DE10244545A1

DE10244545A1 - Mobile Klär- und Flotationsvorrichtung

Info

Publication number: DE10244545A1
Application number: DE2002144545
Authority: DE
Inventors: Roland Damann; Volker Damann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-08

Abstract

Die Erfindung zeigt eine Klär- und Flotationsvorrichtung für durch eine Abwasserzuführleitung (17) einem Flotationsbecken (2, 3) unten seitlich zuströmendes Abwasser (7), dem in einer Injektionsvorrichtung (4) unter Druck mit einem Gas, wie Luft, hochgesättigtes Druckwasser, durch ein Entspannungsventil (5, 6) einen Mikroblasenstrom entwickelnd, zugeführt ist und wobei von dem Flotationsbecken (2, 3) oben Flotat (10) abgezogen sowie Klarwasser (8) abgeleitet wird, wobei auf einer Containergrundfläche eines Standard-Containers (1) die einzige Injektionsvorrichtung (4) und daneben zwei der annähernd horizontal quadratischen Flotationsbecken (2, 3) angeordnet sind, deren jeweiligen Abwasserzuführleitung (17) jeweils mit dem zugeordneten Druckwasser-Entspannungsventil (5, 6) das Abwasser und den Mikroblasenstrom exzentrisch annähernd horizontal eintragend, eine horizontal zirkulare Umwälzung in den Flotationsbecken (2, 3) erzeugend, angeschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klär- und Flotationsvorrichtung für durch eine Abwasserzuführleitung einem Flotationsbecken unten seitlich zuströmendes Abwasser, dem in einer Injektionsvorrichtung unter Druck mit einem Gas, wie Luft, hochgesättigtes Druckwasser, durch ein Entspannungsventil einen Mikroblasenstrom entwickelnd, zugeführt ist und wobei von dem Flotationsbecken oben Flotat abgezogen sowie Klarwasser abgeleitet wird.

Es sind unterschiedliche Ausführungsformen von mobilen Klärvorrichtungen bekannt. In der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 165 883 A1 ist eine mobile Abwasser-Reinigungsanlage mit mehreren Behandlungsbecken beschrieben, welche auf einem Fahrgestell montiert ist und in Wasseraufbereitungsrichtung eine Filtervorrichtung, eine Flockungsvorrichtung und zwei Flotationsbecken hintereinandergeschaltet aufweist. Weiterhin ist ausgangsseitig eine Zentrifuge zur Schlammentwässerung angeordnet. Neben einem ersten Fahrgestell, auf dem die eigentliche Wasseraufbereitungsanlage montiert ist, wird ein zweites Fahrgestell zum Transport der elektrischen Versorgungseinrichtungen benötigt. Damit ist die Anlage nur schwer beweglich.

Weiterhin bewirkt der Einsatz von Flockungsmitteln eine nachteilige Erhöhung der Schlammenge, so dass eine Entwässerungsvorrichtung, wie eine Zentrifuge, benötigt wird, um die Schlammmenge nachträglich durch Wasserentzug zu minimieren. In der Offenlegungsschrift DE 196 47 512 A1 ist ebenfalls eine mobile Klärvorrichtung beschrieben, die aber in einem einzigen Container untergebracht ist. Diese Klärvorrichtung ist für einen Einsatz bei nur einer Abwasserart gebaut und nicht flexibel auf unterschiedliche Einsatzfälle anpassbar. Auch ist aufgrund der beschriebenen Bauart nur ein relativ kleines Flotationsbecken in der Anlage vorhanden, wodurch die Klärleistung beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Klär- und Flotationsvorrichtung anzugeben, die mit standardmäßigen Transportmitteln zu transportieren ist und die trotz der Beschränkungen durch die Transportmittel eine möglichst große Klär- und Flotationsleistung aufbringt sowie an unterschiedliche Einsatzfälle anpassbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass auf einer Containergrundfläche eines Standard-Containers die einzige Injektionsvorrichtung und daneben zwei der annähernd horizontal quadratischen Flotationsbecken angeordnet sind, deren jeweiligen Abwasserzuführleitung jeweils mit dem zugeordneten Druckwasser-Entspannungsventil das Abwasser und den Mikroblasenstrom exzentrisch annähernd horizontal eintragend, eine horizontal zirkulare Umwälzung in den Flotationsbecken erzeugend, angeschlossen sind.

Auf der Containergrundfläche sind zwei Flotationsbecken aufgebaut, die eine abgerundete, in etwa quadratische Grundfläche aufweisen und somit die zur Verfügung stehende Fläche optimal nutzen. Die Abrundungen sind erforderlich, um die Flotation zu begünstigen. Das Abwasser strömt von unten seitlich zu, dem zuvor mittels einer einzigen Injektionsvorrichtung ein mit einem Gas, wie Luft, hochgesättigtes Druckwasser beigemischt wurde. Dieses Druckwasser erzeugt mittels eines jedem Flotationsbecken zugeordneten Entspannungsventils einen Mikroblasenstrom, an den sich im jeweiligen Flotationsbecken die Schwebstoffe anheften und durch dessen Auftrieb nach oben befördert werden. Die sich oben ansammelnden Schwebstoffe bilden das Flotat, welches mechanisch abgezogen wird. Das von den Schwebstoffen gereinigte Wasser wird abgeleitet. Durch die seitliche und annähernd horizontale Einführung des Abwassers und des Druckwassers ergibt sich eine horizontal zirkulare Umwälzung in jedem Flotationsbecken. Somit wird eine wirksame Reinigung des Abwassers von Schwebstoffen erreicht.

Eine günstige Anordnung und gute Raumausnutzung mit kurzen Leitungslängen ergibt sich dadurch, dass die Flotationsbecken jeweils an dem Ende der Containergrundfläche aufgestellt und die Injektionsvorrichtung, die Entspannungsventile sowie ggfs. Pumpen, Ventile und Motoren dazwischen angeordnet sind.

Flexible Einsatzmöglichkeiten ergeben sich für die Klärvorrichtung dadurch, dass die Abwasserzuführleitung über ein Ventil an das jeweilige Flotationsbecken angeschlossen ist. Damit kann auch eine zweite Abwasserleitung mit einer anderen Abwasserart an ein Flotationsbecken angeschlossen werden, wobei dann die Flotation entsprechend optimal bei sparsamen Energieverbrauch einzustellen ist.

Für besonders stark belastetes Abwasser sind die beiden Flotationsbecken auch in Serie betreibbar. Dazu wird das Klarwasser aus dem ersten Flotationsbecken mittels einer Pumpe dem zweiten Flotationsbecken als Abwasser zugeführt. Durch das Zuführen des zweiten Mikroblasenstroms wird das Wasser besonders gereinigt und unter Umständen oxidativ aufgesättigt.

Vorteilhafterweise wird der Injektionsvorrichtung für das Druckwasser das Klarwasser aus den Flotationsbecken zugeführt. Damit wird kein sauberes Wasser von außen benötigt. Bei dem in Serie geschalteten Betrieb der beiden Becken wird günstigerweise das Klarwasser der zweiten Stufe benutzt.

Der besonders flexible Einsatz der Klärvorrichtung wird dadurch erreicht, dass die beiden Flotationsbecken so über Leitungen und Ventile miteinander verbunden sind, dass die beiden Flotationsbecken parallel, seriell, oder unabhängig voneinander betreiben werden können. Die Einstellung der Ventile bestimmt die gewünscht Betriebsart. Damit ist die Anlage an die unterschiedlichen Einsatzfälle anpassbar.

Das Einsatzgebiet der Klärvorrichtung wird weiter erweitert, indem Fällungs- und/oder Flotationshilfsmittel, z.B. Polyaluminiumchlorid, optional in das Abwasser eingebracht werden. Eine Dosiervorrichtung, die an die jeweiligen Abwasserzuführleitung angeschlossen ist, führt diese Hilfsmittel kontrolliert zu.

Die Klärvorrichtung wird vorteilhafterweise auch in Kombination mit einem Absetzbecken, das der Anlage im Container vorgeschaltet sein kann, und/oder mit einem biologischen Nachklärbecken betrieben. Günstige Kombinationen sind auch mit Membranfilteranlagen gegeben. Weiterhin sind aerobe und/oder anaerobe Biologien in solche Kombinationen einsetzbar.

Die Kapazität und Reinigungsintensität der Klär- und Flotationsvorrichtung kann flexibel an unterschiedlichen Bedarf angepasst werden, indem mehrere Container genutzt werden und diese ventilgesteuert abwasserzuführseitig und klarwasserabführseitig parallel oder seriell geschaltet sind.

Die Ausgestaltung der Erfindung ist in den 1 und 2 beispielhaft beschrieben.

1 zeigt den Container mit den wichtigsten Einbauten;

2 zeigt ein Verfahrenschema der gesamten Anlage.

In 1 ist der Container 1 in einer Draufsicht mit seinen wichtigsten Einbauten dargestellt. Das erste Flotationsbecken 2 und das zweite Flotationsbecken 3 sind jeweils an den Enden des Containers eingebaut. Das Abwasser 7 gelang über den Zulauf 17 und die beiden Entspannungsventile 5 und 6 in die Flotationsbecken 2 und 3. Das Flotat (10) wird über die Abräumer 9 aus der Anlage gebracht. Das Klarwasser verlässt über den Ablauf 16 die Anlage. Die Injektionsvorrichtung 4 erzeugt das gasgesättigte Druckwasser, welches den Entspannungsventilen 5 und 6 zugeführt ist.

In 2 ist ein Schema der gesamten Anlage gezeigt. Über den Zulauf 17 gelang das Abwasser unten in die Flotationsbecken 2 und 3. Oben sammelt sich das Flotat 10 und wird von den Abräumern 9 aus der Anlage gebracht. Das vom Flotat gereinigte Klarwasser wird über die Tauchwände 11 dem Ablauf 16 zugeführt. Ein Teil des Klarwassers 8 aus jedem Becken 2, 3 wird über die Ventile 12 und die Pumpe 13 der Injektionsvorrichtung 4 zugeführt. Die Injektionsvorrichtung 4 erzeugt mit Gas gesättigtes Druckwasser, das über die Entspannungsventile 5 und 6 mit dem Abwasser gemischt und in die Flotationsbecken 2 und 3 unten horizontal eingeführt wird.

Das Klarwasser für das Druckwasser wird also der Anlage direkt entnommen und braucht nicht von außen zugeführt zu werden.

Die Dosiervorrichtung 14 erlaubt die Beimengung von Fällungsund/oder Flotationshilfsmitteln, die dem Abwasser 7 vor der Mischung mit dem Druckwasser zugeführt werden.

Über die Ventile 15 wird eingestellt, ob das Flotationsbecken 3 über den gleichen Abwasserzulauf 17 wie das Becken 2 oder über den Abwasserzulauf 18 versorgt wird.

Bei einer Serienschaltung der beiden Flotationsbecken 2 und 3 ist der Klarwasserablauf 16 mit dem zweiten Abwasserzulauf 18 über eine Verbindungsleitung 19 verbunden, die hier gestrichelt gezeichnet ist. Die Ventile 15 sind dann entsprechend eingestellt.

1: Container
2: Erstes Flotationsbecken
3: Zweites Flotationsbecken
4: Injektionsvorrichtung
5: erstes Entspannungsventil
6: zweites Entspannungsventil
7: Abwasserzulauf
8: Klarwasserablauf
9: Flotationsabräumer
10: Flotat
11: Tauchwände
12: Ventile für Klarwasser
13: Pumpe
14: Dosiervorrichtung für Fällungsmittel
15: Ventile für Zulauf
16: Klarwasserablauf
17: Abwasserzulauf
18: zweiter Abwasserzulauf
19: Verbindungsleitung

Claims

Klär- und Flotationsvorrichtung für durch eine Abwasserzuführleitung (17) einem Flotationsbecken (2, 3) unten seitlich zuströmendes Abwasser (7), dem in einer Injektionsvorrichtung (4) unter Druck mit einem Gas, wie Luft, hochgesättigtes Druckwasser, durch ein Entspannungsventil (5, 6) einen Mikroblasenstrom entwickelnd, zugeführt ist und wobei von dem Flotationsbecken (2, 3) oben Flotat (10) abgezogen sowie Klarwassern (8) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Containergrundfläche eines Standard-Containers (1) die einzige Injektionsvorrichtung (4) und daneben zwei der annähernd horizontal quadratischen Flotationsbecken (2, 3) angeordnet sind, deren jeweiligen Abwasserzuführleitung (17) jeweils mit dem zugeordneten Druckwasser-Entspannungsventil (5, 6) das Abwasser und den Mikroblasenstrom exzentrisch annähernd horizontal eintragend, eine horizontal zirkulare Umwälzung in den Flotationsbecken (2, 3) erzeugend, angeschlossen sind.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flotationsbecken (2, 3) endseitig auf der Containergrundfläche angeordnet sind und die Injektionsvorrichtung (4), die Entspannungsventile (5, 6), sowie ggfs. Pumpen, Ventile und Motoren dazwischen angeordnet sind.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwasserzuführleitung (17) über Ventile (15) an die Flotationsbecken (2, 3) angeschlossen sind und ggfs. eine weitere Abwasserzuführleitung (18) mit einer anderen Abwasserart dem zweiten Flotationsbecken (3) über ein Ventil (15) steuerbar zugeführt ist.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flotationsbecken (2, 3) in Serie betrieben werden, indem das Klarwasser (8) des ersten Flotationsbeckens (2) durch eine Pumpe dem zweiten Flotationsbecken (3) als einer zweiten Klärstufe zustromseitig zusammen mit dem dortigen Mikroblasenstrom zugeführt ist.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektorvorrichtung (4) das Klarwasser (8), ggfls. das der zweiten Klärstufe, eingangsseitig zugeführt ist.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flotationsbecken (2, 3) jeweils ventilgesteuert parallel oder seriell oder unabhängig voneinander geschaltet sind.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Container eine Dosiervorrichtung (14) für Fällungsmittel und/oder Flotationshilfsmittel angeordnet ist, die an die Abwasserzuführleitung(en) (17, 18) angeschlossen ist.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (14) Polyaluminiumchlorid dem Abwasser zudosiert.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihr außerhalb des Containers (1) ein Absetzbecken vorgeschaltet und/oder ein biologisches Nachklärbecken nachgeschaltet ist/sind.
Klär- und Flotationsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Container abwasserzuführseitig und klarwasserabführseitig ventilgesteuert parallel oder seriell schaltbar sind.