DE202004006455U1

DE202004006455U1 - Transportable Kleinkläranlage zum Behandeln von Schwarz- und/oder Grauwasser, häuslichem Abwasser sowie häuslichem Abwasser in seiner Zusammensetzung ähnlichem Abwasser

Info

Publication number: DE202004006455U1
Application number: DE202004006455U
Authority: DE
Original assignee: BUSSE GmbH
Current assignee: BUSSE GmbH
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2014-04-24

Abstract

Transportable Kleinkläranlage zum Behandeln von Schwarz- und/ oder Grauwasser, häuslichem Abwasser sowie häuslichem Abwasser in seiner Zusammensetzung ähnlichem Abwasser, ebenerdig aufstellbar sowie für den direkte Erdeinbau verwendbar, bestehend aus einem geschlossenen Kammergehäuse 1, in welchem zwei Verfahrensstufen, nämlich eine Vorklärkammer 2 und eine Belebungsstufe 3 mit getauchten Membranen sowie ein Brauchwasserspeicher 6, ein Zustieg 4 sowie ein Wartungsraum 5 angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Kleinkläranlage zur nicht dauerhaft ortsgebundenen Nutzung.
In diesen modular aufgebauten Kleinkläranlagen kann das gesamte häusliche Abwasser, das heißt Schwarz- und/ oder Grauwasser, sowie häuslichem Abwasser in seiner Zusammensetzung ähnlichem Abwasser vollbiologisch gereinigt werden.
Es ist bekannt, Verfahren zur biologischen Reinigung von organisch belasteten Abwässern, bei dem die gelösten Abwasserinhaltsstoffe mikrobiologisch umgesetzt werden und das behandelte Abwasser anschließend von dem biologischen Schlamm abgetrennt wird, einzusetzen, bei welchen die mikrobielle Umsetzung unter Überdruck ausgeführt wird und die Abtrennung des behandelten Abwassers vom biologischen Schlamm durch eine Membran- oder Ultrafiltration vorgenommen wird.
Es sind auch geregelte Oxydationskleinkläranlagen als Kleinklärsystem für Haushaltsabwässer und gewerbliche Schmutzwässer bekannt, welche vollbiologisch arbeiten und bei denen die Verbindungen (Zu- und Abflüsse) zwischen Vorhaltebecken, Belebungsschacht, Nachklärung und Stapelraum des Klärschlamms, ebenso wie die Luftzufuhr in den Belebungsschacht (Oxydation) durch elektronischpneumatische Steuerung geregelt werden, so dass ein hoher Mineralisierungsgrad des Klärgutes erreicht wird.
Bekannt sind auch Mehrkammerkleinkläranlagen, bei denen die vorhandenen Verbindungs- und Überlauföffnungen verschlossen werden, wobei das zu reinigende Abwasser durch pneumatische Pumpen chargenweise und geregelt von Kammer zu Kammer transportiert wird.
Es sind auch Kleinkläranlagen, ausgeführt als Aufstau-Überlüftungsanlage mit Belüftung durch Oberflächenkreisel oder mittels eines Rührwerkes und Zusatzlufteinspeisung bekannt.
Weiterhin sind auch Varianten als Aufstau-Oxidationsanlage in Schachtbauweise bekannt, welche in einem Schachtbehälter Vorklärschacht, Oxidationsschacht und Nachklärschacht vereinigen.
Bekannt ist weithin, daß mit Membranen, insbesondere mit Mikrofiltrationsmembranen eine weitgehende Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten direkt im Belebungstank möglich ist.
Bei Kläranlagen mit Belebungsbecken sind bisher im kommunalen Bereich mit hohen TS- Konzentrationen nur Crossflow- Anlagen im Einsatz.
Zur Verhinderung von Ablagerungen beziehungsweise Deckschichten beim Crossflow- Verfahren auf den Membranen wird ein Gas/ Flüssigkeitsgemisch mit einer genügend turbulenten Strömung oder aber auch die Reibung der Membranen aneinander ausgenutzt. Die transmembrane Druckdifferenz wird dabei durch Anlegen eines negativen Überdrucks, welcher durch Pumpen oder unter der Ausnutzung der Schwerkraft erzeugt wird, auf der Permeatseite überwunden.
Kleinkläranlagen gemäß DIN 4261 Teil 1/2 für weniger als 8 m³ Abwasser pro Tag werden bisher als abflußlose Gruben, Dreikammerklärgruben, Tropfkörper-, Belebungsanlagen, beziehungsweise Pflanzenkläranlagen ausgeführt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 19534657 ist eine Kleinkläranlage für häusliches Abwasser, mit Speicher, Belebung, Nachklärung und nicht näher erläuterten späteren Stufen bekannt.
Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein konventionelles Belebtschlammverfahren ohne getauchte Mikrofilter, bei dem das Abwasser nur durch Sedimentation von Belebtschlammflocken/ Bakterien gereinigt wird.
Nachteilig ist dabei, daß eine weitgehende Keimfreiheit mit einem Nachklärbecken mit Sedimentation/ Schwerkraftabtrennung nicht möglich ist und daß Grobstoffe im Vorklärbehälter nicht zerteilt und damit dem biologischen Prozeß nicht zugänglich gemacht werden, der Primärschlammanfall sehr hoch ist und die beschriebene Anlage nicht in geschlossenen Räumen betrieben werden kann.
Weiterhin sind Anlagen bekannt, welche unter Verwendung von Nachklärbecken mit Sedimentation/ Schwerkraftabtrennung arbeiten.
Diese werden beispielsweise beschrieben in der JP 54-63553 sowie in einem Artikel der Zeitschrift BlOforum 4/94, S. 129–135.
Dabei wird das Abwasser nur durch Sedimentation von Belebtschlammflocken/ Bakterien gereinigt. Eine weitgehende Keimfreiheit ist mit lediglich einem Nachklärbecken mit Sedimentation/ Schwerkraftabtrennung nicht möglich, der Einsatz von Kreiselpumpen, wie vorgeschlagen in der JP 54-63553, hat den Nachteil, daß die eingesetzten Kreiselpumpen anfällig im Belebtschlamm sind und die Flockenstruktur des Belebtschlammes zerstören.
Alle bisher bekannten Kleinkläranlagen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie nach einem bekannten Verfahren mit den drei Verfahrensstufen Vorklärung, Oxidation und Nachklärung arbeiten.
Desweiteren läuft bei den bisher bekannten Kleinkläranlagen ein hydraulischer Stoß nur geringfügig gedämpft durch alle Verfahrenstufen. Das hat eine verringerte Aufenthaltszeit und einen erhöhten Schlammanteil und damit eine schlechtere Reinigungsleistung zur Folge.
Aus kommunalen Kleinkläranlagen müssen oft große Volumina ein bis mehrmals im Jahr entsorgt werden. Hierzu wird der Schlamm aus der Vorklärung oder anderen Behältern wie Becken oder Tanks entnommen. Dieser entnommene Fäkalschlamm aus der Vorklärung wirkt geruchsbelästigend und ist hygienisch bedenklich.
Nachteilig ist außerdem, daß konventionelle Abwassertauchmotorpumpen drehende Teile enthalten, die vor allem bei geringen elektrischen Anschlußleistungen nicht über längere Zeit hinweg zuverlässig arbeiten.
Die im Abwasser enthaltenen Verunreinigungen wie beispielsweise Haare und andere Fasern führen dabei häufig zum Ausfall der Pumpe.
Auch sind aus der DE 198 07 890.0 Kläranlagen bekannt, welche die Membrantechnologie nutzen.
Nachteilig bei allen diesen Anlagen ist jedoch, dass erforderliche Eingriffe bei in Außenbereichen aufgestellten Anlagen nur bei Frostfreiheit vorgenommen werden können und durch deshalb des öfteren überschrittene Wartungsintervalle nur eingeschränkt leistungsfähig sind beziehungsweise bauartbedingt nur in geschlossenen Räumen einsetzbar sind
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Abwasserreinigung zu schaffen, welche energieoptimiert arbeitet und für die Behandlung von häuslichem Abwasser sowie häuslichem Abwasser in seiner Zusammensetzung ähnlichem Abwasser geeignet sowie ortsunabhängig auch außerhalb von Gebäuden einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch 1 gelöst, in den Unteransprüchen 2 bis 5 sind weitere Gestaltungsmöglichkeiten beschrieben.
Die erfindungsgemäße Kleinkläranlage soll nachfolgend näher erläutert werden.
Hierzu dienen die 1 und 2, welche die Kleinkläranlage in unterschiedlicher geometrischer Ausführung darstellt.
Abweichend von den dargestellten geometrischen Ausführungsvarianten sind jedoch auch weitere Varianten denkbar und als dem Schutzumfang unterliegend zu betrachten.
Die erfindungsgemäßen modulare Kleinkläranlage besteht aus einem geschlossenen Kammergehäuse 1, in welchem zwei Verfahrensstufen, nämlich eine Vorklärkammer 2 und eine Belebungsstufe 3 mit getauchten Membranen angeordnet sind.
Vorzugsweise sind dabei die Vorklärkammer 2 und die Belebungsstufe 3 nebeneinander angeordnet, da diese beiden Kammern verfahrenstechnisch in Verbindung zueinander stehen.
Das Kammergehäuse 1 ist so dimensioniert, dass seine Breite der Summe der Breite der Vorklärkammer 2 und der Belebungsstufe 3 entspricht.
Die Höhe des Kammergehäuses 1 ist so dimensioniert, dass eine Person, durch den Zustieg 4 in der oberen Fläche des Kammergehäuses 1 einsteigend, sich in dem Wartungsraum 5 für die durchzuführenden Arbeiten ausreichend bewegen kann.
Eine weitere Kammer 6 als Speicher für das im Klärprozess gewonnene Brauchwasser ist im Bodenbereich des Kammergehäuses 1 so angeordnet und ausgestaltet, dass es für die zur Wartung einsteigende Person als Lauffläche zu verwenden ist.
Durch diesen zusätzlich angeordneten Brauchwasserspeicher 6 wird eine erhöhte Druckdifferenz über den Membranen realisiert und es ist daher möglich, dass Brauchwasser auch ohne Pumpe aus der Anlage zu heben.
Dabei ist die Vorklärkammer 2 über ihre eigentliche Aufgabe als Speicher für Grobstoffe und Schlamm hinaus zusätzlich als Abwasserspeicher dimensioniert.
In der Vorklärkammer 2 ist eine Umwälzeinrichtung und eine Fördereinrichtung angeordnet.
Der Belebungstank 3 ist über eine weitere Rohrverbindung mit einem Brauchwasserspeicher 6 verbunden.
Dazu ist im oberen Bereich des Belebungstanks 3 eine mit Mikrofiltrationsmembranen ausgestattete Austrittsöffnung angeordnet.
Die austretende Abluft aus beiden Tanks 2 und 3 wird mittels Rohrverbindungen abgeführt.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist durch die Ausführung und Dimensionierung des Kammergehäuses 1 eine Anpassung desselben an den Einsatzort der Kleinkläranlage möglich.
So ist dieses Kammergehäuse 1 so auszuführen, dass ein Anheben mittels Hubmitteln wie Krane etc. ohne Verformung des Kammergehäuses 1 möglich ist.
Auch ist es denkbar, die Kleinkläranlage für dauerhaften Einsatz in das Erdreich einzubringen.
Die für solche Kleinkläranlagen vorgeschriebenen chemischen und physikalischen Parameter zur Abwasserqualität werden im verfahrenstechnischen Ablauf sicher eingehalten.
Das gereinigte Abwasser ist zusätzlich weitgehend keimfrei und kann somit als Brauchwasser für eine weitere Nutzung gespeichert werden.
Ein weitere Vorteil der erfindungsgemäßen Kleinkläranlage besteht darin, daß ein Einsatz von Niederspannungsantrieben mit beispielsweise Solarenergie ermöglicht wird.

Claims

Transportable Kleinkläranlage zum Behandeln von Schwarz- und/ oder Grauwasser, häuslichem Abwasser sowie häuslichem Abwasser in seiner Zusammensetzung ähnlichem Abwasser, ebenerdig aufstellbar sowie für den direkte Erdeinbau verwendbar, bestehend aus einem geschlossenen Kammergehäuse 1, in welchem zwei Verfahrensstufen, nämlich eine Vorklärkammer 2 und eine Belebungsstufe 3 mit getauchten Membranen sowie ein Brauchwasserspeicher 6, ein Zustieg 4 sowie ein Wartungsraum 5 angeordnet sind.
Transportable Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorklärkammer 2 und die Belebungsstufe 3 nebeneinander angeordnet sind.
Transportable Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammergehäuse 1 so dimensioniert ist, dass seine Breite der Summe der Breite der Vorklärkammer 2 und der Belebungsstufe 3 entspricht.
Transportable Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Kammergehäuses 1 so dimensioniert ist, dass eine Person, durch den Zustieg 4 in der oberen Fläche des Kammergehäuses 1 einsteigend, sich in dem Wartungsraum 5 für die durchzuführenden Arbeiten ausreichend und witterungsunabhängig bewegen kann.
Transportable Kleinkläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Brauchwasserspeichers 6 für die zur Wartung einsteigende Person als Lauffläche zu verwenden ist.