elektrodenbefestigungen 715 und 716 vorgesehen. Der Anschluß 718 bildet das Ende des Drahtes 719A. Der Draht 719A ist einer von mehreren Dräh ten, die in dem Draht 719 enthalten sind.

Der Anschluß 718 ist an einer Position angeordnet, um mit dem Vorsprung 715A in Kontakt zu kommen, wenn die Elektro denbefestigung 715 an der Abdeckung 713 befestigt ist, wo bei die Abdeckung 713 an der Halterung angebracht ist. So ist die Elektrode 711 durch den Vorsprung 715A mit dem An schluß 718 elektrisch verbunden.

Die Elektrodenbefestigung 716 ist außerdem mit Vorsprüngen ausgebildet, die den Vorsprüngen 715A und 715B ähnlich sind. Die Vorsprünge stehen an der linken Seitenfläche der Halterung 710 vor. Ein zum Anschluß 718 unterschiedlicher Anschluß ist etwas vor dem mittleren Abschnitt der Halte rung 710 zwischen den Elektrodenbefestigungen 715 und 716 vorgesehen. Dieser Anschluß bildet ein Ende des anderen Drahtes, der anders ist als der Draht 719A, von den mehre ren Drähten, die in dem Draht 719 enthalten sind. Dieser Draht ist elektrisch verbunden mit den an der Elektrodenbe festigung 716 ausgebildeten Vorsprüngen, wobei die Vor sprünge mit der Elektrode 712 verbunden sind. So ist der Anschluß mit der Elektrode 712 elektrisch verbunden.

Sowohl zwischen den Elektrodenbefestigungen 715 und 716 als auch zwischen dem Anschluß und dem Anschluß 718 ist ein Isolator (nicht gezeigt) vorgesehen. So kann zuverlässig verhindert werden, dass die Elektroden 711 und 712 in der Kombination von Halterung 710 und Abdeckung 713 miteinander kurzgeschlossen werden.

Die Schrauben 714A, 714B und 714C klemmen die Elektrodenbe festigunng 715 an der Abdeckung 713 fest. Die Schrauben 714D, 714E und 714F klemmen die Elektrodenbefestigung 716 an der Halterung 710 fest.

Zwischen der Halterung 710 und der Abdeckung 713 ist außer halb des Abschnitts, an dem die Abdeckung 713 angeschraubt ist, eine Dichtung 710B vorgesehen. Eine weitere Dichtung 710C ist zwischen Halterung 710 und Elektrodenbefestigung 716 außerhalb des Abschnitts vorgesehen, an dem die Elek trodenbefestigung 716 angeschraubt ist. Ferner ist eine der Dichtung 710C ähnliche Dichtung zwischen der Abdeckung 713 und der Elektrodenbefestigung 715 außerhalb des Abschnitts vorgesehen, an dem die Elektrodenbefestigung 715 ange schraubt ist.

Deshalb können die Halterung 710 und die Abdeckung 713, wenn sie miteinander kombiniert sind, den Anschluß 718 auf nehmen, wobei in den oben genannten Anschluß kein Wasser eindringen wird.

Das Elektrolysebad 605 mit den Elektrodenpaaren 651 kann die oben genannten Metallionen zuführen. Die aus dem Elek trolysebad 605 zugeführten Metallionen werden zusammen mit dem Abwasser in den Koagulationstank 606 zugeführt. Im Koa gulationstank 606 reagieren die Metallionen und das Abwas ser miteinander, um Flocken aus Metallsalz von Phosphor oder dergleichen zu bilden. Die Flocken werden zusammen mit Abwasser dem Tank 607 für chemische Fällung zugeführt und in dem Tank 607 für chemische Fällung 607 sedimentiert.

Im oben genannten Ausführungsbeispiel bildet der Koagulati onstank 606 einen ersten Tank zur Reaktion von denitrifi ziertem Abwasser mit Metallionen und zum Koagulieren von Abscheideprodukten, die sich aus dieser Reaktion ergeben. Der Tank 607 für chemische Fällung bildet einen zweiten Tank, der das Abwasser aus dem ersten Tank aufnimmt, um die im ersten Tank gebildeten Koagulate zu sedimentieren. Fer ner bildet das Elektrolysebad 605 ein Elektrolysebad, das durch elektrolytisches Zerlegen von Elektroden den ersten Tank mit Metallionen versorgt.

Im oben genannten Ausführungsbeispiel werden die mit dem Abwasser reagierenden Metallionen durch eine elektrolyti sche Reaktion der Elektroden zugeführt. So können die Me tallionen im Vergleich zu dem Fall der Zuführung von Me tallionen durch das Hinzufügen eines Koagulationsmittels zum Abwasser sicherer zugeführt werden. Ein Koagulations mittel und ein Einsteller für pH-Werte, der zur Koagulation hinzugegeben wurde, sind gefährliche, saure oder alkalische Chemikalien.

Ferner kann der pH-Wert des Abwassers nicht eingestellt werden, und daher können die Metallionen mit dem Abwasser leichter reagieren als im Vergleich zu dem Fall, wo dem Ab wasser das Koagulationsmittel hinzugegeben wird.

Außerdem ist im Unterschied zu dem Fall des Hinzufügens von Koagulationsmittel zum Abwasser kein Platz zur Aufnahme ei nes Koagulationsmittels erforderlich.

Eine elektrolytische Reaktion des Elektrodenpaars 651 wird so durchgeführt, dass die Konzentration von herausgelösten Eisenionen oder Aluminiumionen das Ein- bis Vierfache der molaren Konzentration von Phosphor im Abwasser ist. Die oben genannte elektrolytische Reaktion wird so gesteuert, dass die Konzentration von Eisenionen oder Aluminiumionen vorzugsweise etwa das 2,5 bis 3,5-fache, besser etwa das 3- fache der molaren Konzentration von Phosphor im Abwasser ist. Deshalb wird in der elektrolytischen Reaktion die Stromdichte in den Elektroden so gesteuert, dass sie minde stens 0,1 mA/cm², im allgemeinen etwa 0,3 mA/cm² beträgt.

Es ist durchaus möglich, eine Bildung von dünnen Oxid schichten oder organischen Ablagerungen auf den Oberflächen der Elektroden zu verhindern oder solche dünne Oxidschich ten und organische Ablagerungen zu entfernen, indem die Stromdichte an den Elektroden gesteuert wird. Eisenhydroxid und organische Ablagerungen, die sich möglicherweise an den Anoden gebildet haben, können möglicherweise durch an den Kathoden erzeugtes Wasserstoffgas und Belüftung durch das Luftdiffusionsrohr 654 entfernt werden. Wenn die Strom dichte in der oben genannten elektrolytischen Reaktion zu gering ist, ist deshalb die Menge von an den Kathoden er zeugtem Wasserstoffgas möglicherweise so gering, dass die Ablagerungen nicht ausreichend von den Anoden entfernt wer den können. Die Belüftungsmenge im Luftdiffusionsrohr 654 auf etwa 151/min in der elektrolytischen Einheit einge stellt.

Vorausgesetzt, dass die Menge von in den die Koagulations vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung enthaltenden, kombinierten Reinigungstank fließendem Fäkalabwasser am Tag zum Beispiel 10 Tonnen beträgt, wird der den Elektroden 711 und 712 zugeführte Strom auf etwa 12,3 A geregelt. So wird die Konzentration von Eisenionen oder Aluminiumionen auf Grund der elektrolytischen Reaktion in den Elektrodenpaaren 651 möglicherweise etwa das Dreifache der molaren Konzen tration von Phosphor im Abwasser werden. Die Stromdichte in jeder Elektrode kann gesteuert werden, indem die Fläche des in das Abwasser eingetauchten Abschnitts verändert wird. Der Zwischenraum zwischen den Elektroden 711 und 712 ist auf etwa 25 mm in jedem Elektrodenpaar 651 eingestellt, wo bei die Spannungen der Elektroden 711 und 712 regelmäßig überwacht werden. Die Polarität jeder Elektrode wird vor zugsweise zu jeder vorgeschriebenen Zeit (z. B. 24 Stunden) umgepolt.

Die Verweilzeit des Abwassers im Koagulationstank 606 ist normalerweise auf mindestens 20 Minuten eingestellt. Die Verweilzeit des Abwassers im Koagulationstank 607 ist nor malerweise auf mindestens drei Stunden eingestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verweilzeit im Elek trolysebad 605 vorzugsweise auf mindestens drei Minuten eingestellt. Die Bedingungen für die Verweilzeit sind Er gebnissen eines Experiments zur Bestimmung der Verweilzeit im Elektrolysebad 605 zugrundegelegt. Dieses Experiment wird jetzt beschrieben.

Experiment zur Bestimmung der Verweilzeit im Elektrolyse bad 1) Experimentelle Methode

Eisen wurde eine vorgeschriebene Zeit lang in einer künst lichen Flüssigkeit mit Belüftung elektrolytisch zerlegt, und danach wurde die künstliche Flüssigkeit in ein Meßin strument für Sedimentierung 700 (siehe Fig. 32) übertragen, um Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor bei verschiedenen Tiefen der künstlichen Flüssigkeit zu erzielen.

Die künstliche Flüssigkeit wurde künstlich synthetisiert, um eine Zusammensetzung zu bekommen, die im wesentlichen der von Abwasser ähnlich ist, das normalerweise in den Koa gulationstank 615 eingeleitet wurde. Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzung der künstlichen Flüssigkeit.

Tabelle 1 Konzentration von künstlichem Wasser

Reaktionsmittel
Konzentration (mg/l)
MgSO₄ . 7H₂O	5
KCl	6
Na₂HPO₄ . 12H₂O	58
CaCl₂ . 2H₂O	6
FeCl₃ . 6H₂O	1
NaNO₃	41
NaHCO₃	79

In diesem Experiment wurde Eisen in dem künstlichen Wasser elektrolytisch zerlegt, während vier Elektrolysebäder von 31 mit Belüftung bei einer Einblasmenge von 3,5 l/min in jedem Elektrolysebad genutzt wurden. Bei dieser Elektrolyse wurde die den Elektroden zugeführte Strommenge dadurch ge regelt, dass die Molanzahl von Eisenionen im künstlichen Wasser gesteuert wurde. Um zum Beispiel die Molanzahl von Eisenionen im künstlichen Wasser auf etwa das 2,5-fache und etwa 3-fache der Anzahl von Phosphor einzustellen, wurden den Elektroden in jedem Elektrolysebad Ströme von 1,30 A und 1,55 A zugeführt.

Mit Bezug auf Fig. 32 ist das Sedimentierungs-Meßinstrument 700 hauptsächlich durch ein zylindrisches Speicherteil 790 gebildet, das eine Lösung aufnehmen kann.

Das Speicherteil 790 ist an seiner Seitenfläche mit Lö sungsextraktionsteilen 791 bis 796 versehen, die Teile der in den verschiedenen Tiefen des Speicherteils 790 vorhande nen Lösung extrahieren können. Die Lösungsextraktionsteile 791, 792, 793, 794, 795 und 796 können jeweils Teile der in Tiefen von 0,3 m, 0,5 m, 0,7 m, 0,9 m, 1,1 m und 1,3 m von der Wasseroberfläche vorhandenen Lösung extrahieren.

2) Ergebnisse des Experiments

Fig. 33 stellt Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor dar, die in verschiedenen Tiefen des Sedimentierungs-Meßinstru ments 700 bei 3 Minuten langer Elektrolysierung von Eisen in den Elektrolysebädern gemessen wurden, wobei künstliches Wasser aus den Elektrolysebädern in das Sedimentierungs- Meßinstrument 700 übertragen wurde und ein 10 Minuten lan ges, schnelles Rühren bei 150 U/min durchgeführt wurde und ein 10 Minuten langes, langsames Rühren bei 60 U/min durch geführt wurde. Bei dieser Elektrolyse von drei Minuten wurde die Menge der Energiezuführung der Elektroden so ge steuert, dass die Molanzahl von herausgelösten Eisenionen das 2,5-fache von der von Phosphor betragen hat, der im künstlichen Wasser enthalten ist.

Mit Bezug auf die Fig. 33 gibt ○ Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor an, vorausgesetzt, dass die Sedimentierungs zeit von Koagulaten in dem Sedimentierungs-Meßinstrument 700 1,5 Stunden beträgt. Mit Bezug auf Fig. 33 geben ▲ und ∎ Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor an, vorausgesetzt, dass die Sedimentierungszeiten von Koagulaten jeweils 3 Stunden und 4 Stunden betragen. Auch in den später be schriebenen Fig. 34 bis 36 geben ○, ▲ und ∎ Ausscheidungs verhältnisse für Phosphor an, vorausgesetzt, dass die Sedi mentierungszeiten von Koagulaten jeweils 1,5, 3 und 4 Stun den betragen.

Das Ausscheidungsverhältnis Rp für Phosphor wurde nach der, folgenden Formel (5) berechnet, vorausgesetzt, dass Cs die anfängliche Phosphorkonzentration im künstlichen Wasser darstellt und Cd die Phosphorkonzentration in jeder Tiefe des künstlichen Wassers nach jedem Sedimentierungszeitraum darstellt:

Rp = {(Cs - Cd)/Cs} . 100 (5)

Mit Bezug auf Fig. 33 wurden die Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor in den entsprechenden Tiefen, die durch die Lösungsextraktionsteile 791 bis 796 extrahierbar sind, und in einer Tiefe (die in Fig. 32 durch das Symbol P darge stellt ist) von 0,05 m von der Wasseroberfläche gemessen. Das Schlammwasser befindet sich möglicherweise in einer Tiefe von 0,05 m im Sedimentierungs-Meßinstrument 700.

Mit Bezug auf Fig. 33 sind die Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor in flachen Bereichen größer. Vorausgesetzt, dass die Sedimentierungszeit für die Anhäufung mindestens 3 Stunden beträgt, ist das Ausscheidungsverhältnis für Phos phor in jeder Tiefe 60% oder etwa 60%.

Im allgemeinen führt eine im Koagulationstank eines kombi nierten Reinigungstanks gespeicherte Flüssigkeit etwa 20 Minuten lang eine Diffusion durch, wobei die Sedimentie rungszeit in einem Tank für chemische Fällung auf minde stens drei Stunden eingestellt ist.

Wenn die Zeit der Elektrolyse zum Herauslösen der gleichen Menge von Eisenionen in diesem Experiment auf kürzer als drei Minuten eingestellt ist, war das Ausscheidungsverhält nis für Phosphor bei jeder Tiefe erheblich niedriger als das in Fig. 33 gezeigte, auch wenn die Sedimentierungszeit in dem Sedimentierungs-Meßinstrument 700 auf mindestens drei Stunden eingestellt ist. Auch wenn die oben genannte Elektrolyse 3 Minuten länger durchgeführt wurde, hat das Ausscheidungsverhältnis für Phosphor bei jeder Tiefe das in Fig. 33 gezeigte nicht erheblich überschritten.

Somit kann die Verweilzeit von Abwasser im Elektrolysebad 605 in diesem Ausführungsbeispiel möglicherweise auf minde stens drei Minuten eingestellt werden.

3) Untersuchung zum Rühren im Koagulationstank

Fig. 34 zeigt Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor in entsprechenden Tiefen, die gemessen wurden, wenn von den experimentellen Bedingungen, die die in Fig. 33 gezeigten Ergebnisse erzielen, nur das Rühren (schnelles Rühren und langsames Rühren) im Sedimentierungs-Meßinstrument 700 weg gelassen wird.

Mit Bezug auf Fig. 34 ist das Ausscheidungsverhältnis für Phosphor nur im Schlammwasser annähernd 60%, wenn die Sedi mentierungszeit 4 Stunden beträgt, andererseits betragen die Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor etwa 40%. Wenn die Sedimentierungszeit 3 Stunden beträgt, ist das Aus scheidungsverhältnis für Phosphor etwa 40% bis zu einer Tiefe von etwa 0,5 m vom Schlammwasser, andererseits sind die Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor etwa 35%. Wenn die Sedimentierungszeit 1,5 Stunden beträgt, ist das Aus scheidungsverhältnis für Phosphor etwa 40% im Schlammwas ser, während die Ausscheidungsverhältnisse etwa 20% bei Tiefen von 0,3 m bis 0,7 m beträgt, und etwa 15% bei Tiefen von jeweils 0,9 m und 1,1 m beträgt, wobei Phosphor bei der Tiefe von 1,3 m kaum entfernt wird.

Beim Vergleich der in Fig. 34 gezeigten Ergebnisse mit den in Fig. 33 dargestellten folgt, dass das Ausscheidungsver hältnis für Phosphor erheblich niedriger wird, wenn kein Rühren im Sedimentierungs-Meßinstrument 700 durchgeführt wird.

So ist es möglich, dass die Vorrichtung, die Metallsalz aus Phosphor und Flocken von SS bildet, d. h. der Koagulations tank 606 nach diesem Ausführungsbeispiel, aus dem Abwasser Phosphor und SS leichter entfernen kann, indem ein Rühren durchgeführt wird.

4) Untersuchung der Molanzahl von Phosphor im Abwasser und der Molanzahl von bei der Elektrolyse herausgelösten Eisen ionen

Die Fig. 35 und 36 zeigen Ausscheidungsverhältnisse für Phosphor in den jeweiligen Tiefen, die gemessen wurden, wenn sich die Molanzahl von in den Elektrolysebädern her ausgelösten Eisenionen vom 2-fachen auf das 3-fache der von Phosphor in den künstlichen Flüssigkeiten geändert hat. Mit anderen Worten, die in Fig. 35 gezeigten Ergebnisse wurden durch Rühren (schnelles und langsames Rühren) in dem Sedi mentierungs-Meßinstrument 700 erzielt, während die in Fig. 36 gezeigten Ergebnisse ohne Rühren im Sedimentierungs-Meß instrument 700 erzielt wurden.

Mit Bezug auf die Fig. 35 und 36 sind Ausscheidungsverhält nisse für Phosphor völlig höher, wenn künstliches Wasser im Sedimentierungs-Meßinstrument 700 gerührt wird.

Wenn die Sedimentierungszeit auf mindestens 3 Stunden ein gestellt ist, beträgt das Ausscheidungsverhältnis im Schlammwasser jedoch etwa 80% und andererseits etwa 70%, trotz des Rührens im Sedimentierungs-Meßinstrument 700.

So ist es möglich, dass Phosphor trotz des Rührens im Koa gulationstank 606 mit einem hohen Wirkungsgrad von 70 bis 80% entfernt werden kann, wenn die Elektroden elektroly tisch zerlegt werden, so dass die Molanzahl von Eisenionen das 3-fache der von Phosphor ist.

Elftes Ausführungsbeispiel

Das elfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Vorrichtung zur Durchführung der Behandlung des in Fig. 24B gezeigten Ablaufdiagramms beschrieben.

Eine Koagulationsvorrichtung nach diesem Ausführungsbei spiel umfaßt zumindest den Koagulationstank 615 und den in Fig. 24B dargestellten Tank 607 für chemische Fällung. Im Vergleich zu der Abwasserbehandlungsvorrichtung nach dem zehnten Ausführungsbeispiel kann das in Fig. 26 gezeigte Elektrolysebad 605 weggelassen werden, wobei der Koagulati onstank 606 gegen den Koagulationstank 615 ausgetauscht werden kann, und der dazwischen liegende Durchflußaus gleichtank 604 kann Abwasser durch das Rohr 12 direkt in den Koagulationstank 615 einleiten.

Der Koagulationstank 615 nach diesem Ausführungsbeispiel nimmt eine elektrolytische Einheit auf. Die elektrolytische Einheit, die Metallionen durch Elektrolyse liefert, enthält die oben genannten Elektrodenpaare 651 (siehe Fig. 27 bis 31). Mit Bezug auf Fig. 37 wird jetzt der Aufbau der im Koagulationstank 615 aufgenommenen elektrolytischen Einheit beschrieben. Fig. 37 ist eine perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen der im Koagulationstank 615 aufgenommenen elektrolytischen Einheit.

Die elektrolytische Einheit wird hauptsächlich durch die Elektrodenpaare 651, ein Elektrodenbefestigungsteil 752, einen Flansch 753 und ein Gehäuse 750 gebildet.

Das Gehäuse 750 ist ein Hohlkörper ohne Boden. Der Flansch ist am oberen Ende des Gehäuses 750 befestigt. Das Elektro denbefestigungsteil 752 ist an der oberen Fläche des Flan sches 753 befestigt. In der Mitte des Elektrodenbefesti gungsteils 752 ist ein Elektrodenbefestigungsloch 755 aus gebildet. Der äußere Umfangsabschnitt des Elektrodenbefe stigungslochs 755 weist eine Form auf, die mit Endabschnit ten der Elektroden 711 und 712 in Eingriff kommen kann. Im Koagulationstank 615 sind die Elektrodenpaare 651 so fest geklemmt, dass die Halterungen 710 oberhalb des Elektroden befestigungsteils 752 angeordnet sind, während die Elektro den 711 und 712 unterhalb des Elektrodenbefestigungsteils 752 angeordnet sind. Die Verbindungsstücke 719C der Elek trodenpaare 651 sind mit einer vorgeschriebenen Stromquelle außerhalb des Koagulationstanks 615 zweckmäßig verbunden.

Die im Koagulationstank 615 erzeugten Metallionen reagieren mit Abwasser im Koagulationstank 615. Im Koagulationstank 615 reagieren die Metallionen mit dem Abwasser, um Metall salz aus Phosphor und Flocken von SS zu bilden. Die Flocken werden zusammen mit dem Abwasser dem Tank 607 für chemische Fällung zugeführt, um in dem Tank 607 für chemische Fällung koaguliert zu werden.

In dem oben genannten Ausführungsbeispiel bildet der Koagu lationstank 615 einen ersten Tank zur Reaktion von denitri fiziertem Abwasser mit Metallionen und zum Koagulieren von Abscheidungsprodukten, die sich aus dieser Reaktion erge ben. Der Koagulationstank 607 bildet eine zweiten Tank, der Abwasser vom ersten Tank zur Sedimentierung von in dem er sten Tank gebildeten Koagulaten aufnimmt.

Wie es mit Bezug auf das zehnte Ausführungsbeispiel be schrieben wurde, ist die Verweilzeit des Abwassers in dem mit Elektroden versehenen Tank auf mindestens drei Minuten eingestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist deshalb die Verweilzeit des Abwassers im Koagulationstank 615 vorzugs weise auf mindestens drei Minuten eingestellt.

Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben und dargestellt wurde, wird klar verständlich, dass diese nur als Darstellung und Beispiel und nicht als Einschrän kung zu verstehen ist, wobei Geist und Umfang der vorlie genden Erfindung nur durch die Begriffe der angefügten Pa tentansprüche beschränkt sind.

Claims

1. Abwasserbehandlungsvorrichtung zur Behandlung von Ab wasser, umfassend:
ein Abwasser speicherndes Abwasserbehandlungsteil (61), wobei
das Abwasserbehandlungsteil eine Adsorptionseinrich tung (61A) enthält, die ein magnetisches Bauteil aufweist.

2. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher
das Abwasserbehandlungsteil einen Belebtschlamm spei chernden Belebtschlammtank (81) und einen Filter (97) auf weist, um Abwasser in dem Belebtschlammtank abzufiltern, und
die Adsorptionseinrichtung (97A) in der Nähe des Fil ters (97) angeordnet ist.

3. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, in der die Adsorptionseinrichtung (97A) mit dem Filter (97) ein stückig vorgesehen ist.

4. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend einen Ionenzuführteil (70), der dem Abwasserbehandlungsteil (61) Eisenionen oder Aluminium ionen zuführt, wobei
das Abwasserbehandlungsteil (61) ein Absetzbecken (67) zum Abscheiden eines Koagulats umfaßt, das sich aus einer Reaktion zwischen den Eisenionen oder Aluminiumionen, die von dem Ionenzuführteil (70) zugeführt werden, und dem Ab wasser ergibt, und
die Adsorptionseinrichtung (67A) in dem Absetzbecken angeordnet ist.

5. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, in der
das Ionenzuführteil eine in das Abwasser eingetauchte Elektrode (71, 72), eine Elektrodenhalterung (71A, 72A), das die Elektrode hält, ohne in das Abwasser eingetaucht zu sein, und einen Draht (73A) zur Verbindung der Elektrode mit einer Stromquelle umfaßt, und
der Draht (73A) mit der Elektrodenhalterung (71A, 72A) einstückig vorgesehen ist.

6. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, in der die Elektrodenhalterung (450) mit einem Ausnehmungsbe reich (451) ausgebildet ist, der mit der Elektrode in Ein griff steht.

7. Abwasserbehandlungsvorrichtung (200) umfassend eine elektrolytische Einheit (51 bis 54) mit einer Elektrode (51, 52) zum elektrolytischen Zerlegen, um dadurch eine in dem aufbereiteten Wasser enthaltene Phosphorkomponente als Metallsalz, das in Wasser leicht löslich ist, abzuscheiden, wobei die elektrolytische Einheit (51 bis 54) ferner ein Ge häuse (54) enthält, das nur die Seitenflächen der Elektrode abdeckt.

8. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 7, in welcher die elektrolytische Einheit (51 bis 54) ferner Rühr mittel (53) zum Rühren eines von diesem Gehäuse umgebenen Zwischenraums umfaßt.

9. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, weiter umfassend:
einen anaeroben Tank (5, 10) mit darin vorhandenen anaeroben Mikroorganismen,
einen aeroben Tank (14) mit darin vorhandenen aeroben Mikroorganismen, und
ein Schlamm abscheidendes Absetzbecken (19), wobei
die elektrolytische Einheit (51 bis 54) in dem anaero ben Tank (5, 10), in dem aeroben Tank (14) oder in dem Ab setzbecken (19) angeordnet ist.

10. Abwasserbehandlungsvorrichtung (200) umfassend eine elektrolytische Einheit (51, 52, 59) mit einer Elektrode zum elektrolytischen Zerlegen, um dadurch eine in dem Ab wasser enthaltene Phosphorkomponente als in Wasser leicht lösliches Metallsalz abzuscheiden, wobei die Abwasserbehandlungsvorrichtung ferner eine Rückgewinnungseinheit (160) aufweist, die stromabwärts von der elektrolytischen Einheit (51, 52, 59) an die elektroly tische Einheit (51, 52, 59) angrenzend vorgesehen ist, um das Metallsalz selektiv zurückzugewinnen.

11. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Rückgewinnungseinheit (160) einen adsorbierenden Stoff (165) aufweist, um das Metallsalz aufzunehmen.

12. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, die ferner einen Fäkalabwasser aufnehmenden Einström tank (5) aufweist, wobei die elektrolytische Einheit (51, 52, 59) und die Rück gewinnungseinheit (160) in dem Einströmtank (5) angeordnet sind.

13. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, weiter umfassend:
einen anaeroben Tank (5, 10) mit darin vorhandenen anaeroben Mikroorganismen,
einen aeroben Tank (14) mit darin vorhandenen aeroben Mikroorganismen, und
ein Absetzbecken (19) zum Abscheiden von Schlamm, wo bei
die elektrolytische Einheit (51, 52, 59) und die Rück gewinnungseinheit (160) außerhalb des anaeroben Tanks (5, 10), des aeroben Tanks (14) und des Absetzbeckens (19) an geordnet sind, um durch den anaeroben Tank (5, 10), den aeroben Tank (14) und das Absetzbecken (19) aufbereitetes Abwasser aufzunehmen.

14. Abwasserbehandlungsvorrichtung mit einem ersten Tank (606), in dem denitrifiziertes Abwasser mit Metallionen reagiert, um ein sich aus der Reaktion ergebendes Abschei dungsprodukt zu koagulieren, und einen zweiten Tank (607), der das Abwasser aus dem ersten Tank (606) aufnimmt, um das im ersten Tank (606) gebildete Koagulat zu sedimentieren, wobei die Koagulationsvorrichtung ferner ein Elektro lysebad (605), das stromaufwärts des ersten Tanks (606) an geschlossen ist, einschließlich einer Elektrode (711, 712) aufweist, um Metallionen in den ersten Tank (606) zuzufüh ren, indem die Elektrode (711, 712) elektrolytisch zerlegt wird.

15. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, in welcher das Elektrolysebad (605) so ausgebildet ist, dass das Abwasser eine Verweilzeit von mindestens drei Minuten hat.

16. Abwasserbehandlungsvorrichtung mit einem ersten Tank (606), in dem denitrifiziertes Abwasser mit Metallionen reagiert, um ein sich aus der Reaktion ergebendes Abschei dungsprodukt zu koagulieren, und einem zweiten Tank (607), der das Abwasser aus dem ersten Tank (606) aufnimmt, um das im ersten Tank (606) gebildete Koagulat zu sedimentieren, wobei der erste Tank (606) eine Elektrode (711, 712) ent hält, um Metallionen in den ersten Tank (606) zuzuführen, indem die Elektrode (711, 712) elektrolytisch zerlegt wird.

17. Abwasserbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprü che 14 bis 16, in der
die Elektrode (711, 712) von einer vorgeschriebenen Stromquelle mit Strom versorgt wird, um elektrolytisch zer legt zu werden,
wobei die Koagulationsvorrichtung ferner aufweist:
einen Draht (719), der die Elektrode mit der vorge schriebenen Stromquelle verbindet, und
eine die Elektrode haltende Elektrodenhalterung (710, 713), und
die Elektrodenhalterung (710, 713) zumindest einen Teil des Drahtes (719) aufnimmt.