DE10041665A1 - Kleinkläranlage - Google Patents

Abstract

Eine Abwasser-Kleinkläranlage umfaßt mehrere Kammern und Folgekammern, die vom Abwasser nacheinander durchströmt werden, wobei jede Kammer bzw. Folgekammer wenigstens einen Abwasserzulauf und mindestens einen Abwasserablauf aufweist. Wenigstens eine Zusatzkammer mit einem Zulauf des Abwassers aus einer jeweils zugeordneten Folgekammer ist vorgesehen. Ein Ablauf jeder Zusatzkammer ist abströmseitig der Zulauf einer jeweils nachfolgenden Folgekammer und der Ablauf einer, bezogen auf den Abwasserdurchlauf letzten Zusatzkammer, ist der Anlagenablauf für gereinigtes Abwasser. Dabei ist jede Zusatzkammer eine in der jeweiligen Folgekammer installierte Innenkammer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abwasser- Kleinkläranlage, umfassend mehrere Kammern und Folgekammern, die vom Abwasser nacheinander durchströmt werden, wobei jede Kammer bzw. Folgekammer, wenigstens einen Abwasserzulauf und mindestens einen Abwasserablauf aufweist.

Bekannte Kleinkläranlagen bestehen in der Regel aus einer Vorklärkammer, in der eine mechanische Vorklärung durch Absetzen von Schwebstoffen und Sinkstoffen, die im Abwasser enthalten sind, erfolgt, und mindestens einer Folgekammer. Das vorgeklärte Abwasser tritt in eine erste nachklärende Folgekammer über, in der z. B. eine biologische Reinigung erfolgen kann. Aus der Folgekammer, tritt das biologisch gereinigte Abwasser zumeist in eine weitere Folgekammer über, in der hauptsächlich ein Absetzen toter Bestandteile aus der vorangegangenen biologischen Reinigung erfolgt. Diese toten Bestandteile, die vom Abwasser durch die einzelnen Kammern mitgeführt werden, setzen sich als Schlamm ab, der regelmäßig zu entfernen ist. Das gereinigte Abwasser wird aus der letzten Folgekammer abgeführt und kann entweder versickert, in die Kanalisation geleitet oder geeigneten Verwendungszwecken zugeführt werden.

Kleinkläranlagen bestehen somit gewöhnlich aus drei Kammern, die durch Überläufe untereinander verbunden sind. Es ist auch bekannt, drei Kammern in einem Behälter unterzubringen, wobei die Kammern durch Behältertrennwände gebildet sind.

Es hat sich gezeigt, daß bisher vorhandene Kleinkläranlagen, mit denen häusliche Abwässer, aber auch Abwässer aus kleinen bis mittleren gewerblichen Betrieben gereinigt werden können, oftmals nicht die vom Gesetzgeber geforderten Grenzwerte im gereinigten Abwasser erreichen. So ist z. B. eine Reinigung des Abwassers von Nitraten mit den bisher vorhandenen Kleinkläranlagen nicht möglich. Um eine Denitrifizierung zu erreichen, müßten die Kläranlagen für eine Verweilzeit der zu klärenden Abwässer von mindestens 24 Stunden ausgelegt sein. Dies ist bei den bisher installierten und bereits im Betrieb befindlichen Kleinkläranlagen nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, mit welcher in kostengünstiger Weise auch bei Kleinkläranlagen die vom Gesetzgeber vorgegebene Grenzwerte erreicht und möglichst auch unterschritten werden können.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Abwasser-Kleinkläranlage ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Zusatzkammern läßt sich eine bereits im Betrieb befindliche Drei-Kammer- Kleinkläranlage problemlos zu einer Mehrkammeranlage ergänzen. Beispielsweise läßt sich aus einer Drei-Kammeranlage ohne weiteres eine Fünf-Kammeranlage erstellen. Selbstverständlich ist die Anwendung der Zusatzkammern nicht auf das Nachrüsten bestehender Kleinkläranlagen beschränkt. Es können auch entsprechende Kleinkläranlagen mit Zusatzkammern neu erstellt werden, wobei mit besonderem Vorteil auf die auf dem Markt bereits befindlichen Fertigbauteile für die einzelnen Kammern wieder zurückgegriffen werden kann und lediglich deren Ergänzung mit den erfindungsgemäßen Zusatzkammern erfolgt.

Bei einer Kleinkläranlage mit einer Vorklärkammer und jeweils zwei Folgekammern kann die der mittleren, d. h. ersten Folgekammer zugeordnete biologische Reinigungsfunktion von der erfindungsgemäßen Zusatzkammer übernommen werden. Die erste Folgekammer mit ihrem entsprechenden Fassungsvermögen kann dabei in vorteilhafter Weise als Puffer benutzt werden, der von wesentlichem Vorteil ist, um, beispielsweise bei häuslichen Abwässern, einen Abwasserstoß, insbesondere einen sogenannten Badewannenstoß, abzupuffern. In diesem Puffer ist die gesamte, an einem Tag anfallende Abwassermenge auffangbar. Diese wird anschließend über 24 Stunden gleichmäßig verteilt der weiteren Reinigung zugeführt.

Aus der als Puffer verwendeten Folgekammer, in der bereits vorgeklärtes Abwasser aus der ersten Vorklärkammer eingetreten ist, wird das Abwasser der nunmehr in der Zusatzkammer ablaufenden biologischen Reinigungsstufe, vorzugsweise in Teilmengen zugeführt. Damit haben die Mikroorganismen, die in der Zusatzkammer an Aufwuchskörpern siedeln, ausreichend Zeit, die biologische Klärung einer zugeführten Teilmenge durchzuführen und wird insbesondere bei entsprechender Berechnung und Auslegung der Zusatzkammer erreicht, daß eine Verweilzeit in der Zusatzkammer von 5 bis 6 Stunden einhaltbar ist.

Aus der Zusatzkammer kann biologisch gereinigtes Abwasser in die nachfolgende, bei bereits installierten Kleinkläranlagen vorhandene letzte Folgekammer abfließen. Dieser letzten Folgekammer kann mit besonderem Vorteil eine weitere Zusatzkammer zugeordnet sein. Diese kann z. B. zur Denitrifizierung genutzt werden, um das biologisch bereits vorgeklärte Abwasser nunmehr unter Sauerstoffabschluß zu denitrifizieren. Das denitrifizierte Abwasser gelangt schließlich zur Versickerung bzw. zur Ableitung in einen Vorfluter. Selbstverständlich kann es auch anderen Nutzungszwecken zugeführt werden.

Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist die Maßnahme, daß jede Zusatzkammer als in der jeweiligen Folgekammer installierbare Innenkammer ausgebildet ist.

Die aus Beton und/oder Kunststoff serienmäßig hergestellten Kammern für Kläranlagen sind normalerweise geschlossene Behälter. Diese können mit einer Öffnung ausgerüstet werden bzw. kann ein bereits vorhandenes Mannloch für den Einbau von Innenkammern genutzt werden.

Jede Innenkammer kann als Kammereinsatz vorgefertigt sein und beispielsweise in Form eines in das Mannloch einhängbaren Topfes zur Verfügung gestellt werden.

Jede Innenkammer ist mit einem einsetzbaren Korb versehen, der auch Siebfunktionen erfüllen kann.

Vorzugsweise ist die als biologische Reinigungsstufe in die nunmehr als Puffer nutzbare erste Folgekammer installierte Innenkammer so ausgestaltet, daß ihr Korb mit einer Schüttung aus Aufwuchskörpern für Mikroorganismen zumindest teilweise füllbar ist. Zusätzlich kann unter dem Boden oder im Boden des Korbs eine Belüftungseinrichtung für die Innenkammer angeordnet werden mit der fortlaufend oder in regelmäßigen Abständen das in der Innenkammer befindliche Abwasser belüftet werden kann, um an den Aufwuchskörpern siedelnden Mikroorganismen den nötigen Sauerstoff zur Verfügung zu stellen.

Der Zulauf der mit einer Belüftungseinrichtung ausgerüsteten Innenkammer ist bei der erfindungsgemäßen Kleinkläranlage an die Druckseite einer Abwasser aus der zugehörigen Folgekammer saugenden Pumpe angeschlossen. Mit der Pumpe kann, fortlaufend oder in vorbestimmten Intervallen, aus der Folgekammer, vorzugsweise der als Puffer dienenden Folgekammer, das bereits in der voraufgegangenen, insbesondere der ersten Kammer der Kleinkläranlage vorgeklärte Abwasser kontinuierlich oder abschnittsweise in Teilmengen zugeführt werden. Dieses dient dem Ziel, eine Verweilzeit des Abwassers in der Innenkammer von 5 bis 6 Stunden zu erreichen, durch die ein Höchstmaß an Reinigung möglich ist, um die gesetzlichen Grenzwerte im gereinigten Abwasser noch möglichst zu unterschreiten.

Mit besonderem Vorteil bildet die Pumpe zusammen mit der Innenkammer eine Baueinheit, die also komplett, ohne besonderen Schwierigkeitsgrad bei der Montage, in das Mannloch einer Folgekammer einhängbar ist. Der Intervallbetrieb erfolgt mittels einer diesen Betrieb steuernden Einrichtung, z. B. einer elektrischen Zeitschaltuhr. Die Pumpe kann eine elektrische Tauchpumpe sein. Vorzugsweise ist die Pumpe jedoch eine Luftstrahlpumpe, für deren Betrieb dann die bereits zur Belüftung bereitgestellte Druckluft mitbenutzt werden kann, die z. B. über ein ansteuerbares Magnetventil gesteuert abgezweigt und zur Luftstrahlpumpe geleitet werden kann.

Das biologisch gereinigte Abwasser tritt aus der biologisch arbeitenden Innenkammer in die letzte Folgekammer über, wo sich der mitgeführte Klärschlamm, insbesondere abgestorbene Mikroorganismen und deren Stoffwechselprodukte, absetzen kann. Dieser Klärschlamm kann mittels einer an sich bekannten Schlammrückführung fortlaufend oder in Intervallen abgeführt werden. Beispielsweise ist eine Rückführung in die vorklärende Kammer möglich, in der sich Schweb- und Sinkstoffe des zugeleiteten Abwassers abgesetzt haben. Diese erste sogenannte Absetzkammer muß regelmäßig gereinigt werden, womit dann auch der aus der letzten Folgekammer zurückgeführte Klärschlamm gleichzeitig mit abgeführt wird.

Die in die letzte Folgekammer installierte Innenkammer kann speziell der Denitrifizierung durch spezielle Aufwuchskörper dienen. NO3 wird dabei in N2 abgebaut. Dieser Denitrifizierung ist eine Verweilzeit des Abwassers in der Innenkammer über 5 bis 6 Stunden, die bei der erfindungsgemäßen Abwasserkleinkläranlage gewährleistet ist, besonders förderlich. Gegebenenfalls kann die Verweilzeit des Abwassers zur Denitrifizierung auch noch weiter verlängert werden. Letztlich ist es damit möglich, die Verweilzeit des Abwassers in der Kleinkläranlage auf maximal 48 Stunden zu verlängern, was vom Fassungsvermögen der einzelnen Kammern bzw. Vorkammern und von der jeweils anfallenden Abwassermenge abhängt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht einer Kleinkläranlage im Schnitt.

Die Kleinkläranlage besteht aus einer ersten Kammer 1 mit Zulauf 2 für das Abwasser. Die Zulaufrichtung des Abwassers ist durch den Pfeil 4 angedeutet.

In der Kammer 1 wird über den Zulauf 2 eingetretenes Abwasser vorgeklärt, indem sich Schwebstoffe und Sinkstoffe am Boden der Kammer 1 absetzen.

An der dem Zulauf 2 gegenüberliegenden Seite der Kammer 1 befindet sich der Ablauf 3, der in einen Zulauf 2' für eine nachfolgende Folgekammer 4 übergeht und damit einen Überlauf bildet.

Die erste Folgekammer 4 weist an ihrer Oberseite eine Öffnung 5 auf, die mit einem Verschlußelement 6 verschlossen ist. Bei an sich bekannten Kleinkläranlagen dieser Bauart ist die Öffnung 5 ein übliches Mannloch.

Das Verschlußelement 6 für das jeweilige Mannloch ist an einer dem Innenraum der Folgekammer 4 zugewandten Seite mit einem die Innenkammer 7 bildenden Kammereinsatz 8 ausgerüstet. Jeder Kammereinsatz ist, wie hier deutlich erkennbar, als in die Öffnung 5, also das Mannloch, einhängbarer Topf ausgebildet.

In jede Innenkammer 7 ist ein siebartiger Korb 9 eingesetzt, der mit einer Schüttung aus Aufwuchskörpern 10, 10' für Mikroorganismen gefüllt, vorzugsweise teilweise gefüllt ist.

Die Innenkammer 7 ist hier mit einer Belüftungseinrichtung 11 ausgerüstet. Diese besteht aus einer Art Zwischenboden in Form einer Hohlplatte, der über die Leitung 12 von außen Luft zugeführt wird, die dann im Abwasser hochsprudelt und den Mikroorganismen, die an den Aufwuchskörpern 10 siedeln, den notwendigen Sauerstoff zuführt.

Die Luftleitung 12 kann nach außen durch den Verschluß 6 der Öffnung 5 geführt sein, beispielsweise zu einer Luftpumpe 13 oder dergleichen Einrichtung, die Druckluft erzeugt.

Von der Luftzuführung 12 zweigt außerhalb der Folgekammer 4 eine Luftleitung über ein Magnetventil 14 ab. Das Magnetventil 14 kann die Abzweigung von Luft aus der Luftleitung 12 in die dem Magnetventil folgende Luftleitung steuern. Die abgezweigte Luftleitung führt zu einer Luftstrahlpumpe 15, die aus der Folgekammer 4 Abwasser absaugt, der Innenkammer 7 zuführt und somit der Zulauf der Innenkammer 7 bildet. Mit 16 ist der Ablauf der Innenkammer 7 bezeichnet, über den nunmehr biologisch gereinigtes Abwasser aus der Innenkammer 7 in eine weitere Folgekammer 17 abfließt. Der Zulauf der Folgekammer 17 ist mit 18 bezeichnet.

Die Folgekammer 17 weist ebenfalls eine Öffnung 5' auf, die mit dem Verschlußelement 6' abgedichtet ist. Auch hier ist die Öffnung 5' wieder ein übliches Mannloch. Eine weitere Innenkammer ist hier mit 19 bezeichnet. Diese ist ebenso wie die Innenkammer 7 als Kammereinsatz 8' ausgebildet, die am Verschluß 6' topfartig abhängt. In die Innenkammer 19 ist ebenfalls ein Korb 9' mit Aufwuchskörpern 10' gesetzt. Eine Belüftungseinrichtung ist nicht vorhanden, so daß diese Innenkammer 19 mit den in ihr enthaltenen Aufwuchskörpern 10' der Denitrifizierung dient, indem das über den Zulauf 2, 2' in die Innenkammer 19 eintretende Abwasser nunmehr sauerstoffarm gehalten wird.

Der Durchstrom ist abhängig von der Arbeitsweise der Luftstrahlpumpe 15, die somit die Verweilzeiten des Abwassers in den beiden Folgekammern 4 und 17 sowie den Innenkammern 7 und 19 steuert.

Der Ablauf der Innenkammer 19 ist mit 20 bezeichnet. Aus diesem tritt gereinigtes Abwasser aus.

In der Folgekammer 17 befindet sich noch eine Schlammrückführung 21, die ebenfalls über eine mit von der Luftpumpe 13 beaufschlagte Luftleitung mit einem weiteren Magnetventil 22 gesteuert betrieben werden kann.

Claims (17)

1. Abwasser-Kleinkläranlage, umfassend mehrere Kammern und Folgekammern, die vom Abwasser nacheinander durchströmt werden, wobei jede Kammer bzw. Folgekammer wenigstens einen Abwasserzulauf und mindestens einen Abwasserablauf aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Zusatzkammer mit einem Zulauf des Abwassers aus einer jeweils zugeordneten Folgekammer (4) vorgesehen ist,
daß ein Ablauf (16) jeder Zusatzkammer abströmseitig der Zulauf (18) einer jeweils nachfolgenden Folgekammer (17) ist,
und daß der Ablauf (20) einer bezogen auf den Abwasserdurchlauf letzten Zusatzkammer (19) der Anlagenablauf für gereinigtes Abwasser ist.

2. Kläranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zusatzkammer eine in der jeweiligen Folgekammer (4, 17) installierte Innenkammer (7, 19) ist.

3. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anlage mit einer Kammer (1) und zwei Folgekammern (4, 17) die in Strömungsrichtung des Abwassers zweiten und dritten Folgekammern (4, 17) mit jeweils einer Innenkammer (7, 19) ausgerüstet sind.

4. Kläranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Innenkammer (7, 19) als vorgefertigter Kammereinsatz (8, 8') ausgebildet ist.

5. Kläranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kammereinsatz (8, 8') als in eine Öffnung (5, 5') einer Folgekammer (4, 17) einhängbarer Topf ausgebildet ist.

6. Kläranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (5, 5') ein vorhandenes Mannloch mit zugehörigem Verschlußelement (6, 6') ist.

7. Kläranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (6, 6') für das jeweilige Mannloch an einer dem Innenraum der jeweiligen Folgekammer (4, 17) zugewandten Seite mit dem die Innenkammer (7, 19) bildenden Kammereinsatz (8, 8') ausgerüstet ist.

8. Kläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in jede Innenkammer (7, 19) ein Korb (9, 9') eingesetzt ist.

9. Kläranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Korb (9, 9') mit einer Schüttung aus Aufwuchskörpern (10, 10') für Mikroorganismen zumindest teilweise gefüllt ist.

10. Kläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Innenkammern (7) mit einer Belüftungseinrichtung (11) ausgerüstet ist.

11. Kläranlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf der mit einer Belüftungseinrichtung (11) ausgerüsteten Innenkammer (7) an die Druckseite einer Abwasser aus der zugehörigen Folgekammer (4) saugenden Pumpe angeschlossen ist.

12. Kläranlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe zusammen mit der Innenkammer (7) eine Baueinheit bildet.

13. Kläranlage nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe eine ihren Intervallbetrieb steuernde Einrichtung zugeordnet ist.

14. Kläranlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine elektrische Tauchpumpe ist.

15. Kläranlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Strahlpumpe ist.

16. Kläranlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe eine Luftstrahlpumpe (15) ist.

17. Kläranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die in Strömungsrichtung des Abwassers durch die Kammern (1, 4, 17) letzte Folgekammer (17) eine Einrichtung zur Schlammabsaugung (21) aufweist.