DE1804574A1 - Klaeranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser - Google Patents

Description

• Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwasser Die Erfindung bezieht sich auf eine Kläranlage zum biologischen Reinigen von Abwassers mit einem Belebungsbecken, einem Nachklärbecken, einem Schlammeindickbehälter und einem in der Mittelachse des Belebungsbeckens angeordneten Rotationsbelüfter für das Umwälzen und Belüften des im Belebungsbeckens befindlichen Abwassers sowie fUr die RUckfrderung des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken in das Eelebungsbecken.
• In biologischen Kläranlagen werden organische Substanzen im Abwasser durch MItroorganismen abgebaut. Diese bilden vielfältige Lebensgemeinschaften. Sie vermehren sich bei entsprechenden Lebensbedingungen im Abwasser, nämlich bei ausreichendem Nahrungsangebot an organischer Substanz und genügendem, durch Belüftung eingebrachtem Sauerstoffgehalt, sehr stark. Sie bilden so den Belebtschlamm (Biomasse), der für den Prozeß der biologischen Abwasserreinigung grundsätzlich erforderlich ist.
• Bei einer bekannten biologischen Kläranlage (siehe schweizerische Patentschrift 453 234) wird bereits der unterhalb der Eintrittsöffnung eines sich drehenden Rotationsbelüfters entstehende Unterdruck zur Rückfdrderung des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken ausgenützt. Dazu ist ein Saugrohr vorgesehen, dessen eines Ende in einem Schlammbecken und dessen anderes Ende koaxial zur Drehachse eines Rotationsbelüfters angeordnet ist und in einem Abstand vor dessen Einlauföffnung endet, Das dem Rotationsbelüfter benachbarte Ende des Saugrohres ist ferner von einem Art Venturirohr umgeben Nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe soll damit die Sogwirkung des Rotationsbelüfters im Bereich des genannten Saugrohrendes erh'dht werden. Diese Anordnung des Saugrohres in einem gewissen Abstand unter der Einlauföffnung des Rotationsbelüfters hat den Nachteil, daß bei der geringen Förderhöhe der f'ur diese Zwecke benutzten Rotationsbelüfter eine zu große Verlusthöhe entsteht. Dadurch und infolge der strömungstechnisch ungünstigen Verhältnisse der Anordnung wird ein schlechter Wirkungsgrad erzielt.
• Der Erfindung liegt ~die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe eines ohnehin vorhandenen Rotationsbelüfters einen Teil des Belebtschlammes aus dem Nachklärbecken in das Belebungsbecken zurückzuführen und die sonst dazu benötigten Pumpenaggregate einzusparen. Dabei soll die Anordnung des Saugrohres für die Absaugung des Belebtschlammes deve bekannten Kläranlage de@@@t verbessert werden, daß die Verlusthöhe zwischen dem Rctationsbelüfter und dem diesem gegenüberliegenden Ende des Saugrohres auf ein Mindestmaß reduziert wird.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Lüfterrad des Rotationsbelüftcrs innerhalb eines es gehäuseartig umgebenden, offenen Trichters angeordnet isk, der sich nach unten in ein der Heranführun des umzuwälzenden Schlammwass@@@emis@hes dien@ndes Rohr fortse@@@, und daß wenigs@@@@ eine der Rückführung des Belebtschlammes dienende Leitung in den Trichter einmündet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Rotation des Lüfterrades eine merkliche Fdrderwirkung auf den Belebtschlsmm ausgeübt wird.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der Kläranlage dadurch erreicht, daß wenigstens eine der Zufuhr von Schlamnwasser aus dem Sohlamneindiakbshälter dienende Leitung in den das Lüfterrad umergebenden Trichter in der Weise einmündet, daß eine Förderwirkung eintritt. Damit ist eine besonders einfache Bauweise ermöglicht.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden nSher beschrieben.
• Eine Kläranlage besteht im wesentlichen aus einem im Grundriß quadratischen Belebungsbecken 1 sowie aus einem jeweils im Grundriß rechteckförmigen Nachklärbecken 2 und Schlammeindickbehalter 3. Alle drei Behältnisse können auch im Grundriß rund sein oder irgend eine andere Form aufweisen.
• Das Belebungsbecken 1 wird, wie bei derartigen Einrichtungen üblich, von einem Laufsteg 4 überspannt, auf dem ein Motor 5 mit angeflanschtem, wasserdichten Getriebe 6 befestigt ist. Von der Unterseite des Getriebes 6 führt - in Richtung der Mittelachse des Beleb#gsbeckens 1 - eine Welle 7 nach unten und diese trägt an ihrem freien Ende einen Rotationsbelüfter 8.
• Der Rotationsbelüfter 8 taucht in einen oben offenen Trichter 9, der das lüfterrad 10 gehäuseartig umgibt und zwar in der Weise, daß zwischen dem Mantel des Trichters 9 und dem Laufrad 10 ein Ringspalt 11 frei bleibt.
• Der Trichter 9 ist koaxial mit einem Standrohr 14 verbunden, das an seiner unteren Seite einen sich nach unten im Durchmesser erweiternden Einlaufstutzen 15 aufweist und mit diesem mittels Füßen 16 in einem gewissen Abstand 17 am Boden des Belebungsbeckens 1 befestigt ist.
• Ir. den Trichter 9 sendet unterhalb des Wasserspiegels 12 angenähert radial oder auch tangential je eine mit dem Nachklärbecken 2 sowie je eine mit dem Schlammeindickbehälter 3 verbundene Saugleitung 18 bzw. 19, wobei die Anordnung jeder Saugleitung 18 bzw. 19 so getroffen ist, daß sie vom Trichter 9 aus gegen die Waagrechte nach unten geneigt verläuft.
• Das Nachklärbecken 2 sowie, der Sohlammeindickbehälter 3 haben jeweils einen aus vier im Spitzen Winkel zueinander geneigten Flächen bestehenden Boden 20 bzw.
• 21. Die Böden 20,21 sind durch eine Leitung 22 mit eingebautem Schieber 23 miteinander verbunden und zwar in der Weise, daß ein Ende der Leitung 22 in die Sohle 24 des Bodens 20 des Naohklärbe%kens 2 und das andere Ende in einem Bereich oberhalb des Schlammsumpfes 25 in den Boden 21 des Schlammeindickbehälters 3 einmündet.
• Das Be#lebungsbecken 1 ist, wie üblich, durch eine Leitung 13 an das Kanalnetz angeschlossen, Uber eine Leitung 26 mit dem Nachklärbecken 2 und über eine Leitung 27 mit eingebautern Schieber 28 mit dem Schlammeindickbehälter 3 verbunden.
• In das Nbchklärbscken 2 ist unterhalb des Wasserspiegels 29 ein kastenförmiger Einsatz mit einem in der Höhe verstellbaren Meßwehr 31 in nicht näher beschriebenen Weise eingesetzt. Der kastenförmige Einsatz wird im folgenden als Schlammrückführkasten 30 bezeichnet. In den Schlammrückführkasten 30 mündet die mit dem Trichter 9 verbundenen Saugleitung 18 sowie ein annähernd senkrecht bis zur Sohle 24 des Nachklärbeckens 2 reichendes Rohr 32 für die Schlammrückführung, In dem Schlammeindickbehälter 3 ist ebenfalls unterhalb des Wasserspiegels 33 ein ähnlicher kastenförmiger Einsatz mit einer Uberlaufschwelle 34 eingesetzt, der im folgenden als Schlammwasserkasten 35 bezeichnet wind In diesen mündet die mit dem Trichter 9 verbundene Saugleitung 19 für das Absaugen des Schlammwassers.
• Die beschriebene Kläranlage wirkt wie folgt: Der durch den Elektromotor 5 über die Welle 7 angetriebene, mit seinem oberen Rand etwa auf der Hbbe des Wasserspiegels 12 im Belebungsbecken 1 angeordnete Rotationsbelüfter 8 erzeugt im Betriebszustand in dem das Lüfterrad 10 gehäuseartig umgebenden Trichter 9 einen Unterdruck. Der Unterdruck bewirkt in besonders vorteilhafter Weise, daß über das Standrohr 14 der Inhalt des Belebungsbeckens 1 im unteren mittleren Teil dieses Beckens angesaugt wird. Außerdem können gleichzeitig liber die Saugleitung 18 Belebtsohlamm aus dem SchlammrUckführkasten 30 und über die Saugleitung 19 Schlammwasser aus dem Schlammwasserkasten 35 gefördert werden.
• Das so vom Lüfterrad 10 des Rotationsbelüfters 8 angesaugte Schlammwassergemisch wird in radialer Richtung aus diesem in das Belebungsbecken 1 ausgeworfen.
• Durch das Ansaugen der Flüssigkeit im Bereich des Belebtbeckenbodens und das Ausschleudern derselben auf den Flüssigkeitsspiegel 12 wird die gesamte Flüssigkeitsmenge im Belebungsbecken 1 in eine Umlaufbewegung versetzt. Dabei zirkuliert die Flüssigkeit im Belebungsbecken 1 etwa schraubenlinienförmit von oben nach unten, dort wird sie gegen die Mitte des Belebungsbeckens 1 umgelenkt und strömt unterhalb des die FlUssigkeit ansaugenden flotationsbelüfters 8 von unten in den trichterförmigen Einlaufstutzen 15 des Standrohres 14 und gelangt in diesem nach oben zum trichterförmigen Gehäuse des lüfterrades 10. Dieser ständige Kreislauf gewährleistet eine günstige und gleichmEßlge Sauerstoffversorgung des Abwasserschlammgemisches und damit die dauernde Erzeugung einer zum Abbau der organischen Substanzen ausreichenden Menge von Belebtschlamm.
• Die Zufuhr von neuem Abwasser, auch Rohabwasser genannt, durch die Leitung 13 in das Belebungsbecken 1 bewirkt, daß die entsprechende Menge von bereits aufbereitetem Abwasser durch die Leitung 26 in das Nachklärbecken 2 fließt. Dort wird das aufbereitete Abwasser ruhend gehalten; dadurch setzt sich der Belebtschlamm am Boden ab, während vom oberen Teil des Nachklärbeckens 2 geklärtes Wasser bei 36 wegfließt. Der abgesetzte Belebtschlamm wird zu einem Teil als Rückführschlamm dem Belebungsbecken 1 wieder zugeführt, um den biologischen Prozeß im Belebungsbecken aufrechtzuerhalten. Durch den im Trichter 9 vorhandenen Unterdruck wird nämlich über die Saugleitung 18 aus dem Schlammrückführkasten 30 Belebtschlamm abgesaugt.
• Dadurch stellt sich im Schlaninrückführkasten 30 ein niedrigerer Wasserspiegel ein als im Nachklärbecken 2. Dies. Unterschiede der Wasserspiegel bewirken die FUrderun8 des Rüc@@@@@@schlammes über das Rohr 32 von der Sohle 24 des Nachklärbeckens 2 zum Schlamorlflcks'Utwkasten 30. Das in der Mitte des Schlammrückführkastens 30 angeordnete und in einer Höhe einstellbare Meßwehr 31 dient dabei zum Regulieren und Messen der Rückführschlammenge.
• Infolge der unterschiedlichen Wasserspiegel 33 zu 29 bzw. 12 wird die gleiche Wirkung auch für den Abzug des Schlammwassers aus dem Schlammeindickbehälter 3 ausgenützt. Dabei wird ttberschußschlamm Je nach der .Stellung der Schieber 23,28 entweder über die Leitung 22 aus dem Nachklärbecken 2 oder über die Leitung 27 aus dem Belebungsbecken 1 oder ueber beide Leitungen 22,27 gemeinsam in den Sohlammeindickbehälter 3 gefördert.
• Im Schlammeindickbehälter 3 trennt siEh das Trübwasser vom Schlamm und Plauft über die Uberlaufschwelle 34 in den Schlammwasserkasten 35 und von da über die 5auch leitung 19 zur Einlauföffnung des Lüfterrades 10. Der eingedickte Schlamm kann von einer nicht gezeigten Pumpstation von Zeit zu Zeit aus dem Schlammeindickbehälter 3 abgesaugt werden.
• Bei der beschriebenen Kläranlage wird mit Hilfe eines ohnehin vorhandenen Rotationsbelüftens ein Teil des Belebtsohlammes als RückfUhrschlamm dem Belebungsbecken wieder zugeführt. Dies bedeutet: die sonst dazu benötigten Pumpenaggregate entfallen und dadurch verringern sich die Gestehungkosten der Anlage, die Rückführschlammenge paßt sich automatisch ohne besondere Regelorgane den entsprechenden Drehzahlen des Rotationsbelüfters an, durch die Anordnung der Saugrohre im Bereich des höchsten Unterdrucks wird ein günstiger Wirkungsgrad der Absaugung erzielt und schließlich wirkt sich der einfach Aufbau der Anlage vorteilhaft auf die laufenden Wartungskosten aus.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anlage zum biologischen Reinigen von Abwasser, mit einem Belebungsbecken, einem Nachklärbecken, einem Schlammeindickbehwlter und einem in der Mittelachse des Belebungsbeckens angeordneten Rotationsbelüfter für das Umwälzen und Belüften des im Belebungsbecken befindlichen Abwassers sowie für die RUckförderung des Belebtschlanines aus dem Nachklärbecken in das Belebungsbecken, dadurch gekennzeichnet, daß das lüfterrad (10) des Rotationsbelüfters (8) innerhalb eines es gehäuseartig umgebenden, offenen Trichters (9) angeordnet ist, der sich nach unten in ein der Heranführung des umzuwälzenden Schlammwassergemisches dienendes Rohr (14) fortsetzt, und daß wenigstens eine der Rückführung des Belebtsohlanwes dienende Leitung (18) in den Trichter (9) einmündet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Rotation des Lüfterrades (10) eine merkliche Förderwirkung auf den Belebtschlamm ausgeübt wird.

2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Zufuhr von Schlammwasser aus dem Schlammeindickbehälter (3) dienende Leitung (19) in den das lüfterrad (10) umgebenden Trichter (9) in der Weise einmündet, daß eine Förderwirkung eintritt.

L e e r s e i t e