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Die Erfindung betrifft eine kompakte Kleinkläranlage, insbesondere für die Reinigung von kommunalen häuslichen Abwässern, mit Vorklärbecken, mit Belüfter versehenem Belebungsbecken und Nachklärbecken, wobei ein Becken mit dem anderen über Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit verbunden ist.
Kompakte Kleinkläranlagen dieser Art sind aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise aus der US 5 316 668 A und DE 42 07 077 A 1 bekannt. Bei diesen bekannten Kläranlagen tritt aber in der Vorklärkammer immer unter im wesentlichen anaeroben Bedingungen eine Sedimentation fester Teilchen sowie ein Ausfaulen der sedimentierten Teilchen bzw. von Schlamm auf. Um den Betrieb solcher Kläranlagen aufrechterhalten zu können, müssen diese Sedimente bzw. der Schlamm je nach Anfall in Zeitabständen ausgetragen werden. Ausserdem ist ein Nachteil solcher Kläranlagen, dass ihr Betrieb immer mit Geruchsbelästigung verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer vollbiologischen kompakten Kleinkläranlage, die diese Nachteile nicht aufweist, ohne aufwendige Technologie funktioniert, betriebssicher ist und eine sehr hohe Abbauleistung bei minimalen Betriebskosten und geringem Wartungsaufwand aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die kompakte Kleinkläranlage gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass im Vorklärbecken und gegebenenfalls in an sich bekannter Weise im Belebungsbecken mindestens je ein Mischer angeordnet ist und dass eine Pumpleitung das Nachklärbecken mit dem Vorklärbecken verbindet, wobei die Kleinkläranlage vorzugsweise wie an sich bekannt in zylindrischer Bauweise ausgeführt ist und Vorklärbecken, Belebungsbecken und Nachklärbecken durch Trennwände unterteilt in einem zylindrischen Behälter angeordnet sind.
Diese Ausbildung der Kleinkläranlage gewährleistet eine stetige Bewegung entsprechend einem Schwebebettverfahren im Vorklärbecken und im Belebungsbecken, wobei eben auch im Vorklärbecken keine Sedimentation bzw. Schlammflotation erfolgt. So kommt es im Vorklärbecken auch zu keiner Faulung. In einer kompakten Kleinkläranlage zylindrischer Bauart ist diese Verfahrensführung besonders wirksam und mit wenig Aufwand zu bewerkstelligen. Die organischen Abfallstoffe werden mittels der erfindungsgemässen Kläranlage jedenfalls durch das Schwebebettverfahren zuverlässig abgebaut und Ammonium und Phosphat wird weitgehend entfernt.
Die als Kompaktanlage ausgebildete Kleinkläranlage kann in ein bestehendes Gebäude, in Räumen oder Kellern, bestehende Sammelgruben oder unterirdisch vergraben installiert werden.
Nach einem weiteren Merkmal gemäss der Erfindung ist die Kleinkläranlage dadurch gekennzeichnet, dass der im Vorklärbecken und gegebenenfalls im Belebungsbecken angeordnete Mischer ein vorzugsweise vertikaler, tuftbetnebener Mischer ist. Erfindungsgemäss umfasst ferner die Pumpleitung eine Mammutpumpe.
Diese Ausgestaltung der Kleinkläranlage gewährleistet einen Betrieb der Anlage ohne Motoren, sondern es wird lediglich komprimierte Luft zur Versorgung der Anlage benötigt. Dabei erfolgt der Betrieb der Kläranlage unter aeroben Bedingungen. Es wird im Vorklärbecken tatsächlich ein anaerober Abbau bzw. eine Faulung wirksam verhindert ; vielmehr wird sowohl im Vorklärbecken als auch im Belebungsbecken der biologische Abbau wesentlich verbessert. Mittels dieses durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Kläranlage ausführbaren Verfahrens wird zudem eine Geruchsbildung verhindert und der Schlammanfall Im Vorklär- und Nachklärbecken auf ein geringstes Mass reduziert.
Die Erfindung besteht ferner darin, dass die Trennwand zwischen Belebungsbecken und Nachklärbecken schräg nach unten in zum Vorklärbecken abgekehrter Richtung unter Bildung eines Absetztrichters ausgerichtet ist und im Abstand vom Boden des Behälters endet. Durch die Pumpleitung, die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Mammutpumpe, deren unteres offenes Ende des Förderrohres im Bodenbereich des Absetztrichters angeordnet ist, umfasst, kann der sedimentierte und hier gesammelte Überschussschlamm bei Bedarf wieder in das Vorklärbecken rückgeführt und über diese Pumpleitung auch ausgetragen bzw. zur Entwässerung abgezogen werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Ablauf des Nachklärbeckens ein Filter angeordnet ist, das vorzugsweise mit einer automatischen luftbetriebenen Reinigung versehen oder zu dessen Antrieb gegebenenfalls ein am Ablauf angeordnetes Schaufelrad vorgesehen ist. Durch die Anordnung eines Feinfilters kann die Abwasserqualität durch Filtrieren erheblich verbessert werden, wobei durch die laufend erfolgende Reinigung oder Bewegung des Feinfilters eine Verstopfung desselben durch Ablagerungen und Verschmutzungen hintangehalten wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass dem Belebungsbecken eine Dosiervorrichtung zur Eindosierung von Fällungsmittel mit einer Dosierpumpe zugeordnet ist. Die Dosierpumpe, die vornehm-
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mittel über einen flexiblen Dosierschlauch in das Belebungsbecken dosieren, um dadurch wirksam eine Phosphateliminlerung zu erreichen.
Erfindungsgemäss ist die Kleinkläranlage ferner dadurch gekennzeichnet. dass Mischer, Belüfter, Dosierpumpe, Filter und Mammutpumpe von einer Steuereinheit, vorzugsweise frei wählbare, programmierbare
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Zeitsteuerung, gesteuert sind. Dabei sind sämtliche Aggregate der Kläranlage über Steuerventile und Zeitsteuerungen mit Wochenprogramm frei einstellbar, womit ein optimales für den Betreiber effektives Programm wählbar ist.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise anhand vereinfachter Darstellungen von zwei Ausführungsformen näher veranschaulicht, worin Fig. 1 eine schematische aufgebrochene Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kleinkläranlage, Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Kleinkläranlage gemäss Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht der Kleinkläranlage gemäss Fig. 1 und Fig. 4 eine schematische Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kleinkläranlage zeigen.
In der Zeichnung ist eine Kleinkläranlage gezeigt, die als Kompaktanlage in zylindrischer Bauweise ausgeführt ist. Die Kleinkläranlage umfasst einen zylindrischen Behälter 1, der mit 1 rennwänden 2,3 versehen ist. Der Behälter 1 und die Trennwände 2,3 können so wie auch die Einbauten vorzugsweise aus Kunststoff, jedoch ebenso aus Beton oder Stahl sein. Die Kleinkläranlage umfasst ein Vorklärbecken 4, dem über einen Einlauf 5, der ein Abwasser- oder Kanalrohr sein kann, und ein Einlaufsieb 6, das als grobes Vorfilter dient und grosse Verunreinigungen zurückhält, das Abwasser zugeführt wird. Im Vorklärbecken 4 ist ein luftbetriebener vertikaler Mischer 7 angeordnet, mittels dem eine diskontinuierliche Badbewegung erzeugt wird.
Das im Vorklärbecken 4 befindliche Abwasser wird dabei entsprechend einem Schwebebettverfahren stetig in Bewegung gehalten, sodass eine feine Suspension erhalten wird.
An das Vorklärbecken 4 schliesst ein Belebungsbecken 8 an. Durch eine in der Trennwand 2 zwischen Vorklärbecken 4 und Belebungsbecken 8 vorgesehene Öffnung 9 wird das Abwasser dem Belebungsbek- ken 8 zugeführt. Am Boden des Belebungsbeckens 8 sind zwei Belüfter 10 angeordnet. Die Belüfter 10 sind vorzugsweise Membranbelüfter, mittels welchen die für den biologischen Abbau erforderliche Luftmenge In Form von feinen Luftbläschen zugeführt und das Abwasserbad auch gleichzeitig in Bewegung gehalten wird. In das Belebungsbecken 8 dosiert eine Dosierpumpe 11, die bevorzugt eine Schlauchquetsch-oder Membrandosierpumpe Ist, über einen flexiblen Schlauch 11'Fällungsmittel ein, um damit eine Phosphateliminierung zu erreichen.
Das Belebungsbecken 8 ist mittels der Trennwand 3 von einem nachgeschaltetem Nachklärbecken 12 abgetrennt. Die Trennwand 3 ist schräg nach unten in zum Vorklärbecken 4 abgekehrter Richtung unter Bildung eines Absetztrichters 13 ausgerichtet und endet im Abstand vom Boden des Behälters 1, sodass dadurch das belüftete Abwasser vom Belebungsbecken 8 in das Nachklärbecken 12 gelangen kann.
Die im Nachklärbecken 12 sedimentierenden Schmutzstoffe können an dieser schrägen Trennwand 3 nach unten absitzen. Das Klarwasser steigt im Nachklärbecken 12 zur Oberfläche auf, wo es in einen Im Behälter 1 vorgesehen Abflusskanal 14 fliesst. Dem Abflusskanal 14 ist ein Filter 15, insbesondere ein Feinfilter, vorgeschaltet, mittels welchem das Abwasser zur Sicherheit noch filtriert wird, um immer eine gute Ablaufqualität zu gewährleisten.
Der im Nachklärbecken 12 sedimentierte Schlamm sammelt sich im Absetztrichter 13 und wird bei Bedarf als Überschussschlamm mittels einer Mammutpumpe 16, deren unteres offenes Ende 16'ihres Förderrohres Im Bodenbereich des Absetztrichters 13 angeordnet ist, vom Nachklärbecken 12 wieder in das Vorklarbecken 4 zur weiteren Behandlung oder zur Austragung über einen Auslass 17 zurückgeführt.
Um Verstopfungen des Filters 15 am Ablauf 14 zu vermeiden, ist der Filter 15 mit einer automatischen und kontinuierlichen, nicht näher dargestellten Reinigung ausgestattet, wobei diese Reinigung luftbetrieben erfolgen kann. Jedenfalls wird dadurch die Abwasserqualität erheblich verbessert.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Kleinkläranlage entsprechend Fig. 4 ist auch das Belebungsbecken 8 mit einem vorzugsweise luftbetriebenen senkrechten Mischer 18 gleichwie das Vorklärbekken 4 mit dem Mischer 7 zur Unterstützung der Belebungsbadbewegung ausgerüstet. Bei dieser Ausführungsform der Kleinkläranlage, die sonst weitgehend derjenigen der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten entspricht, ist zum vor allem der Reinigung dienenden Betrieb des Ablauffilters 15 am Ablaufkanal bzw. -rohr 14 ein Schaufelrad 19 angeordnet.
Belüftungszelten, Luftmenge, Pumpenintervalle und Mischer sind an einem Steuergerät 20 frei wähl- und steuerbar. Dadurch wird die Funktion der Kläranlage bei geringstem Energieaufwand optimiert.
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Dosierpumpe 11 sind über In den Fig. angedeutete, jedoch nicht näher spezifizierte Leitungen mit dem Steuergerät 20 verbunden. Dabei sind Mischer, Belüfter, Filterreinigung und Mammutpumpe bevorzugterweise mit Luft angetneben und über Steuerventile und beispielsweise Zeitsteuerungen mit Wochenprogramm frei einstellbar und wählbar. Somit ist ein optimales für den Betreiber effektives Programm frei wählbar.
Durch diese Steuerung kann eine Ganglme entsprechend Anfall und Inhaltsstoffe des Abwassers gewählt werden und die Anlage kann damit den tatsächlichen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden.
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Die Dosierpumpe 11 ist ebenfalls über das Steuergerät 20 steuerbar, sodass die Dosierung von Fällungsmittel in das Belebungsbecken 12 mengenproportional erfolgen kann. Dabei kann die Dosierung über eine frei wählbare, programmierbare Zeitstezerung erfolgen und auch mit einer gegebenenfalls vorhandenen Abwasserbeschickungspumpe verriegelt werden.
Diese vollbiologische kompakte kommunala Kieinkläranlage ist für 1 bis ca. 100 Haushalte ausgelegt, wobei im Regelfall der Behälter 1 in drei Kammern, näm) ich Vorktärbecken 4. Belebungsbecken 8 und Nachklärbecken 12, durch die Trennwände 2 und 3 unterteilt ist. Bei grösseren Anlagen ab ca. 20 EGW können entweder mehrere dieser Kompaktanlagen parallel betrieben werden oder die einzelnen Becken werden als getrennte Behälter aufgestellt, wobei diese Behälter die gleichen Einbauten und die gleiche Funktion wie die Kompaktanlage mit einem in drei Becken unterteilten Behälter.