DE69322653T2

DE69322653T2 - Geruchloses system zur abwasserbehandlung

Info

Publication number: DE69322653T2
Application number: DE69322653T
Authority: DE
Inventors: Robert James Bligh Park Nsw 2756 Blackman; James David Castle Cove Nsw 2069 Cornish; John Gilbert David Castle Cove Nsw 2069 Cornish
Original assignee: OZKORP Pty Ltd
Current assignee: OZKORP Pty Ltd
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: WO1994007802A1; EP0665819B1; DE69322653D1; HK1009958A1; ES2126657T3; EP0665819A4; EP0665819A1

Description

TECHNISCHES SACHGEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Abwasseraufbereitungssysteme, wobei Abwasser nachfolgend dazu verwendet wird, innerhalb seiner Bedeutung Wasser kombiniert mit festen Abfallstoffen oder teilchenförmigen Stoffen, wie beispielsweise in der Form einer Schlämme, zu umfassen.

STAND DER TECHNIK

Die Erfindung ist primär zur Verwendung bei der Behandlung von Abwasser und Haushaltsabwasser entwickelt worden und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf diese Anwendung beschrieben werden. Allerdings wird ersichtlich werden, daß die Erfindung nicht auf dieses bestimmte Sachgebiet der Verwendung beschränkt ist und auch zur Behandlung von Industrieabfall, Regenwasser und Abwasser von landwirtschaftlichen Tierställen, Hotels und dergleichen, geeignet ist.
Eine derzeitige, übliche Hausabwasseraufbereitung liegt in drei Formen vor: Abwasserbeseitigung, Verrottung oder bioorganisch. Eine Abwasserkanalisierung ist im Haus installiert und mit durch die Behörde kontrollierten Klär- und Entsorgungssystemen verbunden, die den gesamten Wasser- und Abwasserabfluß behandeln. Verrottungs- bzw. Klärsysteme sind mit individuellen, häuslichen Strukturen verbunden, wo eine Abwasserbeseitigung nicht verfügbar ist, und sind allgemein dazu ausgelegt, einzelne Hauseinheiten zu versorgen. Diese Systeme müssen auf einer regulären Basis abgepumpt werden und erzielen keine Form eines Recycelns. Bioorganische Systeme sind ähnlich zu Klärsystemen mit der Ausnahme, daß der Abfall organisch und chemisch behandelt wird, und das sich ergebende Produkt kann dazu verwendet werden, einen Flächenbereich mit zugelassenen Dimensionen in einer vorbeschriebenen Art und Weise zu berieseln.
Die bioorganischen Systeme sind hoch wünschenswert dahingehend, daß sie weniger Betreuung als Klärsysteme erfordern und einen Grad eines Recycelns des Abfalls zulassen. Während eine Anzahl von bioorganischen Systemen derzeit verfügbar ist, leiden diese Systeme unter verschiedenen, ihnen eigenen Nachteilen. Ein erster dieser Nachteile ist derjenige, daß, obwohl eine Abpumphäufigkeit gegenüber Klärsystemen verringert wird, dieses dennoch regelmäßig aufgrund des Aufbaus von Schlamm, der sich mit der Nutzung ansammelt, vorgenommen werden muß.
Ein anderer, großer Nachteil bezieht sich auf die Tatsache, daß Systeme nach dem Stand der Technik keine effektiven Geruchskontrollmechanismen enthalten. Dies legt eine Einschränkung auf die Nähe auf, mit dem die Einheiten relativ zu Wohnhäusern und dergleichen plaziert werden können, was die Option, solche Systeme zu verwenden, nicht wünschenswert oder sogar unakzeptabel in einigen Situationen gestalten kann.
Auch von großer Wichtigkeit ist die Größe und die entsprechende Effektivität der derzeit verfügbaren Systeme, die deren Verwendung in vielen Anwendungen verhindern.
Ein anderer Nachteil ist derjenige, daß die Mehrheit dieser bioorganischen Systeme Chlor als das letztendliche Desinfektionsmittel verwenden. Das Chlorprodukt, das verwendet wird, enthält eine Anzahl von Schwermetallen und anderen Produkten als Stabilisierungsmittel. Auch wird nicht das gesamte freie Chlor in dem Sterilisationsvorgang verwendet. Das Endergebnis ist eine Produktmenge, die eine hohe Konzentration an Chemikalien und Verbindungen enthält, die nicht umgebungsfreundlich sind.
In der US-A-3666106 ist eine Klärbehältereinheit offenbart, die drei miteinander verbundene Behälter bzw. Tanks aufweist, wobei Abfallmaterial einer anaeroben Behandlung in einem ersten Tank und dann einer aeroben Behandlung in einem zweiten Tank unterworfen wird und dann zu einem dritten Tank überführt wird, wo es mit, zum Beispiel, ultraviolettem Licht und/oder Natriumhypochlorit behandelt werden kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abwasseraufbereitungssystem zu schaffen, das die vorstehend diskutierten Nachteile nach dem Stand der Technik beseitigt oder mindestens einen oder mehrere davon verbessert.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein geruchgesteuertes Abwasseraufbereitungssystem geschaffen, aufweisend einen Tank mit zumindest drei Verarbeitungskammern, einschließlich einer ersten Kammer zur anaerobischen Aufbereitung des Abfalls bzw. Abwassers, enthaltend einen Einlaß zum Empfangen des nichtaufbereiteten Abfalls, einer zweiten Kammer zur aerobischen Aufbereitung des Produkts von der ersten Kammer und einer dritten Kammer zur Sterilisation des Produkts der zweiten Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer mit einem jeweiligen Kopfraum versehen ist, und daß Mittel vorgesehen sind, um Flüssigkeits- und Gasrückfluß von der zweiten Kammer zur ersten Kammer zu unterbinden, Mittel zum Zuströmenlassen von Luft in den zweiten Kopfraum, Mittel zum Extrahieren von Luft aus dem zweiten Kopfraum zum Erzeugen und Fördern von Ozon zu dem Abfallprodukt in der dritten Kammer, und Mittel zum Extrahieren im wesentlichen geruchlos gemachten Gases aus dem dritten Kopfraum.
Vorzugsweise wird der Flüssigkeits- und Gasrückfluß von der zweiten Kammer zu der ersten Kammer unterbunden, indem diese Kammern miteinander durch einen untergetauchten Flüssigkeitsüberführungsdurchlaß verbunden werden, und indem sichergestellt wird, daß der Druck in dem zweiten Kopfraum auf einer Höhe gleich oder geringer als der Druck in dem ersten Kopfraum gehalten wird.
In einer Ausführungsform wird dies durch Einlassen von Luft über ein erstes Einwegeventil zu dem ersten Kopfraum und selektives Zulassen eines Austritts von Luft von dem ersten Kopfraum in den zweiten Kopfraum über ein zweites Zwischeneinwegeventil erreicht. Auf diese Art und Weise reduziert eine Extraktion von Luft von der zweiten Kammer zur Verwendung bei der Ozonerzeugung den Druck in dem zweiten Kopfraum, wodurch das zweite Einwegeventil veranlaßt wird, sich zu öffnen und von der ersten Kammer Luft zuströmen zu lassen. Diese Einwegeströmung bewirkt ähnlich eine Druckverringerung in dem ersten Kopfraum, was eine zusätzliche Auffrischungsluft veranlaßt, in den ersten Kopfraum über das erste Einwegeventil gesaugt zu werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß eine Einrichtung zum Fördern von Luft zu dem Abwasser in der zweiten Kammer zu dessen aerobischer Aufbereitung vorgesehen ist, wobei in wünschenswerter Weise die Behandlungsluft auch zumindest teilweise von dem zweiten Kopfraum und/oder dem ersten Kopfraum extrahiert wird.
In einer bevorzugten Form umfaßt die zweite Kammer auch Trennwandeinrichtungen, um die zweite Kammer in zwei getrennte erste und zweite Flüssigkeits/Schlamm-Teilkammern zu unterteilen, um eine teilweise Klärung des Abfalls durch Absetzen zu erlauben, wobei die zweite der Teilkammern vorzugsweise einen bakteriologischen Kiesfilter umfaßt.
In wünschenswerter Weise sind die zweite und die dritte Kammer auch miteinander mittels eines untergetauchten Überführungsdurchlasses verbunden.
Es ist bevorzugt, daß die dritte Kammer auch eine Trennwandeinrichtung umfaßt, um die dritte Kammer in zwei getrennte dritte und vierte Flüssigkeits/Schlamm-Teilkammern zu unterteilen, um eine zusätzliche Klärung des Abfalls durch Absetzen vor einer Extraktion aus dem System zu ermöglichen. Vorzugsweise wird Ozon zu beiden Teilkammern der dritten Kammer gefördert.
Vorzugsweise wird der Abwasserstrom zwischen den Paaren von Flüssigkeitsteilkammern über oder durch einen oberen Teil der jeweiligen Trennwandeinrichtung verlaufend gehalten.
Vorzugsweise umfaßt die Extraktionseinrichtung für das geruchlos gemachte Gas auch eine zusätzliche Filtrationseinrichtung.
Bevorzugt wird der behandelte Abfall von der vierten Teilkammer mittels einer Pumpe extrahiert, wobei Luft vorzugsweise zu dem dritten Kopfraum während eines Herauspumpens durch eine bidirektionale Strömung durch die Gasextraktionseinrichtung eingelassen wird.
Das System umfaßt vorzugsweise eine Vielzahl von Trennteilen, die entlang des gesamten oder eines Teils des Strömungspfads beabstandet sind, um eine Vielzahl von diskreten Kammern oder Teilkammern festzulegen, wobei die Kammern seriell miteinander durch Überführungskanäle verbunden sind, die im wesentlichen alternierend angrenzend an einen unteren Bereich und dann an einen oberen Bereich jeder Kammer angeordnet sind, um so eine im wesentlichen sinusförmige Strömung von Abwasser durch die diskreten Kammern entlang des Bereichs des Strömungspfads zu erzeugen.
Bevorzugt werden die Wandbeabstandung und die Abwasserströmungsrate so ausgewählt, um eine ausreichende Turbulenz entlang des Bereichs des Pfads sicherzustellen, um eine übermäßige Ablagerung von Schlamm zu verhindern und im wesentlichen eine Schichtung bzw. Ablagerung eines Bakterien-Typs innerhalb des Abwassers, das dort hindurch läuft, zu vermeiden.
In wünschenswerter Weise ist die erste Kammer der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels voneinander beabstandeten Wänden in eine Vielzahl von seriell miteinander verbundenen Teilkammern unterteilt, wobei, noch bevorzugter, eine Abwasserströmung durch die Teilkammern im wesentlichen sinusförmig ist, über oder durch einen oberen Teil einer ersten Wand und unter oder durch einen unteren Teil der nächsten Wand in wiederholter Weise verläuft, bevor sie in die zweite Kammer hineinführt. Es ist weiterhin wünschenswert, daß die Strömung durch die restlichen Kammern und Teilkammern auch im wesentlichen sinusförmig ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die erste, die zweite und die dritte Kammer vertikal sich nebeneinander erstreckend und im wesentlichen koaxial zueinander vor, wobei die erste Kammer im wesentlichen ringförmig ist und die zweite Kammer umgibt, die ähnlich im wesentlichen ringförmig ist und die im wesentlichen zylindrische, dritte Kammer umgibt. In dieser Art und Weise ist die Strömung vorzugsweise umfangsmäßig sinusförmig in der ersten Kammer und in wünschenswerter Weise auch radial sinusförmig zwischen den darauffolgenden Kammern und den Teilkammern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand nur eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht einer ersten, bevorzugten Ausführungsform des Aufbereitungssystems gemäß der Erfindung, unterteilt in einer Art und Weise, die die Strömungspfade zwischen den Kammern und den Teilkammern darstellt.
Fig. 2 zeigt eine schematische, geschnittene Draufsicht des Aufbereitungssystems, das in Fig. 1 dargestellt ist, das ähnlich so geschnitten ist, um die Flüssigkeitsströmungspfade zwischen den Kammern und den Teilkammern darzustellen;
Fig. 3 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht der ersten Kammer, die in den vorherigen zwei Figuren dargestellt ist, die den Strömungspfad dort hindurch gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung darstellt;
Fig. 4 zeigt eine schematische, geschnittene Teilseitenansicht des Aufbereitungssystems, das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, die eine Luft/Gasströmung durch die Behandlungskammern darstellt;
Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht des Systems, die weiterhin die Luft/Gasströmung durch die Behandlungskammern 3 und 4 darstellt;
Fig. 6 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Aufbereitungssystems gemäß der Erfindung, das speziell zum Aufbereiten von Regenwasser oder Flüssen und dergleichen angepaßt ist.
Fig. 7 zeigt eine schematische Draufsicht des Einlasses des Systems, dargestellt in Fig. 6; und
Fig. 8 zeigt eine schematische Endansicht des Einlasses des Systems, dargestellt in Fig. 6.

BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Wie zunächst die Fig. 1 bis 5 zeigen, umfaßt das System 1 einen Tank 2, der drei allgemeine Behandlungskammern 3, 4 und 5 besitzt, die sich, in der bevorzugten Form, die dargestellt ist, vertikal nebeneinander erstrecken und im wesentlichen koaxial verlaufend vorliegen, um eine Serie von ineinander verschachtelten, ringförmigen Kammern um eine zylindrische Kernkammer herum zu definieren.
Die erste, äußere, ringförmige Kammer 3 umfaßt einen ersten Kopfraum 6 und einen Einlaß 7, um das unbehandelte Abwasser aufzunehmen. Die zweite Kammer 4 umfaßt ähnlich einen zweiten Kopfraum 3 und die dritte Kammer 5 einen entsprechenden dritten Kopfraum 9.
Die erste und die zweite Kammer sind miteinander für eine Flüssigkeits/Schlamm- Überführung dazwischen mittels eines untergetauchten Überführungskanals 10 verbunden, der in dem unteren Teil einer zylindrischen Unterteilungswand 11 vorgesehen ist, die die zwei Kammern voneinander trennt. In den Fig. 1 und 2 sind die unteren Überführungskanäle durch schattierte Pfeile und die oberen Überführungskanäle durch Pfeile in durchgezogener Linie angegeben.
Auch ist mit der ersten Kammer ein Lufteinlaß 13 verbunden, wobei der Lufteinlaß vorzugsweise ein erstes Einwegeventil 14 umfaßt, um einen Rückfluß von Luft durch den Einlaß zu verhindern. Mittel, um Luft zu dem zweiten Kopfraum 8 einzulassen, sind in der Form eines zweiten Einwegeventils 15 vorgesehen. Dieses Ventil 15 ist in einem oberen Bereich der Trennwand 11 angeordnet, die die erste und die zweite Kammer trennt, und ermöglicht, daß Luft von dem ersten Kopfraum 6 zu dem zweiten Kopfraum 8 strömt.
Mit dem zweiten Kopfraum 8 mittels eines Einwegeeinlasses 16 verbunden ist ein Ozon-Generator 17, der Mittel umfaßt, um Ozon zu dem Abwasser in der dritten Kammer 5 in der Form von zwei Ozon-Diffusoren 18 zuzuführen. Die Diffusoren können eine Reihe von Mikro-Venturi-Öffnungen aufweisen, die die Größe der Ozonblasen minimieren, um dadurch den Oberflächenbereich zu maximieren, der für eine Sterilisation verfügbar ist.
In der bevorzugten Form umfaßt der Kanal, der die zwei Diffusoren verbindet, ein Einwegeventil 18a, um Luft zu dem Kanal einzulassen, um eine schwerkraftmäßige Ablagerung und ein unvollständig aufbereitetes Abwasser von der Teilkammer 25 zu der abschließenden Teilkammer 26 zu verhindern. Ein Absperrschieber 18b ist auch in diesem Kanal derart vorgesehen, daß eine Zufuhr von Ozon zu der abschließenden Teilkammer 26 optional ist.
Die zweite und die dritte Kammer 4 und 5 sind auch miteinander für eine Flüssigkeits/Schlammüberführung dazwischen mittels einem oder mehreren, untergetauchten Kanälen 20 verbunden, die in einem unteren Teil einer zylindrischen Unterteilungswand 21 vorgesehen sind, die die zwei Kammern trennt.
Die zweite und die dritte Kammer sind jeweils in dieser bevorzugten Ausführungsform in zwei bestimmte Flüssigkeits/Schlamm-Teilkammern unterteilt. Die zweite Kammer 4 umfaßt eine erste, ringförmige Teilkammer 28 angrenzend an die erste Kammer 3 für eine aerobische Aufbereitung des Abwassers und eine darauffolgende, zweite, ringförmige Teilkammer 24 für eine Aufbereitung und Klärung des Abwassers durch bakteriologische Kiesfiltration.
Ähnlich umfaßt die dritte Kammer 5 eine dritte, ringförmige Teilkammer 25 angrenzend an die zweite Teilkammer 24 zur Klärung und/oder Sterilisation des Abwassers durch Absetzen und/oder Ozonbehandlung und eine vierte, im wesentlichen zylindrische Teilkammer 26, die auch eine Sterilisation durch eine Ozonbehandlung umfaßt, von der das abschließend behandelte Produkt entfernt wird. Ein Entfernen des behandelten, gereinigten Abwassers wird mittels einer Pumpe 27 durchgeführt, die mit einem Extraktionsrohr 28 verbunden ist.
Dieselbe Extraktionspumpe 27 wird auch dazu verwendet, aufgelöste bzw. zersetzte Luft zu der ersten Teilkammer 23 für eine aerobische Aufbereitung des Abwassers darin zuzuführen. Die Pumpe 27 arbeitet als ein Vakuum-Venturi-Teil, das bewirkt, daß Luft von dem zweiten Kopfraum 8 und/oder dem ersten Kopfraum 6 mittels einer Einlaßanordnung 29 angesaugt wird und zu dem Abwasser in der Teilkammer 23 in Mikroblasen zugeführt wird, die über die Mikro-Venturi-Teile (nicht dargestellt) gebildet sind. Der Einlaß 29 umfaßt ein Absperrventil 29a, um optional ein Mitreißen von Luft von dem ersten Kopfraum 6 zu blockieren. Diese Mikroblasen unterstützen auch beim Separieren der Schwebestoffe durch selektive Floatation der kleinen Teilchen, eine Technik, die als Floatation gelöster Luft bekannt ist. Die Arbeitsweise dieser Technik wird in weiterem Detail später diskutiert werden.
Die zweite und die dritte Kammer sind vorzugsweise durch jeweilige zylindrische Trennwände 30 und 31 unterteilt, wobei Schmutzwasser durch Überführungskanäle 32 strömt, die in dem oberen Bereich von oder über Wänden 30 und 31 vorgesehen sind, um Abwasser zwischen benachbarten Teilkammern zu überführen.
Die erste, ringförmige Kammer 3 ist umfangsmäßig mittels radial sich erstreckenden Wänden 35 in eine Vielzahl seriell miteinander verbundener Teilkammern 36 unterteilt, wie schematisch in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die Wände sind alternierend mit Überführungskanälen 38 in einem oberen Bereich und Überführungskanälen 37 in einem unteren Bereich versehen. Belüftungskanäle 39 sind auch in dem oberen Bereich dieser alternierenden Wände vorgesehen, die untere Überführungskanäle 37 besitzen. Die Richtung einer Abwasserströmung in dieser ersten Kammer ist dadurch im wesentlichen sinusförmig in einer Umfangsrichtung. Die Richtung einer Luft/Gasströmung durch die Kammer 3 ist am besten in Fig. 5 dargestellt, wo Doppelpfeile eine Zweiwegeströmung und einzelne Pfeile die Vorsehung von Einwegeventilen angeben.
Die bevorzugte Ausführungsform ist so aufgebaut worden, um eine Strömungsrate zu erzielen, die mit einer Zuordnung von ungefähr 36% der gesamten Behandlungszeit zu dem anaerobischen Behandlungsvorgang in Kammer 3 kompatibel ist. Die Endwand enthält einen oberen Überführungskanal um sicherzustellen, daß die zweite, aerobische Behandlungskammer 4 unter dem Einfluß der Schwerkraft über die unteren Überführungskanäle 10 in einer ähnlichen Art und Weise einer "U" Biegung zu einer Sanitärinstallation geführt wird. Dieses untere Überführungskanalsystem hält die gasförmige Trennung der Kammer 3 von der Kammer 4 aufrecht, was zu dem Vorgang des Geruchsbeseitigungszyklus beiträgt, der später in weiterem Detail beschrieben ist. Weiterhin führt die darauffolgende Überführung durch den oberen Kanal, der durch den Spalt oberhalb der Wand 30 gebildet ist, gefolgt durch eine Überführung durch den unteren Kanal 20 in der Wand 21, dann über die Trennwand 31, zu einem Strömungsmuster in den Kammern 4 und 5, das im wesentlichen sinusförmig in einer im wesentlichen radial nach innen gerichteten Richtung ist. Um sich abschließend der Mittelkammer zuzuwenden, ist ein Luftauslaß 40 auch mit dem Kopfraum 9 verbunden, der, in der bevorzugten Form, die dargestellt ist, eine zwischengefügte Kohlenstoff-Filtereinheit 41 besitzt.
Unter Verwendung wird das Abwasser über den Einlaß 7 in die erste Teilkammer 36' der Behandlungskammer 3 gerichtet. Wenn einmal diese Kammer gefüllt ist, ergießt sich das Abwasser über einen unteren Überführungskanal 37 in der ersten Wand 35 und in die angrenzende Teilkammer 36 hinein. Noch einmal wird, wenn sich diese Teilkammer füllt, Abwasser durch den unteren Überführungskanal 38, der in der darauffolgenden Wand 35 vorgesehen ist, hindurchgeführt. In einer anderen Ausführungsform kann das Abwasser von der ersten Teilkammer 36' durch Hindurchführen zu einem oberen Überführungskanal im Gegensatz zu einem unteren Kanal überführt werden.
Auf diese Art und Weise werden die Teilkammern 36 aufeinanderfolgend in einer Gegenuhrzeigerrichtung gefüllt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die sich ergebende, sinusförmige Strömung durch die jeweiligen unteren und oberen Überführungskanäle, die in benachbarten Wänden vorgesehen sind, führt zu einer ausreichenden Turbulenz, um eine Aufschichtung der Bakterien-Typen zu vermeiden, unterstützt einen Aufbruch von Feststoffen durch Hin- und Herbewegung und ermöglicht dennoch eine kontrollierte, fortschreitende Absetzung der Bestandteile. Das System liefert auch eine ausreichende Verweilzeit, damit eine effektive, anaerobische Digestion bzw. ein Aufschluß durch die verschiedenen Mechanismen, die Fachleuten auf dem betreffenden Fachgebiet bekannt sind, auftritt.
Die sinusförmige Strömungsanordnung stellt sicher, daß das gesamte Abwasser die vollständige Tiefe der momentanen Teilkammer durchqueren muß, bevor es zu der nächsten gelangt, um eine gleichförmige Abwasserqualität an dem Beginn jeder darauffolgenden Behandlungsstufe sicherzustellen. Die oberen Überführungskanäle 38 wirken dahingehend, das Abwasser durch Ablagerung von Feststoffen zu klären, wobei die Größe der Partikel, die zu der nächsten Teilkammer überführt werden, von der momentanen Strömungsrate des Systems abhängig ist. Größere Partikel werden dadurch in einer Teilkammer für eine weitere Zerlegung zurückgehalten, so daß die Verweilzeit entsprechend dem Erfordernis variiert wird. Die unteren Überführungskanäle 37 unterstützen sogar eine Schlammablagerung und bieten demzufolge einen größeren Oberflächenbereich, auf den Bakterien einwirken können.
Es sollte angemerkt werden, daß die Ausführungsform, die dargestellt ist, für die südliche Hemisphäre ausgelegt ist und eine Strömung in Gegenuhrzeigerrichtung fördert, die durch den Coriolis-Effekt unterstützt wird. Alternative Ausführungsformen, die zur Verwendung in der nördlichen Hemisphäre angepaßt sind, unterstützen in wünschenswerter Weise eine Rotation in einer Uhrzeigerrichtung aus demselben Grund.
Wenn das Abwasser die abschließende Teilkammer 36 benachbart dem Einlaß erreicht, führt das Abwasser in die erste Teilkammer 23 über die untergetauchten Kanäle 10 hinein, die in der zylindrischen Unterteilungswand 11 vorgesehen sind, die die zwei Hauptkammern voneinander trennt. Eine Schlammrückführeinrichtung (nicht dargestellt) ist auch vorgesehen, die periodisch Schlammansammlungen in der abschließenden Teilkammer 36 zu der angrenzenden Einlaßkammer für eine erneute Digestion zurückführt.
Die Teilkammer 23 wird unter der Schwerkraft in einer ähnlichen Art und Weise zu einem U-Rohr oder einer U-Biegung einer Sanitärleitung gefüllt. Der Druck in dem ersten und dem zweiten Kopfraum wird durch Mitreißen von Luft von dem ersten Kopfraum 6 durch das zweite Einwegeventil 15 zu dem zweiten Kopfraum 8 ausgeglichen, wenn Luft von dem zweiten Kopfraum abgezogen wird, um die Teilkammer 23 und den Ozon-Generator 17 zu belüften. Dieser Durchgang von Luft von dem ersten Kopfraum zu dem zweiten Kopfraum bewirkt in ähnlicher Weise einen verringerten Druck in dem ersten Kopfraum, was ein Mitreißen von zusätzlicher, frischer Luft durch das Einwegeventil 14 des Lufteinlasses 13 bewirkt.
Das Abwasserprodukt fährt fort, die Teilkammer 23 zu füllen, bis es ein Niveau erreicht, bei dem Abwasser durch die oberen Überführungskanäle 32, die in der ringförmigen Trennwand 30 vorgesehen sind, und in die zweite Teilkammer 24 hineinfließt. Auf diese Art und Weise liegt dort eine teilweise Ablagerung des Abfalls in der Teilkammer 23 vor, wobei vorherrschend flüssiger Abfall durch die oberen Überführungskanäle 32 in die Teilkammer 24 hinein führt.
Die Teilkammer 24 umfaßt einen bakteriologischen Kiesfilter, der, in einer bevorzugten Form, aus "Kieselsteinen" besteht, die am größten am Boden der Kammer sind und zu der Oberseite der Kammer hin abnehmen, wobei der Schmutz die Kieselsteine belegt, wenn sich die Kammer füllt. In anderen Ausführungsformen kann der Filter Kieselsteine derselben Größe oder einer sich variierenden Größe aufweisen, die beliebig gemischt werden. Eine detaillierte Arbeitsweise dieses Filters wird später diskutiert werden.
Wenn sich die Teilkammer 24 füllt, beginnt Abwasser damit, die Teilkammer 25 durch Hindurchführen durch die unteren Kanäle 20, die in einem unteren Bereich einer Trennwand 21 vorgesehen sind, die die zwei benachbarten Kammern trennt, zu füllen.
In der Ausführungsform, die dargestellt ist, wird, Ozon zu dem Abwasser in den Teilkammern 25 und 26 der Kammer 5 mittels des Ozon-Diffusors 18 zugeführt, der Mikro-Venturi-Einrichtungen aufweist, die mit dem Ozon-Generator 17 verbunden sind. Der Lufteinlaß 16 zu dem Ozon-Generator 17 extrahiert Luft von dem zweiten Kopfraum 8, um dadurch simultan Luft und Gas geruchlos zu machen, die zurück in das Abwasser in der Form von Ozon geführt werden. Zusätzliche Luft kann zu dem Ozon-Generator von einer externen Quelle 19, falls dies erforderlich ist, zugeführt werden. Die zylindrische Trennwand 21, die die Teilkammern 24 und 25 voneinander trennt, verhindert, daß Ozon in der Teilkammer 25 das Abwasser, das einer aerobischen Behandlung in den Kammern 23 und 24 unterworfen wird, kontaminiert und dadurch die Bakterien zerstört, die für solche aerobischen Digestion- bzw. Aufschlußvorgänge wichtig sind.
Es sollte angemerkt werden, daß die unteren, untergetauchten Kanäle 10 und 20 einen Abstand von der Basis des Tanks 2 beabstandet angeordnet sind, um eine teilweise Ablagerung des teilchenförmigen Materials zu ermöglichen, bevor das Abwasser zwischen Kammern überführt wird, um sicherzustellen, daß die Kanäle nicht durch Schlamm, der aufgebaut wird, blockiert werden.
Schließlich tritt, wenn sich die Teilkammern 24 und 25 füllen, eine weitere Ablagerung in der Kammer 25 auf, wobei das vollständig behandelte bzw. aufbereitete Abwasser dann über die Trennwand 21 und in die abschließende, zentrale, zylindrische Teilkammer 26 führt. Das Abwasser wird dann mit Ozon erneut behandelt, um ein verbleibendes Ozon-Niveau in dem Endprodukt zu diesem Zeitpunkt sicherzustellen, um eine virusmäßige oder bakterielle Kontamination des Wassers zu verhindern, bevor es herausgepumpt wird.
Das aufbereitete Abwasser wird dann über eine Pumpe 27 durch ein Entnahmerohr 28 für eine darauffolgende Verwendung in Berieselungsprozessen und dergleichen abgesaugt, wobei die kurze Halbwertszeit von Ozon sicherstellt, daß sich irgendwelches verbleibendes Ozon in dem abschließenden, gereinigten Abwasser zu einfachem, molekularem Sauerstoff bei der Verwendung zersetzt. Wenn das behandelte Abwasser abgesaugt wird, wird ein Druckausgleich in der dritten Kammer 5 in einer Ausführungsform durch die bidirektionalen Gasströmungsfähigkeiten des Belüftungssystems 40/41 erleichtert, was ermöglicht, daß Luft in den dritten Kopfraum 9 eintritt. Diese abschließende Teilkammer 26 ist mit einem oberen und einem unteren Wasserniveausensor versehen, wobei die Pumpe automatisch betätigt wird, wenn das höhere Niveau einmal erreicht ist, und abgeschaltet wird, wenn das Fluid-Niveau auf das untere Niveau abfällt.
Schließlich führt verbleibende Luft oder Gas, die in dem dritten Kopfraum 9 als Folge der Ozonbehandlung innerhalb dieser Kammer vorhanden sind, durch den Luftauslaß 40 durch die eingefügte Kohlenstoff-Filtereinheit 41 hindurch. Der Filter wirkt als eine abschließende Reinigungsstufe für die Luft, die in jedem Fall im wesentlichen gereinigt und geruchlos sein wird, indem sie durch den Ozon-Generator 17 hindurchgeführt wird.
Eine Betriebsweise des anaerobischen, sinusförmigen Strömungssystems, der aerobischen Behandlung unter Verwendung des Floatationssystems mit gelöster Luft und des bakteriologischen Kiesfiltrationssystems wird nun nachfolgend in weiterem Detail, beginnend mit der sinusförmigen Strömungsanordnung, diskutiert werden. Allgemein ist für Abwasser vom Haushalts-Typ ein Minimum von zwei Tagen einer anaerobischen Behandlung erforderlich, um eine adäquate Digestion zu erreichen. Allerdings wird ersichtlicht werden, daß sich die gesamten Verweilzeiten und Volumina, usw., gemäß der Anwendung variieren werden.
Es erscheint, daß die optimale Strömungsrate für Kammer 3 der getesteten Haushalts-Prototyp-Einheit eine Änderung über die Zwischen-Wand-Inhalte 2- bis 3-mal in einer Periode von 24 Stunden erfordert. Dies dient dazu, ein adäquates Niveau einer Turbulenz beizubehalten, die aus Gründen, wie sie zuvor angegeben sind, notwendig ist. Berechnungen für diese Strömungsraten wurden auf einer durchschnittlichen, täglichen Abwasserzufuhr von ungefähr 450 Litern in einer Periode von jeweils 24 Stunden von einem Haushalt mit 5 Personen vorgenommen. Es folgt, daß, um eine Strömungsrate innerhalb des erforderlichen Bereichs zu erreichen, das Zwischen- Wand-Volumen zwischen 150 und 225 Litern betragen muß.
Ein Planen dieser die Wand beabstandeten Erfordernisse bei einer Prototyp-Version des Systems im Haushaltsmaßstab (basierend auf einem Haushalt mit 5 Personen), das ein ungefähres Volumen von 3.800 Litern haben würde, unter Berücksichtigung, daß der anaerobische Vorgang 36% der gesamten Behandlungszeit umfaßt, bedeutet, daß eine Gesamtzahl von 9 Wänden zu einem Zwischen-Wand-Volumen von ungefähr 160 Litern und einer mittleren, umfangsmäßigen Zwischen-Wand-Beabstandung von ungefähr 0,63 Metern führen würde. Dies würde zu einem Umsatz der Zwischenwand-Inhalte ungefähr 2,8- bis 3-mal in einer Periode von 24 Stunden führen.
Diese Anzahl von Wänden ist ausgewählt worden (d. h. 9 im Gegensatz zu 7), um das Zwischenwand-Volumen an dem unteren Ende des geeigneten Bereichs einzustellen und demzufolge die Rate eines Zwischen-Wand-Umschlags anzuheben, um eine adäquate Umgebung für den anaerobischen Behandlungsvorgang zu schaffen. Um sich als nächstes der aerobischen Behandlungs- bzw. Aufbereitungsstufe zuzuwenden, verwendet das Abwasseraufbereitungssystem der bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise das Floatationssystem mit gelöster Luft, das zuvor beschrieben ist, in drei seiner fünf Behandlungskammern, d. h. die aerobische Kammer 23 und die zwei Ozonkammern 25 und 26.
Die Luft wird in das Abwasser hinein über die Venturi-Einrichtung gelöst, um so Mikroluftblasen zu bilden. Diese Luftblasen haften an schwebenden Feststoffen in dem Wasser, mit denen sie in Kontakt kommen, an. Die Anzahl der Luftblasen, die an einem Teilchen anhaften, hängt von dem Oberflächenbereich des Teilchens ab, wodurch deshalb, relativ zu der Masse, mehr Blasen an kleineren Teilchen anhaften - dies kommt daher, daß kleinere Teilchen ein höheres Oberflächenbereich zu Massenverhältnis als größere Teilchen haben.
Wenn eine ausreichende Anzahl von Luftblasen an einem Teilchen angebunden ist, schwimmt es zu der Oberfläche des Wassers auf. Das Floatationssystem mit aufgelöster Luft führt zu einer Schicht eines "Schaums", der sich auf der Oberfläche des aufbereiteten Wassers bildet. Dieser Schaum enthält alle schwebenden Feststoffe, die von dem Abwasser in einer einfachen Form für eine darauffolgende Zerlegung extrahiert worden sind.
Die bevorzugte Ausführungsform verwendet auch einen Zwischenbelüftungszyklus, um die biologische Entfernung von Phosphor, Ammoniak und Nitraten von dem Abwasser durch Vorsehen von Perioden einer starken Belüftung gefolgt durch relative Perioden einer Anoxie zu optimieren.
Abschließend wird in weiterem Detail das bakteriologische Kiesfiltersystem, das vorzugsweise in der Teilkammer 24 verwendet wird, betrachtet.
Ein Zerlegen durch bestimmte Bakterien-Typen wird durch deren Unfähigkeit verhindert, Teilchen, die in einer Lösung suspendiert sind, "einzufangen". Feststoffe, die in den Inhalten der aerobischen Kammer suspendiert sind, werden von der Lösung durch das Floatationssystem mit gelöster Luft, das zuvor diskutiert ist, herausgenommen. Der Schaum, der sich als eine Folge dieses Systems bildet, wird dann überführt, um über dem Eintritt zu dem Kiesfilter in der Teilkammer 24 zu liegen. Wenn der Schaum über dem Kiesfilter verschwindet, wird den Feststoffteilchen ermöglicht, zurück auf die Lösung zu fallen. Der Kiesfilter schafft dann eine optimale Umgebung für eine Schmutzwasserzerlegung durch Bakterien, die eine Oberfläche erfordern, an der sie eingefangen werden können und suspendierte Teilchen zerlegt werden können.
Hierdurch werden bakterielle Kolonien eingerichtet, die die Oberfläche der Kieselsteine bedecken, was einen "Bioschleim" erzeugt. Teilchen, die in einer Lösung suspendiert sind, kollidieren mit der Oberfläche der Kieselsteine, wodurch sie eingeschlossen werden. In dieser Umgebung werden die Teilchen einer konzentrierten, bakteriellen Digestion ausgesetzt, was zu deren Zerlegung führt.
Der bakteriologische Kiesfilter einer auf eine Haushaltsgröße dimensionierten Einheit schafft einen Oberflächenbereich äquivalent zu ungefähr 5 Acres, was eine ideale Umgebung für ein bakterielles Wachstum und einen bakteriellen Einfang liefert. Zusätzlich fängt der Kiesfilter auch größere Schmutzteilchen über den Mechanismus eines herkömmlichen Filtersystems ein. Es ist unwahrscheinlich, daß gröberer Abfall in der Lage sein wird, in dieses Niveau des Systems einzudringen, und zwar aufgrund des sinusförmigen Strömungssystems und der Effektivität der anaerobischen und aerobischen Schritte, die in den Kammern 3 und 23 durchgeführt werden. Allerdings werden diese größeren Teilchen, falls sie vorhanden sind, dann einer verlängerten, bakteriellen Aussetzung in dem Filter unterworfen, was zu deren Zerlegung führt. Die bevorzugte erste Ausführungsform, die beschrieben ist, verwendet eine einzelne Pumpe, um das Luftbeimischungs- und Ozon-Injektionssystem zu betreiben und das behandelte Abwasser herauszupumpen, was das gesamte Design sehr kosteneffizient gestaltet. Während es möglich sein würde, dieselbe Pumpe zu haben, die irgendeine Schlammansammlung für eine erneute Digestion bzw. einen Aufschluß zurückführt, ist die Verwendung einer kleinen, untertauchbaren Pumpe für diesen Zweck bevorzugt.
Das abschließend aufbereitete Produkt besitzt ein hohes Reinheitsniveau, das sich demjenigen annähert, das durch die herkömmliche, tertiäre Behandlung erreicht wird, und ist gut für Berieselungszwecke geeignet, und es kann auch möglich sein, das aufbereitete Wasser für andere Haushaltsanwendungen zu verwenden.
Ein Vorteil einer Verwendung von Ozon, im Gegensatz dazu, ein simultanes Geruchlosmachen des Systems zu ermöglichen und in der Lage zu sein, das sterilisierende Mitte in situ zu produzieren, ist derjenige, daß, im Gegensatz zu Chlor, das Endprodukt keine verbleibenden Schwermetalle oder andere Kontaminierungsbestandteile enthält, die als Stabilisierer hinzugefügt worden sein könnten.
Die Effektivität des Systems wird, in Bezug auf eine Behandlung der Flüssigkeit, durch die im wesentlichen sinusförmigen Strömungspfade innerhalb des Systems unterstützt. Die sich ergebenden Strömungscharakteristika ermöglichen eine Rührung bzw. Durchmischung, um Feststoffe aufzubrechen, eine wiederholte Ablagerung, um eine Klärung des Abwassers zu unterstützen, und stellen eine adäquate Verweilzeit sicher, damit die verschiedenen biologischen Prozesse auftreten. Weiterhin ist Ozon ein sehr kräftiges Sterilisierungsmittel, das sehr effektiv beim Desinfizieren des Abwassers ist.
Im Hinblick auf die Luft- und Gasströmung durch das System kann gesehen werden, daß Luft nur an einem Punkt abgegeben wird oder belüftet wird, die durch die verschiedenen Verarbeitungsstufen, einschließlich der Ozonbehandlung, mitgerissen worden ist, wo sie im wesentlichen durch den Oxidationsvorgang, der darin auftritt, geruchlos gemacht ist.
Die bevorzugte Ausführungsform, die beschrieben ist, wird positiv belüftet. Genauer gesagt wird Luft in das System durch einen negativen Druck eingeführt, der durch Abziehen von Luft erzeugt ist, um das Injektionssystem für die aufgelöste Luft und den Ozon-Generator 17 zu versorgen. Die Luft wird schließlich unter einem positiven Druck nach der abschließenden Aufbereitungsstufe durch den Durchgang von Luft und Ozon durch die Aufbereitungskammern hindurch ausgestoßen, was bewirkt, daß die benutzte, geruchlos gemachte Luft durch den abschließenden Luftauslaß 40 ventiliert wird.
Eine Anzahl von Tests ist mit einer Prototyp-Einheit ausgeführt worden, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform hergestellt war, die beschrieben ist, die Haushalts- und industrielles Abwasser behandelt, wobei die letzten, vorausgehenden Ergebnisse davon nachfolgend aufgelistet sind. TEST 1
Für einen Vergleich wurden Proben von einem herkömmlichen, bioorganischen System genommen, das unter optimalen Bedingungen arbeitete, und durch dieselben Laboratorien analysiert, die Gesamtstickstoff von 10, Ammoniak von 1,3 und suspendierte Feststoffe zwischen 12 und 21 ermittelten. Diese Ergebnisse sind wesentlich höher als solche des Systems gemäß der Erfindung und geben unmittelbar die ausgezeichneten Aspekte des Designs und der Betriebsweise des vorliegenden Systems wieder.
Weiterhin fallen die Ergebnisse, die vorstehend tabellarisch aufgeführt sind, gut innerhalb der Grenzen, die durch das NSW Health Department für ein belüftetes, septisches Tanksystem festgelegt sind, d. h. 20 BOD, 30 suspendierte Feststoffe. Zusätzlich erfüllen diese letzten Ergebnisse (mit der Ausnahme von Phospor) auch die veröffentlichten, zugelassenen Erfordernisse, die durch Environmental Protection Authority festgelegt sind, für die Quaker's Hill Tertiary Treatment Plant - diese Anlage ist dahingehend erkannt, daß sie eine oder mehrere strikte Auflagen aufgrund der Anlageneffektivität besitzt. Die Auflage gibt an:
- suspendierte Feststoffe müssen unterhalb von 10 für 50% der Zeit und unterhalb von 15 für 90% der Zeit sein.
- BOD muß unterhalb von 10 für 50% der Zeit und unterhalb von 15 für 90% der Zeit sein.
- Phosphor muß unterhalb von 1,5 für 50% der Zeit und unterhalb von 3 für 90% der Zeit sein.
- Ammoniak muß unterhalb von 1 für 50% der Zeit und unterhalb von 2 für 90% der Zeit sein.
Der gesamte Stickstoff muß unterhalb von 10 für 50% der Zeit und unterhalb von 15 für 90% der Zeit sein.
Es wird angenommen, daß die schlechten Ergebnisse, die unter dieser Stufe in Bezug auf Phosphor erhalten sind, teilweise aufgrund des hohen Phosphorgehalts der industriellen Zuflußkomponenten verglichen mit Haushaltsabwasser herrührt. Verbesserte Ergebnisse werden erhalten werden, wobei der allgemeine Trend anzeigt, daß es möglich sein wird, die zugelassenen Erfordernisse zu erfüllen oder zu übertreffen, wenn der Betrieb des Systems einmal optimiert worden ist.
In anderen Ausführungsformen, die gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgenommen worden sind, variiert die Anzahl der Fluid-Behandlungs-Teilkammern gemäß der Anwendung. Ähnlich ist ein Ozon-Zusatz zu diesem Abwasser in der Teilkammer 26 nur optional.
Wie als nächstes die Fig. 6 bis 8 zeigen, ist dort eine alternative Ausführungsform dargestellt, die im wesentlichen gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, die zur Behandlung von Flußwasser und Regenwasser und dergleichen vorgeschlagen worden ist. Dort, wo es möglich ist, sind entsprechende Bezugszeichen dazu verwendet worden, um entsprechende Merkmale zu bezeichnen.
Dieses vereinfachte System verwendet die sinusförmige Strömungsanordnung des zweiten Aspekts, wie auch in Fig. 3 dargestellt ist, um teilchenförmige Feststoffe zu entfernen, und zwar in Kombination mit einer oder mehreren Ozon-Sterilisationsstufen. Ein Maschensieb 50 ist auch vorzugsweise an dem Einlaß gemäß der üblichen Praxis als ein Filter vorgesehen, um zu verhindern, daß Treibgut in das System eindringt. Der Einlaß umfaßt auch in wünschenswerter Weise Auffangbehälter 51, um den Abfall, der durch das Sieb 50 abgeleitet ist, zu sammeln.
Das System umfaßt auch eine oder mehrere Kies-Filtrationsstufe(n), wie beispielsweise bei 52 dargestellt ist, und zwar in Abhängigkeit von dem Grad einer bakteriologischen Digestion, die benötigt wird. Dort, wo die Strömungsraten durch das System hoch sind, kann es bevorzugt sein, den Kies in Kammern einzugeben, die einen niedrigeren Einführkanal haben (wie dies dargestellt ist), so daß der Kies nicht zu der nächsten Kammer hindurchgewaschen wird.
In der Ausführungsform, die dargestellt ist, tritt das Wasser in den Einlaß 7 ein, wobei Treibgut zu den Auffangschächten 51 durch das Sieb 50 abgeleitet wird. Das Wasser führt dann durch eine Reihe von miteinander verbundenen Kammern in einer im wesentlichen sinusförmigen Art und Weise, wie dies dargestellt ist, hindurch. Der Durchgang durch die Kammer auf diese Art und Weise wird dabei helfen, das Abwasser zu klären, und wird eine Schichtung des Bakterien-Typs für eine effektive, darauffolgende Behandlung mit Ozon beim Auslaß aus dem System, und, optional an einem Punkt innerhalb des Systems, wie dies dargestellt ist, verhindern.
An der ersten Ozonisierungs-Stufe wird Wasser von der benachbarten, auslaufseitigen Kammer zu der vorherigen Kammer gepumpt, um das Ozon über die bevorzugten Mikro-Venturi-Diffusoren 18 einzuführen. Das abschließende, aufbereitete Abwasser wird über die Pumpe 27 extrahiert und bei der Abgabe ozoniert. Dort, wo Strömungsraten die Pumpenkapazität übersteigen, ermöglicht ein Einwegeventil 53 eine Abgabe des Überflusses aus dem System.
Ein anderer Vorteil des Systems ist derjenige, daß, durch Verwendung eines integralen Ozon-Generators in beiden Ausführungsformen als ein primärer Sterilisationsvorgang, dies weniger Energie erfordern wird, um zu arbeiten, als viele Systeme nach dem Stand der Technik, insbesondere wenn der Ozon-Generator mit Solarenergie betrieben wird.
Ein anderer, großer Vorteil ist derjenige, daß die Effektivität des Vorgangs bedeutet, daß das System weniger Wartung erfordern wird. Es wird erwartet, daß das System der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung ein Herauspumpen des Rests viel weniger oft erfordert, als dies der Fall zuvor war, und kann sogar so gering wie einmal alle 7-10 Jahre sein. Weiterhin ist dort kein wesentlicher Aufbau eines floatierenden Schaums vorhanden, der ein Entfernen erfordert, wie bei Systemen nach dem Stand der Technik, da der Hauptanteil des Schaums, der erzeugt ist, vollständig in der bakteriologischen Kies-Filtrationsstufe abgebaut wird.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben worden ist, wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, daß die Erfindung in vielen anderen Formen ausgeführt werden kann.

Claims

1. Geruchgesteuertes Abwasseraufbereitungssystem (1), aufweisend einen Tank (2) mit zumindest drei Verarbeitungskammern, einschließlich einer ersten Kammer (3) zur anaerobischen Aufbereitung des Abfalls bzw. Abwassers, enthaltend einen Einlaß (7) zum Empfangen des nichtaufbereiteten Abfalls, einer zweiten Kammer (4) zur aerobischen Aufbereitung des Produkts von der ersten Kammer (3) und einer dritten Kammer (5) zur Sterilisation des Produkts der zweiten Kammer (4), dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (3, 4, 5) mit einem jeweiligen Kopfraum (6, 8, 9) versehen ist, und daß Mittel (10) vorgesehen sind, um Flüssigkeits- und Gasrückfluß von der zweiten Kammer (4) zur ersten Kammer (3) zu unterbinden, Mittel (15) zum Zuströmenlassen von Luft in den zweiten Kopfraum (8), Mittel (16) zum Extrahieren von Luft aus dem zweiten Kopfraum (8) zum Erzeugen und Fördern von Ozon zu dem Abfallprodukt in der dritten Kammer (5), und Mittel (40, 41) zum Extrahieren im wesentlichen geruchslos gemachten Gases aus dem dritten Kopfraum (9)

2. System nach Anspruch 1, wobei der Flüssigkeits- und Gasrückfluß von der zweiten Kammer (4) zu der ersten Kammer (3) unterbunden wird, indem diese Kammern miteinander durch einen untergetauchten Flüssigkeitsüberführungsdurchlaß (16) verbunden werden, und indem sichergestellt wird, daß der Gasdruck in dem zweiten Kopfraum (8) auf einer Höhe gleich oder geringer als der Druck in dem ersten Kopfraum (6) gehalten wird.

3. System nach Anspruch 2, wobei der erste Kopfraum (6) ein Einwegeventil (14) umfaßt, um in diesen externe Atmosphärenluft zuströmen zu lassen, ein zweites Einwegeventil (15), das zwischen dem ersten (6) und zweiten (8) Kopfraum derart vorgesehen ist, daß Luftextraktion aus dem zweiten Kopfraum (8) zur Verwendung bei der Ozonerzeugung den Druck in dem zweiten Kopfraum (8) reduziert, wodurch das zweite Einwegeventil (15) veranlaßt wird, sich zu öffnen und von der ersten Kammer (3) Luft zuströmen zu lassen, die ihrerseits eine Druckverringerung in dem ersten Kopfraum (6) verursacht, der zusätzliche Auffrischungsluft veranlaßt, in den ersten Kopfraum (6) über das erste Einwegeventil (14) gesaugt zu werden.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, umfassend eine Einrichtung (27) zum Fördern von Luft zu dem Abwasser in der zweiten Kammer (4) zu dessen aerobischer Aufbereitung, wobei zumindest ein Teil der Aufbereitungsluft von dem zweiten Kopfraum (8) und/oder dem ersten Kopfraum (6) extrahiert wird.

5. System nach Anspruch 4, wobei die Luft zu dem Abfall in Form von Mikrobläschen mittels eines Mikrolufttrichters gefördert wird.

6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Luft zu der zweiten Kammer (4) diskontinuierlich zuströmengelassen wird, um Perioden heftiger Lüftung gefolgt von Perioden relativer Anoxia zu fördern.

7. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Kammer (4) Trennwandeinrichtungen (30) umfaßt, um die zweite Kammer (4) in zwei getrennte erste (23) und zweite (24) Flüssigkeits/Schlamm-Teilkammern zu unterteilen, um eine teilweise Klärung des Abfalls durch Absetzen zu erlauben.

8. System nach Anspruch 7, wobei die zweite Kammer (4) oder zumindest eine der Teilkammern (23, 24) in der zweiten Kammer (4) einen bakteriologischen Kiesfilter umfaßt.

9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweiten (4) und dritten (5) Kammern miteinander mittels zumindest eines untergetauchten Überführungsdurchlasses (20) verbunden sind.

10. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die dritte Kammer (5) eine Trennwandeinrichtung (31) umfaßt, um die dritte Kammer (5) in zwei getrennte dritte (25) und vierte (26) Flüssigkeits/Schlamm-Teilkammern zu unterteilen, um eine zusätzliche Klärung des Abfalls durch Absetzen zu ermöglichen.

11. System nach Anspruch 10, wobei Ozon sowohl zu der dritten (25) wie der vierten (26) Teilkammer der dritten Kammer gefördert wird.

12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Abwasserstrom zwischen den jeweiligen Paaren von Flüssigkeitsteilkammern (23, 24 und 25, 26) über oder durch einen obe ren Teil der jeweiligen Trennwandeinrichtung (30, 31) verläuft.

13. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das aufbereitete Abwasser aus der letzten Aufbereitungskammer (26) der dritten Kammer (5) mittels einer Pumpe (27) extrahiert wird, die dazu ausgelegt ist, Luft einzuleiten, die in den Lüftungs- und Ozonierungsprozessen verwendet wird.

14. System nach Anspruch 13, wobei Luft zu dem dritten Kopfraum (9) während des Auspumpens durch eine bidirektionelle Strömung durch die Gasextraktionsmittel (40, 41) zuströmengelassen wird.

15. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Kammer (3) mittels voneinander beabstandeter Wände (35) in mehrere seriell miteinander verbundene Teilkammern (36) unterteilt ist, wobei eine Abwasserströmung durch die Teilkammern (36) im wesentlichen sinusförmig, über oder durch einen oberen Teil einer ersten Wand und unter oder durch einen unteren Teil der nächsten benachbarten Wand in wiederholter Weise verläuft.

16. System nach Anspruch 15, wobei die Durchflußrate durch die erste Kammer (3) dazu ausgelegt ist, einen Umschlag des Inhalts der Teilkammer (36) zwei- oder dreimal in einer 24-Stunden-Periode zu erzielen.

17. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufenthaltszeit in der ersten anaerobischen Kammer 3 dazu ausgelegt ist, ungefähr 36% der gesamten Aufbereitungszeit auszumachen.

18. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abfall- bzw. Abwasserströmung zwischen der ersten Kammer (3) und den nachfolgenden Kammern (4, 5) und den Teilkammern (23, 24 und 25, 26) ebenfalls einen allgemeinen sinusförmigen Strömungspfad festlegt.

19. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten (3), zweiten (4) und dritten (5) Kammern sich in vertikaler Richtung gemeinsam erstrecken und im wesentlichen koaxial verlaufen.

20. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend ein Mittel zum Rückführen von Schlammansammlung in der ersten Kammer benachbart zum Einlaß der zweiten Kammer zu einem benachbarten Einlaß der ersten Kammer zur wiederaufbereitung.

21. System nach Anspruch 1, außerdem dadurch gekennzeichnet, daß das System durch Wände (25) unterteilt ist, um eine Reihe von diskreten Teilkammern (36, 37, 38) zu bilden, die seriell miteinander durch Überführungskanäle verbunden sind, die allgemein abwechselnd benachbart zu einem unteren Teil und daraufhin einem oberen Teil jeder Kammer angeordnet sind, um eine im wesentlichen sinusförmige Abwasserströmung durch die diskreten Kammern (36) entlang dem Teil des Strömungspfads zu erzeugen.

22. System nach Anspruch 21, wobei die Mittel (17) vorgesehen sind, um Ozon zu der dritten Kammer (5) zur Sterilisation des Abfallprodukts in dieser zu fördern.

23. System nach Anspruch 22, wobei Luft aus dem zweiten Kopfraum (8) extrahiert wird, um Ozon zu erzeugen und zu dem Abfallprodukt in der dritten Kammer (5) zu fördern.