DE102008020938A1

DE102008020938A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlagen oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln

Info

Publication number: DE102008020938A1
Application number: DE102008020938A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Boller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-26
Filing date: 2008-04-26
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR-Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung, bestehend aus einer entsprechend gestalteten Mammutpumpe (Druckluftheber), an der im Ansaugbereich ein T-Stück angebracht ist, welches mit der aufwärts gerichteten Öffnung in einer vorzugsweisen Ausgestaltung bis oberhalb des maximalen Wasserspiegels verlängert ist. In einer vorzugsweisen Ausgestaltung wird dieses T-Stück in einem schrägen Winkel, idealerweise von circa 45° an der Mammutpumpe angebracht.

Description

Kleinkläranlagen oder kleine Kläranlagen dienen der dezentralen Abwasserbeseitigung in ländlich strukturierten, Gebieten, in denen aus wirtschaftlichen oder sonstigen Gründen heraus kein Kanalanschluss vorhanden ist oder hergestellt wird bzw. werden kann.
Hier wird die aus den bestehenden gesetzlichen Verpflichtungen heraus resultierende Notwendigkeit der Abwasserreinigung durch Kleinkläranlagen oder kleine Kläranlagen realisiert.
Viele dieser für die dezentralen Abwasserreinigung verwandten Kleinkläranlagen oder kleinen Kläranlagen arbeiten nach dem so genannten Belebtschlammverfahren. Eine besondere Ausgestaltung dieses Belebtschlammverfahrens sind die SBR Anlagen.
Im Gegensatz zur Belebungsanlage sind beim SBR-Reaktor Belebungsbecken und Nachklärbecken nicht räumlich voneinander getrennt. Im kombinierten Belebungsbecken/Nachklärbecken (SBR-Reaktor) findet die eigentliche biologische Abwasserreinigung statt. In dem SBR-Reaktor werden die Funktionen von Belebungsbecken und Nachklärbecken zeitlich voneinander getrennt. Im Prinzip wird der SBR-Reaktor eine bestimmte Zeit als Belebungsbecken genutzt, danach wird der gleiche Raum nach dem nachfolgend beschriebenen Schema als Nachklärbecken in Anspruch genommen. Die entsprechende zeitliche und funktionale Abfolge wird Zyklus genannt.
Ein Zyklus beginnt mit der sogenannten Füllphase. Dem SBR-Reaktor wird in einem bestimmten Zeitraum mittels Mammutpumpe mechanisch vorgereinigtes Abwasser aus der Vorklärung zugeführt. Während dieser Füllphase läuft parallel der Prozess der biologischen Abwasserreinigung.
Diese biologische Abwasserreinigung wird durch frei herumschwimmende Bakterien bewirkt, die sich zu sogenannten Belebtschlammflocken zusammenballen. Da auch beim Belebungsverfahren, wie bei allen anderen aeroben Abwasserreinigungsverfahren, Sauerstoff zum Abbau von organischen Verbindungen durch die Bakterien benötigt wird, wird dieser durch auf dem Boden des Belebungsbeckens liegende Belüftungseinrichtungen eingetragen. Hierdurch wird die ankommende Druckluft in feine Luftbläschen aufgeteilt und dem Abwasser zugeführt. Durch die danach folgende Aufwärtsbewegung der Luftblasen erfolgt eine stetige Vermischung des Abwassers mit den Belebtschlammflocken.
Die Luftversorgung der Belüftungseinrichtungen geschieht auch hier in einem sogenannten Pausenlaufzeitintervall.
Anschließend beginnt die Absetzphase. In dieser Zeit setzt sich der Belebtschlamm auf der Beckensohle ab. Das gereinigte und von Belebtschlamm befreite Abwasser befindet sich im oberen Bereich, die als Klarwasserzone bezeichnet wird. In diesem Zeitraum wird das zuvor als Belebungsbecken genutzte Behältervolumen als Nachklärbecken genutzt.
Nach Beendigung der Absetzphase läuft die Abzugsphase als die letzte Phase des Zyklus ab. Hier wird im oberen Beckenbereich aus der Klarwasserzone das gereinigte Abwasser mittels Mammutpumpe abgezogen und über einen kleinen Vorlagebehälter mit Überlauf dem Ablauf zugeführt. Dieser Vorlagebehälter ist notwendig, da die Abwasserreinigung im Zyklus (chargenweise) abläuft und somit nur zu bestimmten Zeiten am Tag eine gesicherte Probenahme möglich ist. Durch den stets gefüllten Vorlagebehälter ist eine jederzeitige Probenahme gesichert.
Dieses bewährte und in sehr vielen Anlagen bereits laufende Verfahren besitzt jedoch einen entscheidenden Nachteil. Während der Belüftungsphase wird durch die feinen Luftbläschen der SBR Reaktor vollkommen durchmischt. Dabei steigen mit den Luftbläschen ständig Belebtschlammflocken nach oben. Je nach Ausgestaltung der Mammutpumpe können sowohl die nach oben aufsteigenden Belebtschlammflocken als auch die wieder absinkenden Belebtschlammflocken in das Absaugrohr der Mammutpumpe gelangen. Dies führt zu einer entsprechenden Ablagerung von Belebtschlammflocken in dem Rohrsystem der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug.
Wenn nach Beendigung des biologischen Reinigungsprozesses in der Absetzphase- die Belebtschlammflocken sich absetzen, kann es ebenfalls je nach Gestaltung der Mammutpumpe zu Ablagerungen von Belebtschlammflocken in das Rohrsystem der Mammutpumpe kommen.
Diese Belebtschlammflocken, partikulären Stoffe oder Schlammbestandteile führen bei Einleitung in eine Versickerungsanlage, einem Sickerschacht, einer Untergrundverrieselung, einen Filtergraben zu einer Verstopfung beziehungsweise Verschlammung und damit zu einem Versagen der vorstehenden Anlagen, da das Abwasser nicht mehr versickert.
Bei Einleitung von Abwasser mit Belebtschlammflocken, partikulären Stoffe oder Schlammbestandteile in ein Gewässer entsteht eine unerlaubte Einleitung beziehungsweise eine Gewässerverschmutzung.
Da das Auftreten von Belebtschlammflocken, partikulären Stoffen oder Schlammbestandteilen im Ablauf der Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen jederzeit passieren kann und die Folgen in der Regel erst oder häufig mit dem Schadensbild einer verstopften beziehungsweise verschlammten Versickerungsanlage (deren Funktion damit beeinträchtigt oder sogar komplett aufgehoben wird) bemerkt werden, entstehen hohe Kosten für die Beseitigung der Verstopfung beziehungsweise Verschlammung von Versickerungsanlage. Häufig müssen die Versickerungsanlagen komplett erneuert werden.
Der hier beschriebenen Erfindung liegt jedoch der Gedanke zugrunde, erstmals auf einfache Weise durch eine entsprechende direkte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug selbst oder durch an der Mammutpumpe angebrachte Vorrich tungen ein Eintrag von Schlammpartikeln während der Belüftungsphase oder sonstigen Phasen zu vermeiden oder zu vermindern.
Dazu sieht die Erfindung im wesentlichen vor, dass an der Mammutpumpe im Ansaugbereich ein T-Stück angebracht ist, welches mit der aufwärts gerichteten Öffnung in einer vorzugsweisen Ausgestaltung bis oberhalb des maximalen Wasserspiegels verlängert ist.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung wird dieses T-Stück in einem schrägen Winkel, idealerweise von circa 45° an der Mammutpumpe angebracht.
Die direkte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug sieht in einer beispielhaften Ausführung nach Zeichnung 1 in 1 vor, an einer Mammutpumpe (1), an der der Druckluftanschluß (2) angebracht ist und die das gereinigte Abwasser (3) im Ansaugbereich (4) ansaugt und an der das geförderte Abwasser (8) die Mammutpumpe (1) an der Austrittsöffnung (5) austritt, den Ansaugbereich (4) vor dem Eintritt aufsteigender Belebtschlammflocken (6) durch das T-Stück (7) zu schützen. In dieser beispielhaften Gestaltung nach Zeichnung 1 in 1 ist das T-Stück (7) am Ansaugbereich (4) der Mammutpumpe (1) an einem gerade verlaufenden Rohr (9) angebracht. Durch das T-Stück (7) wird der von unten aufsteigende Belebtschlamm daran gehindert, während der Belüftung in den der Mammutpumpe (1), durch das gerade verlaufenden Rohr (9) einzudringen. Auch der in den Belüftungspausen beziehungsweise in der Absetzphase sich absetzende Belebtschlamm kann sich durch das T-Stück (7) nicht in den der Mammutpumpe (1), durch das gerade verlaufenden Rohr (9) absetzen, da der im T-Stück (7) absinkende Belebtschlamm senkrecht nach unten absinkt. Damit wird erreicht, dass kein Belebtschlamm sich im Rohrleitungssystem der Mammutpumpe (1) ansammeln kann. Dadurch wiederum wird während des Klarwasserabzuges kein angesammelter Belebtschlamm in die nachfolgende Versickerung oder den Vorfluter geleitet.
Eine weitere Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug sieht in einer beispielhaften Ausführung nach Zeichnung 1 in 2 vor, an einer Mammutpumpe (1), an der der Druckluftanschluß (2) angebracht ist und die das gereinigte Abwasser (3) im Ansaugbereich (4) ansaugt und an der das geförderte Abwasser (8) die Mammutpumpe (1) an der Austrittsöffnung (5) austritt, den Ansaugbereich (4) vor dem Eintritt aufsteigender Belebtschlammflocken (6) durch das T-Stück (7) mit einem über den maximalen Wasserspiegel (10) hinausgehenden Rohr (11) verlängert wird, zu schützen. In dieser beispielhaften Gestaltung nach Zeichnung 1 in 1 ist das T-Stück (7) am Ansaugbereich (4) der Mammutpumpe (1) an einem gerade verlaufenden Rohr (9) angebracht. Durch das T-Stück (7) wird der von unten aufsteigende Belebtschlamm daran gehindert, während der Belüftung in den der Mammutpumpe (1), durch das gerade verlaufenden Rohr (9) einzudringen. Auch der in den Belüftungspausen beziehungsweise in der Absetzphase sich absetzende Belebtschlamm kann sich durch das T-Stück (7) bzw. einem über den maximalen Wasserspiegel (10) hinausgehenden Rohr (11) sowie nicht in den der Mammutpumpe (1), durch das gerade verlaufenden Rohr (9) absetzen, da der im T-Stück (7) absinkende Belebtschlamm senkrecht nach unten ansinkt. Damit wird erreicht, dass kein Belebtschlamm sich im Rohrleitungssystem der Mammutpumpe (1) ansammeln kann. Dadurch wiederum wird während des Klarwasserabzuges kein angesammelter Belebtschlamm in die nachfolgende Versickerung oder den Vorfluter geleitet.
Eine weitere beispielhafte Gestaltung der Mammutpumpe für den Klarwasserabzug in der Ausführung nach Zeichnung 1 in 3 entspricht im wesentlichen der Beschreibung der 1 in Zeichnung 1. Der Unterschied besteht darin, dass das T-Stück (7) einem schräg verlaufenden Rohr (12) an der Mammutpumpe (1) befestigt ist. durch die schräge Anordnung von Rohr (12) kann in das Rohr (12) eingedrungene Belebtschlamm beziehungsweise Schlammpartikel während der Belüftungspausen beziehungsweise während der Absetzphase wieder heraus rutschen.
In Zeichnung 2 beschreibt 4 ebenfalls eine Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln. Aufbau und Funktion sind analog Zeichnung 1 2 zu betrachten. Der Unterschied besteht darin, dass das T-Stück (7) einem schräg verlaufenden Rohr (12) an der Mammutpumpe (1) befestigt ist. durch die schräge Anordnung von Rohr (12) kann in das Rohr (12) eingedrungene Belebtschlamm beziehungsweise Schlammpartikel während der Belüftungspausen beziehungsweise während der Absetzphase wieder heraus rutschen.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung kann die Mammutpumpe mit einem Drehgelenk oder einer sonstigen Vorrichtung zum Drehen (13) ausgestaltet sein. dadurch kann der oberhalb des Niederländers befindliche Teil einschließlich des T-Stück (7) in verschiedene Richtungen gedreht werden. der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt darin, dass ich je nach Anordnung der Belüfter in einer Kleinkläranlage an unterschiedlichen Stellen Aufwärtsbewegungen beziehungsweise Abwärtsbewegungen (insbesondere natürlich während des Belüftungsvorganges) des Belebtschlammes beziehungsweise der Schlammpartikel ergeben. Durch einverdrehen ist es auf einfache Weise möglich, das T-Stück (7) und damit den Ansaugbereich in einen strömungsgünstigen Bereich der Kleinkläranlage zu legen.
All den hier beispielhaft dargestellten Vorrichtungen mit den möglichen weiteren Varianten und Ausgestaltungen liegt das Vorrichtungsprinzip und Verfahrensprinzip zu Grunde, den Eintritt von Belebtschlammflocken in die Mammutpumpe zu vermindern oder zu vermeiden.
Ausgestaltungen des Verfahrens sind:

1. Das T-Stück im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann jede geometrische denkbare Form einnehmen.
2. Das T-Stück im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann in jedem möglichen Winkel angeordnet sein.
3. Das Rohr, an dem das T-Stück befestigt ist, kann in jedem möglichen Winkel verlaufen.
4. durch einen Drehgelenk oder eine sonstige Vorrichtung kann der Ansaugbereich der Mammutpumpe geschwenkt werden.
5. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann an dem Druckluftheber nachgerüstet werden.
6. Die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe kann aus verschiedensten Materialien und Werkstoffkombinationen daraus bestehen
7. Bestehende Anlagen können auf einfache Weise nachgerüstet werden.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung einer Kleinkläranlagen oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung, bestehend aus einer einer entsprechend gestalteten Mammutpumpe (Druckluftheber), an der im Ansaugbereich ein T-Stück angebracht ist, welches mit der aufwärts gerichteten Öffnung in einer vorzugsweisen Ausgestaltung bis oberhalb des maximalen Wasserspiegels verlängert ist. In einer vorzugsweisen Ausgestaltung wird dieses T-Stück in einem schrägen Winkel, idealerweise von circa 45° an der Mammutpumpe angebracht.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe jede geometrische denkbare Form einnehmen kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das T-Stück im Ansaugbereich der Mammutpumpe in jedem möglichen Winkel angeordnet sein kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr, an dem das T-Stück befestigt ist, in jedem möglichen Winkel verlaufen kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Drehgelenk oder eine sonstige Vorrichtung der Ansaugbereich der Mammutpumpe geschwenkt werden kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe an dem Druckluftheber nachgerüstet werden kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfa chen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Ansaugbereich der Mammutpumpe aus verschiedensten Materialien und Werkstoffkombinationen daraus bestehen kann.
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eine Kleinkläranlage oder kleinen Kläranlage durch Vermeidung oder Verminderung des Austrages von Schlammpartikeln, vorzugsweise in Kleinkläranlagen und kleinen Kläranlagen mit SBR Verfahren, sowie sonstigen technischen Anlagen mittels einer einfachen Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bestehende Anlagen auf einfache Weise nachgerüstet werden können.