Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwasser aus mindestens einem häuslichen Wasserverbraucher unter Be r#icksichtigung der Schwankungen des Abwasserzuflusses und durch Ausnützung der dabei auftretenden Ruhephasen, in denen weniger oder kein Abwasser zufliesst.
Das Verfahren besteht gemäss dem Patentanspruch I des Hauptpatentes darin, dass ein mehrere Pllasen umfassender Zyklus durchgeführt wird, bei welchem in einem ersten Abschnitt, währenddem der Zufluss an Abwasser am grössten ist, das zufliessende Abwasser in einem Behälter angesammelt und belüftet wird, mit nachfolgender Flockung und Schlammbildung, in einem zweiten Abschnitt, während der Ruhephase, die Belüftung unterbrochen und der gebildete Schlamm im glei ellen Behälter zum Absetzen auf dem Boden des Behälters veranlasst wird, in einem dritten Abschnitt, während der Ruhephase, das über dem abgesetzten Schlamm erhaltene geklärte Abwasser abgeleitet wird, und in einem vierten Abschnitt ebenfalls während der Ruhenhase der zurückgebliebene Schlamm im selben Behälter zur Reaktivierung belüftet wird.
Die Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens ist gemäss dem Patentanspruch II des Hauptpatentes gekennzeichnet durch einen einzigen, mit einer Zuflussleitung für das Abwasser versehenen Behälter zum Aufnehmen, Ansammeln und Behandeln des Abwassers, eine Belüftungsvorrichtung zum Belüften des Behälterinhalts sowie eine mit einem Abzugsorgan versehene Abflussleitung zum Ableiten des geklärten Abwassers aus dem Behälter.
Der Patentschrift des Hauptpatentes ist weiter zu entnehmen, dass die Belüftungsvorrichtung zweckmässig mindestens einen vom Abwasser im Behälter überfluteten Belüfter und ein diesen speisendes Gebläse aufweist.
Bisher wurde der Belüfter in der Nähe des Behälterbodens fest angeordnet. Bei dieser Ausbildung zeigten sich einige Nachteile.
Um den Bodenschlamm aufzulockern, der sich beim Absetzen im Behälter bildet, muss die Luft unter verhältnismässig hohem Druck eingeblasen werden, wenn der Behälter ziemlich voll ist. Bei wechselndem Abwasserpegel im Behälter arbeitet ausserdem das Gebläse mit schwankendem Druck, weshalb es nicht optimal mit dem besten Wirkungsgrad während der gesamten Behandlungszeit ausgenützt wird. Dies ist indessen wichtig, wenn man tiefe Behälter hat, in denen es schwer sein kann, das Abwasser aerob zu halten, falls die Umwälzung des Wassers nicht ausreichend ist.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung betrifft eine verbesserte Weiterbildung der im Patentanspruch II des Hauptpatentes definierten Anlage, bei welcher die Belüftungsvorrichtung ein Gebläse und mindestens einen vom Abwasser zu überflutenden Belüfter aufweist. Die Erfindung besteht darin, dass der Be lüfter der Belüftungsvorrichtung von einem Schwimmer getragen ist, wobei die Einhängtiefe des Belüfters unter dem zugehörigen Schwimmer wenigstens annähernd der Höhe der Einsaugöffnung des Abzugsorgans über dem Boden des Behälters entspricht. Man erreicht dadurch, dass jeweils am Morgen, wenn der Abwasserpegel niedrig ist, Luft in den kompakten Schlamm eingeblasen und derselbe aufgewirbelt wird.
Später am Tag zeigt es sich bei steigendem Abwasserpegel, dass der Schlamm seine Suspension behält, obgleich die Belüftung dann nicht mehr in der Bodenschicht des Abwassers erfolgt.
Die sekundäre Strömung des oder der darüberliegenden Belüfter zur Sauerstoffanreicherung reicht für die nötige Umwälzung aus.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher be schieben, die eine Abwasserreinigungsanlage mit einem Schlammabscheiderbehälter, einem Gebläse, mehreren Belüftern und einer im Behälter versenkten, am Deckel des Behälters aufgehängten Tauchpumpe im vertikalen Schnitt zeigt.
Der Behälter 1 ist mit einem Zulauf 2 und einem Abfluss 3 versehen, letzterer in etwas niedrigerer Höhe als der Zulauf. Da der Behälter 1 ein Schlammabscheiderbehälter sein soll, sind in demselben eine Zwischenwand 4 und eine Zwischenwand 5 dargestellt, die gewissermassen den Behälter in drei Teile unterteilen. Diese kommunizieren jedoch durch Öffnungen 6 bzw. 7 in den Wän den 4 bzw. 5 miteinander. Über eine an einer Haube 8 auf dem Deckel 9 des Behälters 1 durch einen Haken 10 und Ketten 11 aufgehängte Tauchpumpe 12 mit einem dieselbe umgebenden Schutzzylinder 13 sowie einer von der Tauchpumpe zum Abfluss 3 verlaufenden Förderleitung 14 wird der Behälter während der Spätnacht von dem in der Zeichnung dargestellten Wasserstand 28 bis zu einem Pegel entleert, der ungefähr der Unterkante des Zylinders 13 entspricht.
Die drei durch die Zwischenwände des Behälters 1 gebildeten Teilräume sind jeweils mit einem von einem Schwimmer getragenen Belüfter 15, 16,
17 versehen. Zwei dieser Schwimmer sind auf der Zeichnung dargestellt. nämlich die Schwimmer 18 und 19. Die drei Belüfter sind mit den zugehörigen Schwimmern durch starre Leitungen 20, 21, 22 verbunden. während die oberen Enden dieser Leitungen nach Durchdringung der Schwimmer mit der Druckluftleitung 24 des Gebläses
23 durch flexible Schläuche 25, 26, 27 verbunden sind.
Die Einhängetiefe der Belüfter 15 bis 17 unter den zuae- ordneten Schwimmern entspricht etwa der Höhe der Ein saugöffnung der Tauchpumpe 12 über dem Boden des
Behälters 1.
Die Funktion der durch die Schwimmer getragenen
Belüfter 15 bis 17 ist, nachdem sich der Schlamm wäh rend der frühen Nachtstunde auf dem Boden abgesetzt hat und nachher das geklärte Abwasser mit Hilfe der
Pumpe 12 abgezogen wurde, während der frühen Morgenstunden, wenn die Belüftung beginnt, den Schlamm wirkungsvoll zu belüften und zu reaktivieren sowie auf zuwirbeln, so dass man eine gute Vermischung mit dem später zulaufenden Abwasser erhält. Während des Tages erreicht man eine ausreichende Belüftung u. Umwälzung des gesamten Abwasservolumens und erst während der
Vornacht, wenn die Belüftung abgebrochen wird, beginnt das Absetzen. Dies kann direkt auf dem Boden des Be hälters 1 erfolgen, ohne durch irgendwelche Belüfter oder Belüftungsrohre behindert zu werden.
Dies führt auch dazu, dass, wenn ein- oder zweimal im Jahr der Schlamm entfernt werden soll. dies ohne Behinderung durch feste Konstruktionen am Boden des Behälters vor- genommen werden kann.
Die hauptsächlichen Vorteile der beschriebenen Anlage gegenüber den im Hauptpatent beschriebenen Aus führungsformen sind:
Da die Belüfter 15 bis 17 zusammen mit den Schwimmern 18, 19 ihre Höhenlage entsprechend den Schwankungen des Abwasserpegelstandes im Behälter 1 ändern, lastet stets ein gleich grosser Wasserdruck auf den Belüftern, weshalb der für die Belüftung erforderliche Druck der vom Gebläse 23 zu liefernden Luft im wesentlichen konstant bleibt. Das Gebläse 23 kann demzufolge in optimaler Weise für den erwähnten konstanten Förderdruck bemessen sein, so dass ein verhältnismässig hoher, gleichbleibender Wirkungsgrad des Gebläses erzielbar ist.
The main patent relates to a method and a system for the biological purification of wastewater from at least one domestic water consumer, taking into account the fluctuations in the wastewater inflow and by utilizing the idle phases that occur in which less or no wastewater flows in.
According to claim I of the main patent, the method consists in carrying out a cycle comprising several bubbles, in which in a first section, during which the inflow of sewage is greatest, the inflowing sewage is collected in a container and aerated, with subsequent flocculation and sludge formation, in a second section, during the rest phase, the aeration is interrupted and the sludge formed in the same container is caused to settle on the bottom of the container, in a third section, during the rest phase, the clarified wastewater obtained above the settled sludge is derived, and in a fourth section, also during the resting phase, the remaining sludge in the same container is aerated for reactivation.
The system for carrying out this process is characterized according to claim II of the main patent by a single container provided with an inflow line for the wastewater for receiving, collecting and treating the wastewater, an aeration device for ventilating the contents of the container and a drainage line provided with a discharge element for discharge of the treated wastewater from the tank.
The patent specification of the main patent further shows that the ventilation device expediently has at least one aerator flooded by the wastewater in the container and a fan that feeds it.
Up to now, the aerator was fixed in the vicinity of the tank bottom. This training showed some disadvantages.
In order to loosen the bottom sludge that forms in the container when it settles, the air must be blown in under relatively high pressure when the container is fairly full. If the wastewater level in the container changes, the fan also works with fluctuating pressure, which is why it is not used optimally with the best efficiency during the entire treatment period. However, this is important when you have deep tanks where it can be difficult to keep the wastewater aerobic if the water circulation is insufficient.
The present invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned above. The invention relates to an improved further development of the system defined in claim II of the main patent, in which the ventilation device has a fan and at least one aerator to be flooded by the sewage. The invention consists in that the ventilator of the ventilation device is carried by a float, the depth of attachment of the ventilator under the associated float at least approximately corresponds to the height of the suction opening of the extraction element above the bottom of the container. This is achieved by blowing air into the compact sludge and whirling it up in the morning when the waste water level is low.
Later in the day, when the sewage level rises, it becomes apparent that the sludge retains its suspension, although the aeration then no longer takes place in the bottom layer of the sewage.
The secondary flow of the aerator (s) above for oxygen enrichment is sufficient for the necessary circulation.
An embodiment of the invention will now be pushed with reference to the accompanying drawings in more detail, which shows a sewage treatment system with a sludge separator container, a fan, several aerators and a submerged pump sunk in the container, suspended on the lid of the container in vertical section.
The container 1 is provided with an inlet 2 and an outlet 3, the latter at a slightly lower height than the inlet. Since the container 1 is intended to be a sludge separator container, an intermediate wall 4 and an intermediate wall 5 are shown therein, which to a certain extent divide the container into three parts. However, these communicate through openings 6 and 7 in the walls 4 and 5 with each other. Via a submersible pump 12 suspended from a hood 8 on the lid 9 of the container 1 by a hook 10 and chains 11, with a protective cylinder 13 surrounding the same and a delivery line 14 running from the submersible pump to the drain 3, the container is removed from the in the late night The water level 28 shown in the drawing is emptied to a level which corresponds approximately to the lower edge of the cylinder 13.
The three sub-spaces formed by the partitions of the container 1 are each provided with an aerator 15, 16,
17 provided. Two of these floats are shown in the drawing. namely the floats 18 and 19. The three aerators are connected to the associated floats by rigid lines 20, 21, 22. while the upper ends of these lines after penetrating the float with the compressed air line 24 of the blower
23 are connected by flexible hoses 25, 26, 27.
The mounting depth of the aerators 15 to 17 under the associated floats corresponds approximately to the height of the suction opening of the submersible pump 12 above the floor of the
Container 1.
The function of being carried by the swimmers
Aerator 15 to 17 is after the sludge has settled on the ground during the early hours of the night and then the clarified wastewater with the help of
Pump 12 was withdrawn, during the early hours of the morning, when the aeration begins, to effectively aerate and reactivate the sludge, as well as to swirl it up so that it is well mixed with the later incoming sewage. Adequate ventilation is achieved during the day. Circulation of the entire volume of wastewater and only during the
The night before, when ventilation is stopped, settling begins. This can be done directly on the bottom of the loading container 1 without being hindered by any aerators or ventilation pipes.
This also leads to the fact that once or twice a year the sludge is to be removed. this can be done without hindrance through fixed structures on the bottom of the container.
The main advantages of the system described compared to the embodiments described in the main patent are:
Since the aerators 15 to 17 together with the floats 18, 19 change their altitude according to the fluctuations in the wastewater level in the container 1, the same water pressure always weighs on the aerators, which is why the pressure of the air to be supplied by the fan 23 is required for ventilation remains essentially constant. The fan 23 can accordingly be dimensioned in an optimal manner for the constant delivery pressure mentioned, so that a relatively high, constant efficiency of the fan can be achieved.