DE19603959C1

DE19603959C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser

Info

Publication number: DE19603959C1
Application number: DE19603959A
Authority: DE
Inventors: Manfred Launhardt; Marc Launhardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2016-01-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser für eine Nutzwassergewinnung, bei dem das Abwas ser, von einem Einlaß durch ein Filterbett fließend, einem Auffang zugeleitet und aus die sem wieder abgeleitet wird und beim Durchfließen des Filterbettes, mit Pflanzenwurzeln in Kontakt gebracht wird, wobei die Schadstoffe entfernt und dem Abwasser beim Behand lungsprozeß Stoffe zugeführt werden, die diesen Prozeß regulieren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, biologisch belastete Abwässer, insbesondere aus Haushalten, zu reinigen und dem Nutzwasserkreislauf wieder zuzuführen. Dazu werden Anlagen zur Behandlung des Abwassers eingesetzt, die mit unterschiedlichen Verfahren betrieben werden. Die Nachteile solcher Anlagen sind insbesondere darin zu sehen, daß sie nur mit großem appa rativen und energetischen Aufwand betrieben werden können. Weiterhin sind Anlagen dieser Art, aufgrund ihrer Größe, unter wirtschaftlichen Aspekten gesehen, erheblich von der Menge des durchzusetzenden Abwassers abhängig. Sie werden deshalb an einem Ort außerhalb von Wohngebieten zentral angesiedelt und bedürfen zu ihrer Bestückung großer Zuführungswege und eines erheblichen Transportaufwandes, um die gereinigten Abwässer wieder einem Brauchwasserkreislauf zuzuführen. Dezentral arbeitende, kleindimensionier te Abwasseranlagen sind bekannt, jedoch ist ihre Wirkungsweise, abhängig vom Verfah ren, nicht wirtschaftlich und bedarf eines hohen Kontrollaufwandes sowie verfahrenstech nisch erheblicher Aufwendungen, um zu einem wiederverwendbaren, gereinigten Brauch wasser zu gelangen. Die DE OS 43 32 234 A1 offenbart eine phytomechanisch arbeitende Kläranlage mit geschlossenen Kreisläufen. Die Anlage arbeitet mit einem vertikalen Durch satzverfahren und findet insbesondere Anwendung in geschlossenen Wasserkreisläufen der Pflanzenproduktion sowie der Pflanzenvermarktung. Es ist nicht ausgeschlossen, diese Anlage auch für andere Abwasserarten zu benutzen. In den ablaufenden Klärprozeß sind in den Filter eingesetzte Pflanzen eingeschlossen. Die Anlage weist den Nachteil auf, daß die Flüssigkeit nur in einer Richtung zum Durchfluß gelangt. Weiterhin ist der Nachteil zu erkennen, daß die Filterbehälter so ausgelegt sind, daß nur ein gleichförmiger Durchfluß möglich ist. In der DE OS 41 19 835 A1 ist ein Verfahren zur biologischen Abwassereini gung in einem mit Sumpfpflanzen besetzten Becken offenbart. Verfahrensgemäß erfolgt der Eintrag des Sauerstoffs partiell in Form von Druckluft in den Bodenkörper, also in das Filterbett der Einrichtung. Die Filterbecken sind in den Boden eingelassen und nach oben offen, so daß das durchströmende Abwasser nur in eine Richtung die Anlage passieren kann. Dabei erfolgt die Zuführung des Abwassers im oberen Drittel des Filterbeckens und wird aus dem unteren Drittel abgeführt. Bei Anlagen dieser Art entsteht der Nachteil einer nicht vollständigen Reinigung des Abwassers. Weiterhin ist die Arbeitsfläche der Abwas serreinigungsanlage nicht hinreichend ausgelastet. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von biologisch belasteten Flüssigkeiten, insbesondere zur Reinigung von Bächen und Teichen, offenbart die DE OS 39 41 211 A1. Dabei durchströmt das zu reini gende Abwasser das Filterbecken in einem stetigen Durchfluß. Der Durchsatz durch das Filterbecken erfolgt in einer gleichförmigen Geschwindigkeit unter Verwendung von Druckdifferenzen. Die Einführung des zu reinigenden Wassers in den Filterbehälter er folgt von oben. Das durch das Filterbecken geleitete, gereinigte Abwasser wird auf der gegenüberliegenden Seite gleichfalls von oben abgezogen und gelangt dann direkt in einen Brauchwasserteich. Zur Erhöhung der Effektivität des Durchsatzes ist der Filterbehälter mit labyrinthförmigen Einsätzen ausgerüstet und der Durchfluß des Abwassers erfolgt im Labyrinth in wechselnder Fließrichtung. Anlagen dieser Art haben den Nachteil, daß sie belüftet werden müssen und ihr Durchfluß nur in eine Richtung erfolgt. Weiterhin ist es nachteilig, daß eine Selbstreinigung des Filterbettes nicht erfolgen kann. Es ist weiter bekannt, auch stark verdünnte Gülle als biologisch belastetes Abwasser zu reinigen. Vor richtungen dieser Art bedienen sich zur biologischen Reinigung weitestgehend in das Filter bett eingesetzter Pflanzen, welche die Schadstoffe aus dem belasteten Wasser aufnehmen. Verfahrensgemäß wird dabei das Abwasser, innerhalb batterieförmig ausgebildeter Behäl ter, die miteinander verbunden sind, in einem ständigen Kreislauf umgepumpt. Das Ver fahren verläuft kontinuierlich, da die Gülle als Nährstoff ständig dem Wasser zugeführt und nur die Schadstoffe aus dem Abwasser entfernt werden. Das Verfahren arbeitet diskon tinuierlich und anaerob. In der DE OS 39 06 604 ist ein Funktionssystem sowie eine Bauanleitung für kleine Abwasserkläranlagen dargestellt. Anlagen dieser Art sind durch kreisförmige Becken gekennzeichnet, in denen das zu reinigende Abwasser umgepumpt und bewegt wird. Dabei ist in einem zentral angeordneten Hohlraum aus dichten Wandun gen ein Vorhaltefaulraum angeordnet, dem ein darüberliegender Absetzraum in Fließrich tung zugeordnet ist. Die Filterung, in horizontaler Richtung, erfolgt durch eine durchlässi ge Wand und einen auf dem Boden des Beckens angeordneten Filter. Ein bedeutender Nachteil der Vorrichtung ist darin zu sehen, daß ihre Reinigung sehr aufwendig und mit großen Schwierigkeiten verbunden ist. Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung sowie des zu gehörigen Verfahrens liegt darin, daß alle Funktionseinrichtungen zum Zentrum hin ge neigt sind, damit eine Reinigung des Abwassers dort erfolgt. Der Aufwand dafür ist sehr hoch. Die DE OS 37 12 419 A1 legt ein Verfahren und eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwässern offen, bei der das Filterbecken stufenweise abfallend ausgebil det ist. Die Stufen sind mit vertikalen Trennwänden ausgerüstet. Die Drainage der Filter schicht erfolgt am Boden. Die Filterschicht ist mit unterschiedlichen Pflanzenarten besetzt. Sie weist eine gleichförmige Ausbildung auf und ist in jeder Kammer homogen ausgebil det. Die Durchflußrichtung, des zu reinigenden Abwassers, ist in eine Richtung gleichför mig fließend von unten nach oben ausgebildet. Die DE OS 37 09 174 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von organisch belastetem Abwasser vor. Diese Vor richtung arbeitet in einem geschlossenen Kreislauf, in mit Überdruck belegten Behältern. Der Aufwand derartig ausgebildeter Verfahren und Vorrichtungen ist sehr hoch und wenig effektiv, zumal zur Funktion des Verfahrens eine zweite Reinigungsstufe zur Anwendung gelangen muß. Die DE OS 36 18 029 offenbart ein diskontinuierlich, mit einem stufenwei sen Reinigen des Abwassers funktionierendes Verfahren. Dabei ist der Filter nur in einer zweiten Stufe mit Pflanzen besetzt. Verfahren dieser Art weisen den Nachteil einer Diskon tinuität auf und haben einen hohen, gleichfalls diskontinuierlich anfallenden Entsorgungs vorgang. Eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwasser ist in der DE OS 34 23 226 A1 beschrieben. Diese Anlage weist Beruhigungsbecken als Absetzstu fen und die Einordnung von Finisherbehältern, in Reihe und parallel angeordnet, auf. Die einzelnen Filterstufen sind, horizontal und vertikal versetzt, stufenförmig ausgebildet. Die Behälter weisen eine rechteckige oder kubische Form auf und werden in einer Richtung durchströmt. Nachteilig ist bei solchen Vorrichtungen festzustellen, daß die Verfahrensfüh rung in den einzelnen Becken unterschiedlich ist und die Stufen speziell auf einzelne Bec ken aufgeteilt, einen diskontinuierlichen Ablauf des Verfahrens zur Folge haben. Es ist weiterhin aus der DE OS 33 38 591.A1 bekannt, Abwasser in konzentrisch angeordneten Abwasserbecken stufenweise zu reinigen. Dabei bilden die Abwasserbecken einen gleich mäßig hohen Wasserstand und werden auf bewachsene Rieselflächen gepumpt und nach einem Absetzvorgang behandelt. Innerhalb konzentrisch angeordneter, ringförmig ausgebil deter Sammelbecken ist ein zentral gelegener Abwasserteich vorgesehen. Aus diesem werden die zu reinigenden Abwasser mehrmals in die außenliegenden ringförmigen Teiche gepumpt, um von da auf Rieselflächen zu gelangen. Innerhalb der Anlage erfolgt keine un mittelbare Reinigung des Wassers, sondern nur ein Absetzen des Klärschlamms und ein Aufrieseln auf die dafür umliegenden Rieselflächen. Das Verfahren ist mehrstufig. Die Verbindung der Abwasserteiche erfolgt mittels Strömungskreisläufen über Riesel- und Bo denflächen. Das beschriebene Verfahrensregime funktioniert kontinuierlich, in nicht gleich mäßigen Intervallen. Die Intervalle werden durch die Höhe des Wasserspiegels in den mit einander kommunizierenden Teichen bestimmt. Eine unmittelbare Reinigung des Abwas sers erfolgt nicht. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von biologisch bela steten Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, die mit ihren Wurzeln Schmutzsubstanzen bin den, offenbart die DE OS 32 44 787. Dabei sind in einem Hauptreinigungsbecken stufen weise angeordnete Vor-, Nach- und Hauptreinigungsbecken vorgesehen. Der Durchfluß des Abwassers erfolgt in eine Richtung, gelenkt von unten nach oben in dafür vorgesehene Becken. Ein weiterer -Zufluß ist durch den Überlauf, aus den erhöht angeordneten Becken, möglich. Durch den in eine Richtung gelenkten Zufluß und die in Reihe und parallel ange ordneten Ebenen der Vorrichtung ist ein zentrischer Eintrag nicht möglich. Die Verfahrens führung läßt eine kontinuierliche Reinigung nicht zu. Die US PS 4 995 969 stellt eine Anlage zur Reinigung von ländlichem Abwasser vor. Das Filterbett der Anlage ist in einer Einsenkung angeordnet und durch eine Staumauer begrenzt. Dabei ist das Becken recht eckig ausgebildet und der Durchfluß entlang der Längsmittenachse in Richtung der Begren zungsmauer geführt. Hinter der Mauer ist eine Auffangrinne, zur Weiterleitung des in der Anlage behandelten Abwassers, vorgesehen. Das Filterbett ist mit Pflanzen besetzt, wobei der Eintrag des zu behandelnden Abwassers in der vollen Breite des Beckens kontinuier lich erfolgt. Die Vorrichtung offenbart die Möglichkeit, das zu behandelnde Abwasser dis kontinuierlich, d. h. in Intervallen von oben einzutragen, wobei es dann das Filterbett durchdringend, in die dem Eintrag entgegenliegend angeordneten Auffangrinne gelangt. Eine weiterhin ermittelte US PS 5 137 625 legt eine Vorrichtung offen, die aus kastenför migen Behältern besteht. Die Behälter sind u-förmig mit unterschiedlichen Schenkellängen ausgebildet, wobei über den die Schenkel verbindenden Steg, eine Richtungsänderung des Durchflusses erfolgt. Dabei ist das Filterbett nur eines Schenkels und des Steges mit Pflan zen besetzt. Das Verfahrensregime ist diskontinuierlich. Die Vorrichtung ist in mehrere Becken unterteilt. In einem letzten Reinigungsbecken erfolgt die abschließende Reinigung durch den Kontakt mit Pflanzenwurzeln, die im Filter der letzten Reinigungsstufe einge setzt sind.

Die bekannten Verfahren lassen erkennen, daß die Möglichkeiten zur Behandlung von biologisch belastetem Abwasser sehr vielgestaltig ausgebildet und bereits durch Verfahren und entsprechende Einrichtungen belegt sind. Ein übereinstimmender Mangel aller Verfah ren ist es, daß die Sauerstoffzufuhr separat, durch gesonderte Vorrichtungen erfolgt und die Vorrichtungen nach einer verhältnismäßig kurzen Funktionsdauer einer intensiven Rei nigung unterzogen werden müssen. Das bedingt ein Stillegen der Anlage, einen erhebli chen apparativen Aufwand und einen Ausfall von Reinigungskapazität.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser, bei dem das Abwasser von einem Einlaß durch ein Filterbett fließend, einem Auffang zugeleitet aus diesem wieder abgeleitet, mit Pflanzenwurzeln in Kontakt gebracht und die Schadstoffe entfernt werden, sowie dem Abwasser beim Behandlungsprozeß Stoffe zugegeben werden, die diesen Vor gang aktivieren, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem eine hohe Kontinuität der Reinigung des Abwassers, mit einem geringen Aufwand an Wartung und Reinigung der Einrichtung sowie eine erhöhte Reinigungsergiebigkeit bei geringster Umweltbelastung erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a. Füllen eines grobkörnigen, ausgebildeten Filterbettkernes mit einer dosierten Menge Abwasser aus einer Vorstufe.
b. Ablaufen des Abwassers aus dem Filterbettkern, in das an den Filterbettkern angeschlossene Filterbett in Richtung eines Auffangs.
c. Vollständiges Benetzen des Filters über den Filterbettkern, einschließlich des Filterbet tes mit Abwasser und seinen Schwebestoffen, sowie Fütterung der darin angesiedelten Mikroorganismen.
d. Einsaugen von Umgebungsluft in das Filterbett, beginnend beim Filterbettkern, wenn das Abwasser diesen, zum Filterbett strömend, verläßt.
e. Auslaufen des Abwassers aus dem Filterbett und selbsttätiges Einsaugen von Umge bungsluft in das Filterbett, wenn das Abwasser, dieses durchströmend, zum Auffang geführt wird.
f. Benetzung der Mikroorganismen und der Oberfläche des Abwassers im Filterbett mit Sauerstoff aus der angesaugten Umgebungsluft.
g. Bei Bedarf Messung der im Auslauf angesammelten, durch das Filterbett gelaufenen, Abwassermenge, zur Feststellung des vorhandenen Reinheitsgrades.
h. Rückführung des angesammelten Abwassers aus dem Auffang in den den Filterbett kern für einen erneuten Durchlauf mit mehrfachen Wiederholungen in einem Inter vall.
i. Austreiben der beim vorherigen Durchlauf des Abwasser in das Filterbett eingesaugten Umgebungsluft, bei gleichzeitigem erneuten Umspülen der im Filterbettkern und im Filterbett wirkenden Mikroorganismen, sowie Eintrag von Schwebestoffen in den Fil ter mit dem erneut eingetragenen Abwasser aus dem Auffang.
j. Fortsetzung der Beschickung des Filterbettes mit dem bereits vorgefilterten Abwasser bis zum Erreichen einer als Nutzwasser ausreichenden Reinigungsstufe.
k. Bei Bedarf Messung des vorhandenen Reinheitsgrades des gefilterten Nutzwassers in einer Meßstufe.
l. Beendigung des Rückführvorganges des in einem Filterintervall zu Nutzwasser ausgefil terten Abwassers in den Filterbettkern mit einem Abpumpen des Nutzwassers und erneute Beschickung des Filters aus der Vorstufe mit vollständig belastetem Abwasser.
m. Beginn eines neuen Intervalles.

Die grundsätzlichen Schritte des Verfahrensregimes realisieren vorteilhaft einen selbsttäti gen Reinigungsvorgang des Abwassers durch ausschließlich biologische Vorgänge. Das in der Vorstufe angesammelte Abwasser wird durch die Behandlung mit dem Zusatz PENAC-G, einem hochpulverisierten Quarzmehl, eingesetzt als Katalysator, homogen und fließfähig gestaltet. Aus der Vorstufe, die als handelsübliche Mehrkammergrube ausgebil det sein kann, wird das Abwasser für seine Behandlung in die Einrichtung gepumpt und gelangt von dort unmittelbar in den Filterbettkern der Einrichtung. Der Filterbettkern nimmt eine Dosierungsmenge des Abwassers auf, die ausreicht, einen Reinigungsintervall zu beginnen. Durch die vollständige Füllung des Filterbettkernes mit der vordosierten Menge Abwasser wird eine erste Welle des Reinigungsvorganges im Filter der Einrichtung begonnen. Das im Kern angesammelte Abwasser fließt durch das Filterbett dem Auffang zu, wobei der Filterbettkern sich in das Filterbett entleert. Hat das Abwasser das Filterbett weitestgehend passiert und sich im Auffang angesammelt, dann steht dieser einem erneu ten Auffüllen zur Verfügung. Das Auffüllen des Filterbettkernes erfolgt jetzt, im Rahmen des Intervalls, aus dem Auffang der Einrichtung mit dem bereits vorgereinigten Abwasser. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt bis das Abwasser soweit gereinigt ist, daß es als Nutzwasser Verwendung finden kann. Wenn diese Stufe erreicht ist, dann wird das Nutz wasser aus der Einrichtung entfernt und ein neuer Reinigungsintervall beginnt damit, daß erneut, in einer vordosierten Menge, Abwasser aus der Vorstufe in den Filterbettkern ge pumpt wird. Das zyklische Füllen und Entleeren des Filterbettkerns in das Filterbett des Filters erzeugt einen wellenförmigen Durchgang des zu reinigenden Abwassers durch den Filter. Dieser wellenförmige Durchgang ist eine wesentliche Voraussetzung, um die erfin dungsgemäßen Wirkungen der Verfahrensschritte realisieren zu können. Das Auffüllen des Filterbettkernes stellt im Filter einen Wellenkamm her, der beim Ablaufen des Abwassers durch den Filter bis zu einem Wellental reduziert wird. Bei dem Reduzieren, der im Filter bett vorhandenen Abwassermenge durch den Abfluß aus dem Filterbettkern über das Filter bett in den Auffang, entsteht eine Saugwirkung, mittels der durch die Oberfläche des Fil ters Umgebungsluft in den Filter gezogen wird. Diese Umgebungsluft bleibt solange im Filter wirksam, bis beim Erzeugen eines neuen Wellenkamms in dem Filterbettkern der Filter wieder mit Abwasser gefüllt wird. Bei dieser Füllung der Poren des Filters wird die Luft wieder ausgetrieben und die so beatmeten Mikroorganismen mit dem Abwasser in Verbindung gebracht, also gefüttert. Die Fütterung der Mikroorganismen ist mit einem Abbau der biologischen Schadstoffe i;n Abwasser verbunden. Es ist selbstverständlich, daß sich durch den mehrmaligen Durchsatz des Abwassers die Größe der Schwebestoffpar tikel vermindert und der Schadstoffanteil sich immer mehr verringert. Die Verminderung der Größe der Schwebestoffpartikel eröffnet weiterhin die Möglichkeit, auch feinste Poren des Filters auszunutzen, die darin angesiedelten Mikroorganismen zu beschicken und für einen intensiven Reinigungseffekt zu nutzen. Das zyklische Durchlaufen des Filters durch das zu reinigende Abwasser birgt einen weiteren Vorteil in sich, der durch das erfindungs gemäße Verfahren erzeugt wird. Der beim Absinken der Wasseroberfläche entstehende Un terdruck saugt nicht nur Frischluft an, sondern versorgt alle erreichbaren, jetzt noch feuch ten Flächen des Filters, mit aktivem Sauerstoff aus der Luft. Dieser Prozeß stellt ein Einat men des Filters dar. Die Mikroorganismen werden durch die einströmende Luft mit Sauer stoff versorgt und beim Nachströmen des Abwassers mit Ballaststoffen, aus denen sie sich ernährend, die Schadstoffe entfernen und das Abwasser reinigen, in Kontakt gebracht. Zu den wirkungsvollsten Bakteriengattungen gehören die Bakterien - Nitrosomonas - und - Nitrobacter -. Der ständige Wechsel des Zufuhrs von Feuchtigkeit und Nässe sowie Luft in den Filter führt zu einer hohen Aktivität der darin angesiedelten Mikroorganismen sowie einer großen Reinigungseffektivität. Das spezifische Vergrößern der Wasseroberflä che des durchlaufenden Abwassers beim Benetzen der Körnung des Filters hat einen weite ren Vorteil zur Folge. Das belastete Abwasser wird an seiner Oberfläche, die jetzt stark vergrößert ist, von dem Sauerstoff der Umgebungsluft benetzt und über diese Oberfläche aktiv mit Sauerstoff angereichert. Diese Anreicherung der Oberfläche, die wie bereits be tont, im Filter sehr stark vergrößert ist, führt zu einer weiteren Erhöhung des Sauerstoffan teils im zu reinigenden Abwasser und einer schnelleren, intensiveren Verminderung der Belastung des Wassers und einer wirtschaftlichen Herstellung von Nutzwasser.

Es ist im Sinne der Erfindung, wenn von der ersten Zuführung des Abwassers aus der Vor stufe in den Filterbettkern, bis zur Erreichung einer vorbestimmten, ausreichenden Reini gungsstufe des im Auffang angesammelten Abwassers ein Intervall ausgefüllt ist. Die Er findung ist weiterhin ausgefüllt, wenn die Zuführung von Abwasser zum Kiesfilter, in gleichmäßigen Intervallen erfolgend, mit gleichen Zuführungsmengen vorgenommen wird. Sinnvoll ist die Erfindung dann ausgebildet, wenn die Zuführung von Abwasser zum Kies filter, in ungleichmäßigen Intervallen erfolgend, mit jeweils gleichen Zuführungsmengen vorgenommen wird. Es ist sinnvoll, wenn die Zuführung von Abwasser zum Kiesfilter, die Erfindung ausbildend, in jeweils gleichmäßigen Intervallen, mit ungleichen Zufüh rungsmengen vorgenommen wird. Wobei die Erfindung vorteilhaft interpretierend, die Zuführung des Abwassers in ungleichmäßigen Intervallen erfolgt und in jeweils ungleich mäßigen Mengen vorgenommen werden kann. Es ist sinnvoll bei der Durchführung der Er findung, wenn das erneute Einleiten des Abwassers in den Filterbettkern im Intervallver lauf erfolgt, der Filterbettkern annähernd entleert und das Abwasser das Filterbett, im unteren Schichtenbereich passiert. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Einleiten des Abwassers aus dem Auffang bei einer Ansammlungs menge von 50% bis 75% des eingeführten Abwassers im Auffang erfolgt. Ausgestaltet ist die Erfindung auch dann, wenn nach dem Ablaufen des Abwassers aus dem Filterbett in den Auffang und der Entleerung des Filterbettes sowie der Aufnahme der Außenluft in die Poren des Filterbettes, eine Pause vor dem erneuten Nachströmen des Abwassers in das Filterbett eingehalten wird. Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung ist darin zu sehen, daß dem unbehandelten Abwasser in der Vorstufe ein Quarzmehl in feingemahle ner Form zur Homogenisierung seiner Konsistenz zugegeben wird. Erfindungsgemäß vari ierend kann das feingemahlene Quarzmehl aus dem Mittel PENAC-G gebildet werden, das in einem Mengenanteil von 10 bis 150 g/m³ dem zuzuführenden Abwasser beigegeben wird. Die Erfindung ist ausgebildet, wenn das Quarzmehl in einem Mengenanteil von 20 g/m³ dem zuzuführenden Abwasser zugesetzt wird. Eine erfindungsgemäße Durchfüh rung ist darin zu sehen, wenn das Abwasser dem Filterbett über den Filterbettkern in sei nem Volumen der jeweiligen Größe der zum Einsatz vorgesehenen Einrichtung angepaßt, zum Beginn eines Intervalls, aus der Vorstufe zugeführt wird. Die Erfindung ist dann ausgebildet, wenn das Abwasser in einer Menge von 1 m³/15 m² Filterfläche zu Beginn eines Intervalls aus der Vorstufe zugeführt wird. Dabei ist unter dem Begriff Filterfläche die Erstreckung der Grundplatte der Einrichtung zu verstehen. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Reinigungsgrad des im Auffang gesammelten Abwassers gemessen wird und beim Erreichen einer vorbestimmten Reinheit aus der Einrichtung entfernt sowie zur Einleitung eines erneuten Intervalls, ungereinigtes Abwasser der Vorstufe entnommen und in den Filterbettkern eingeführt wird. Die Erfin dung ist sinnvoll ausgebildet, wenn das erfindungsgemäße Verfahren in einer Einrichtung durchgeführt wird, welche dem Verfahrensregime Rechnung trägt. Dazu ist erfindungsge mäß eine Einrichtung ausgebildet, die eine Vorstufe aufweist und mit einem Filter verbun den ist, der aus einem Filterbettkern, einem Filterbett und einem Auffang gebildet ist. Der Filterbettkern ist dabei sich an das Filterbett anschließend angeordnet und im Bereich sei nes Übergangs mit diesem verbunden. Die Materialzusammensetzung des Filterbettkernes unterscheidet sich signifikant von der des Filterbettes. Während das Filterbett weitestge hend homogen ausgebildet, eine feinere Kornstrukturierung aufweist, ist der Filterbettkern aus grobstrukturierten Materialien gebildet. Dadurch sind große Zwischenräume gestaltet, die beim Füllen des Filterkernes größere Mengen Abwasser aufnehmen können. Das Filter bett erstreckt sich vom Filterbettkern bis zu einem Auffang, der mit dem Filter zusammen wirkend mit einem Rand abschließt. In dem Auffang wird das durch den Filter laufende Abwasser aufgefangen und in einem Intervallverlauf, bei nicht Vorliegen eines ausreichen den Reinungsgrades, in den Filterbettkern zurückgepumpt oder, bei Vorhandensein eines vorbestimmten Reinigungsgrades, in einen Behälter entfernt. Der Filterbettkern weist in seiner Dicke eine größere Mächtigkeit auf als das sich anschließende Filterbett, welches in Richtung des Auffangs sich in seiner Dicke verringernd an den Rand anlehnt, der hinter dem Auffang ausgebildet ist. Die Erfindung ausbildend, ist in dem Auffang eine Meßstelle angeordnet, welche das Volumen des durch den Filter gelaufenen Abwassers und seinen Reinigungsgrad feststellt. Ist der Reinigungsgrad ausreichend und eine vorgesehene Nutz wasserqualität erreicht, so wird das zyklische Pumpen des Abwassers in den Filterbettkern unterbrochen und das Nutzwasser in einen Behälter eingeleitet. Die Erfindung ist sinnvoll ausgebildet, wenn die Übergänge des Filterbettkernes in das Filterbett sowie des Filterbet tes in den Auffang homogen überlaufend, ohne eine Trennschicht ausgebildet sind. Es ist eine Form der Erfindung, wenn der Auffang mit Pumpen versehen ist und über Leitungen das gereinigte Abwasser im Intervall wechselweise in den Filterbettkern und in den Behäl ter nach Beendigung des Intervalls eingeleitet wird. Die Erfindung ist vorteilhaft ausgebil det, wenn die Vorstufe mit einer Pumpe verbunden ist, die mittels einer angeordneten Do siereinrichtung über eine Verbindung mit der Meßstelle betätigt, mittels einer Leitung un gereinigtes Abwasser dem Filterbettkern als Beginn eines Intervalls zugeführt wird. Es ist eine vorteilhafte Ausübung der erfindungsgemäßen Einrichtung, wenn der Filterbettkern derart dimensioniert und ausgebildet ist, daß die eingeleitete Abwassermenge durch das Fil terbett und den Auffang aufgenommen werden kann, wenn das Abwasser aus dem Filter bettkern ausgeflossen ist.

Die Vorrichtung ist dem Verfahrensregime entsprechend ausgebildet. Der Filterbettkern gibt in gefülltem Zustand eine so dosierte Menge Abwasser zum Durchlauf an das Filter bett ab, daß er sich selbst entleert und Platz für nachströmenden Sauerstoff gewährt. Die ser Vorgang setzt sich kontinuierlich in das Filterbett fort und ist erst dann beendet, wenn das Wasser den Filter passiert hat, im Auffang angesammelt ist und das Filterbett sowie der Filterbettkern mit Luft gefüllt sind. Die Luft wird dann wieder aus den Filter ausgetrie ben, wenn der Filterbettkern erneut gefüllt und die Luft durch die nachströmende Flüssig keit aus den Poren gedrückt wird. Dieser Prozeß setzt sich dann gleichermaßen in das Filterbett fort. Wie bei der Darstellung des Verfahrens dargelegt, ist der Filter mit den für den Behandlungsvorgang ausgewählten Mikroorganismen bestückt.

Aus dem Verfahrensregime ist vorteilhafterweise zu entnehmen, daß das erfindungsgemä ße Verfahren in großer Nähe stetig ablaufender biologischer Prozesse angesiedelt ist. Das Verfahren nutzt in technisch übersetzter Art und Weise die Vorzüge der natürlich ablaufen den biologischen Prozesse mit höchstem ökologischen Wirkungsgrad. Es ist unabdingbar die Vorzüge zu erkennen, welche die, in technische Verfahrensabläufe umgesetzten biolo gischen Abläufe in sich bergen. Diese Vorzüge sind in drei wesentlichen biologischen Wirkprinzipien eingebunden.

I. Wirkprinzip - Urwald / Regenwald. Gebiete mit der höchsten Biomasseproduktion je Zeiteinheit, z. B. Urwald, Regenwald, haben eine vergleichsweise sehr dünne Humusschicht. Hier folgt ein Totalabbau abgestorbener Biomasse bis auf einen geringen Rest zur Selbsterhaltung des Biotops. Möglich ist dieser Prozeß durch folgende Bedingun gen:

a. Gleichmäßiger Nachschub an abbaubarer Biomasse ohne Winterstagnation.
b. Optimale Temperaturen für die am Abbau der Biomasse beteiligten Mikroorganis men.
c. Ideale Feuchtheits- und Nässe-Parameter im Aktionsbereich der Mikroorganismen.
d. Maximaler Sauerstoffnachschub in diesem Aktionsbereich durch hohe Luftfeuchtig keit, Regen, Nebel und Tau.

II. Wirkprinzip - Wellengang am Sand- und Kiesstrand. Ausnahmslos alle Kies- und Sandstrände an beliebig großen und auch stark verunreinigten Gewässern haben bei ent sprechendem Wellengang eine enorme Selbstreinigungskraft. Diese Eigenschaft beruht auf folgenden Tatsachen:

a. Sand- und Kieskornflächen sind ein idealer Anlegeplatz für alle Mikroorganismen, die am Abbau von Ballaststoffen im Wasser beteiligt sind.
b. Ausreichendes und wechselndes Vorhandensein von Nässe und Feuchtigkeit bei Wel lengang für die Funktion aller Mikroorganismen.
c. Ein Höchstmaß an Sauerstoffnachschub in den Kies- und Sandkörper verursacht dadurch, daß die hochprozentig mit aktivem Sauerstoff angereicherte mikrodünne Wasseroberfläche beim Absinken der Welle alle erreichbaren Mikroorganismen an den Kornflächen des Kies- und Sandkörpers mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt.

Der beim Absinken der Wasseroberfläche entstehende Unterdruck saugt Frischluft an und versorgt alle erreichbaren jetzt feuchten Kornflächen mit sehr aktiven Sauerstoffmengen. Diesen Prozeß der 3fach Versorgung mit Sauerstoff - aus dem Wasser, der Wasseroberflä che und der nachströmenden Frischluft - ist als Einatmen eines Filterkörpers zu bezeich nen.

Nach dem Wellental, dem Ende des Einatmungsprozesses, treibt der schnell steigende Wasserstand, verursacht durch den Wellenzugang, gasförmige Abbauprodukte, z. B. CO2, N, und sauerstoffverdünnte Restluft aus dem Kies- und Sandfilter aus. Dieser Prozeß ist das Ausatmen des Filterkörpers.

III. Wirkprinzip, Sauerstoffreiche Oberflächenschicht auf sauerstofflosem Abwasser. Die Tatsache, daß stark belastetes Abwasser ein Minimum an Sauerstoff enthält, ist hinrei chend bewiesen. Weniger bekannt ist, daß die mikrofeine Oberfläche solcher Abwässer bei Luftkontakt hochgradig mit aktivem Sauerstoff angereichert ist.

Das als Luftschnappen bekannte Verhalten aller Fische in sogenannten umgekippten sauer stofflosen Gewässern, ist in Wahrheit ihr Bemühen, die sauerstoffreiche Wasseroberfläche über die waagerecht stehende Maulunterkante einströmen zu lassen. - Skimmerprinzip: Der Versuch, diese drei Wirkprinzipien an einem Ort zu konzentrieren und die natürlichen Langzeitprozesse im Zeitraffertempo ablaufen zu lassen, führte zum Lösen der gestellten technischen Aufgabe. Aus der letzten Kammer der Mehrkammergrube wird täglich ein mal, geregelt durch eine Zeitschaltuhr oder einem Schwimmerschalter, die täglich anfallen de Abwasser-Zulaufmenge mittels Pumpe in den Filterkern der Einrichtung geschickt.

Beginn des Reinigungszyklus:
Der Filter-Kern ist so grobkörnig gestaltet, daß er möglichst schnell die Zulaufmenge - Wellenaufbau - aufnimmt und dennoch eine wirkungsvolle Filterkornfläche aufweist, an der sich beim Sinken der Welle, aufgrund der Massenanziehungskraft möglichst viele Schwebeteilchen und Trübstoffe ablagern können. Gleichzeitig verhindert diese Grobporig keit den Zulauf-Verschluß durch Verhindern einer geschlossenen Eisschicht bei Tiefsttem peraturen. Ein schneller Wellenaufbau im Reaktorkern wird nur ermöglicht durch die Feinkörnung des nach außen hin angrenzenden Filterkörpers mit einem erheblich kleine rem Durchlässigkeitsbeiwert.

Die Größe und Korngröße des Filterkerns ist abhängig von der Zulaufmenge und der Bela stung der Zulaufmenge - Filtermedium. Die angestaute Zulaufmenge durchläuft den Filter körper mit nach außen hin fallender Wellenberghöhe. Das Absinken der Wellenberghöhe auf wenige Zentimeter markiert das ende einer Filterstrecke. Die Länge der Filterstrecke ist abhängig von der Anstauhöhe im Filterkern und der Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Fil terkörpers. Nach dem Durchlaufen der Filterstrecke wird das Filtermedium in einem tiefer liegenden Filterauffang gesammelt, um mittels einer Drainage einer Umwälzpumpe im Pumpenschacht zugeführt werden zu können. Nach Anstieg des Filtermediums im Filter auffang auf den schon erwähnten Wert von 50% bis 75% der eingegebenen Zulaufmenge fördert eine Umwälzpumpe im Pumpenschacht, vorzugsweise gesteuert durch eine Zeit schaltuhr, das teilgereinigte Abwasser kurzfristig wieder in den Filterkernkern zurück. Die dadurch verursachte schnelle Ausbildung einer neuen Welle im Reaktorkern und Filterkör per bringt die dort anliegenden Schwebe- und Trübteilchen durch Auftrieb wieder in Bewegung und verhindert ein Verkleben der Filterporen und Filterflächen. Dieser Vor gang ist mit dem sanften Schütteln eines Siebes vergleichbar, mit dem Unterschied, daß die im Filterkern und im Filterkörper bewegten Teilchen durch Bakterienfraß immer klei ner werden und so nach und nach durch jede Filterpore passen und den Bakterien als Nahrung zugeführt werden können. Eine Verstopfung der Filterporen wird verhindert.

Nach dem ersten Abschalten der Umwälzpumpe im Pumpenschacht des Filterauffangs ist die erste Wellenperiode innerhalb eines gewünschten Reinigungszyklus beendet. Die Pumpdauer wird vorzugsweise über eine Zeitschaltuhr geregelt. Dieser Prozeß des Wellen aufbaus im Filterbettkern, das wellenförmige Durchströmen des Filtermediums durch den Filterkörper, das Sammeln im Filtergraben und wieder hochpumpen in den Filterbettkern kann bedarfsgerecht wiederholt und variiert werden. Mit jeder neuen Welle wird dem Fil terbettkern und dem Filterbett ein immer weniger belastetes und immer sauerstoffreicheres Filtermedium zugeführt. Die Anzahl der Wellenperioden innerhalb eines Reinigungszyklus ist abhängig von der geforderten Qualität des Nutzwassers. Die Dauer eines Reinigungszy klus und die Anzahl der Wellenperioden innerhalb eines Zyklus sind problemlos zu variie ren.

Mit der Verwirklichung eines periodisch, wellendurchfluteten idealen Filterkörpers sind die Vorzüge der natürlichen Wirkprinzipien II und III technisch in vollem Umfang reali siert. Die Bepflanzung eines wellendurchfluteten idealen Filterkörpers mit Sumpfpflanzen idealer Höhe, Dichte und Vegetationsdauer schafft die bestmöglichen Voraussetzungen für die Nutzbarmachung des natürlichen I. Wirkprinzips. Das Überleben dieses Feuchtbio tops, trotz Entzug der Eigenproduktion an Biomasse, wird durch Nachschub von Wirkstof fen für die Mikroorganismen mit dem zugeführten Abwasser gesichert. Jeder Reinigungs zyklus endet mit der letzten Periode, dem letzten Wellengang, und dem Abpumpen des gewonnenen Nutzwassers in das Nutzwasser-Sammelbecken.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Einrichtung in einer schematischen Darstellung als Draufsicht,

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht.

Zur Einleitung soll das Verfahrensregime im Zusammenwirken mit der Einrichtung seine Erläuterung finden. In einer vorgeschalteten Vorstufe 1, die als handelsübliche Mehrkam mergrube ausgebildet sein kann, wird als Bioaktivator und Katalysator in das Abwasser ein hochpulverisiertes Quarzmehl eingebracht. Das Quarzmehl, handelsüblich als PENAC-G ausgebildet, hat nach mehrjährigem Vergleichen das sicherste Ergebnis gebracht. Mit diesem Mittel werden selbst Papierreste im gesamten angesammelten Abwasser in relativ kurzer Zeit homogenisiert und als Schwebestoffe im Wasser gelöst. Selbst nach dreÿähri gem Einsatz des Mittels in der Vorstufe 1, ist keine Ausbildung einer Schwimmdecke zu verzeichnen. Zur Beschickung der Einrichtung wird täglich, entsprechend dem Durchsatz im Verfahrensregime eine bestimmte Zulaufmenge in die Einrichtung gefördert. Der Filter 2 der Einrichtung ist mit einem Filterbettkern 3 ausgerüstet, der so grobkörnig in seinem Aufbau und in seinem Volumen ausgebildet ist, daß er möglichst die gesamte Zulaufmen ge aufnimmt, somit eine Welle aufbaut und trotzdem bereits eine Filterwirkung ausübt, wenn das Abwasser von dort in das Filterbett 4 abfließt. Dabei werden im Filterbettkern 3 ersteinmal die großen Schwebeteile angesammelt und für eine erste Behandlung in den Ver fahrensprozeß eingeführt. Die Großporigkeit verhindert gleichzeitig ein Verschließen der Filterporen des Filterbettkernes 3 und bewirkt eine partielle Aussonderung grober Filter stoffe, die dann nicht in das feinere Filterbett 4 gelangen. Es ist zu bemerken, daß das er findungsgemäße Verfahren auch im Winterbetrieb realisiert wird und die Grobporigkeit des Filterbettkernes 3 ein Einfrieren des Filters 2 verhindert. Das Verfahren läuft, wie dar gestellt, in der Art eines wellenförmigen Durchsatzes des zu behandelnden Abwassers, durch die Einrichtung ab. Die Gegensätzlichkeit der Korngrößen des Filteraufbaus des Fil terbettkernes 3 gegenüber dem Filterbett 4 läßt einen schnellen Aufbau einer Füllwelle zu, welche durch die Zulaufmenge gebildet wird. Die Zulaufmenge verteilt sich aus dem Fil terbettkern 3 kommend, in das Filterbett 4. Dabei ist die Länge der Filterstrecke abhängig von der Anstauhöhe im Filterbettkern 3 und der Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Filterbet tes 4. Dieser Überlegung Rechnung tragend, ist der Filterbettkern 3 mit der größten Mäch tigkeit im Filter 2 angeordnet. Nach dem Durchlaufen des Filters 2 wird das zu filternde Abwasser in einem Auffang 5, als Filtergraben ausgebildet sein kann, in einer darin vorge sehenen Drainage aufgefangen. Das Abwasser, im Filtergraben angesammelt, wird nach dem Zufließen von 50% bis 75% der eingegebenen Zulaufmenge, durch eine Umwälz pumpe wieder in den Filterbettkern 3 eingespeist. Das Abwasser ist als teilgereinigt zu be zeichnen. Diese Teilreinigung wird immer konzentrierter in ihrem Reinigungsergebnis, bis nach Ablauf eines Intervalls der Reinigungsgrad eines Nutzwassers erreicht ist. Die durch das Umpumpen verursachte Ausbildung einer neuen Welle, d. h. eines erneuten Durchlaufs durch das Filterbett 4, verhindert ein Ankleben der Schwebeteilchen im Filter 2, die durch die Intervalle der Wellen angehoben und abgesenkt werden und verhindert ein Verkleben der Filterporen. Zu vergleichen ist dieser Vorgang mit dem sanften Schütteln eines Siebes. Dabei ist zusätzlich festzustellen, daß bei mehrmaligem Durchsatz der im Abwasser schwe benden Teilchen, diese durch die Mikroorganismen angegriffen, ständig verkleinert und bis zum völligen Beseitigen behandelt werden. Dieser Bakterienfraß führt die Schwebeteile immer kleineren Poren zu und verhindert mit dem zyklischen An- und Abschwellen des Abwassers im Filter 2 weiterhin deren Verkleben. Mit dem Beenden des Förderns soll die Qualität eines Nutzeswasser erreicht und ein Intervall des Durchsatzes beendet sein. Ein In tervall, gemäß dem Verfahrensregime, beginnt mit dem Zuführen des Abwassers aus der Vorstufe 1 in den Filterbettkern 3, erzeugt dabei die erste große Welle, durchläuft die In tervallstufen, die durch Umpumpen des immer weiter sich reinigenden Abwassers gekenn zeichnet sind, mit dem jedesmal eine neue Welle beginnend, im Filterbettkern 3 erzeugt wird und endet mit dem Erreichen der Nutzwasserqualität und einem Abpumpen des Nutz wassers in einen separat angeordneten Behälter. Danach beginnt ein neuer Intervall mit der ersten Intervallstufe, dem Zuführen des Abwassers aus der Vorstufe 1 in den Filterbett kern 3. Es ist wohl dem Verfahrensregime eindeutig zu entnehmen, daß mit jeder neuen Welle innerhalb eines Intervalls dem Filter 2 ein immer weniger belastetes und immer sau erstoffreicheres Medium zugeführt wird, das hier aus belastetem Abwasser gebildet und zu Nutzwasser umgebildet ist. Es ist selbstverständlich, daß die Anzahl der Wellenperioden innerhalb eines Reinigungsintervalls, abhängig von der geforderten Qualität des Nutzwas sers ist. Das Verfahren ist soweit offen, daß die Dauer eines Reinigungsintervalls und Anzahl und Intensität der Wellen innerhalb eines Intervalls, ohne Schwierigkeiten zu vari ieren sind. Die Verfahrensdurchführung erlaubt es vorteilhafterweise, das Filterbett 4 des Filters 2 mit Sumpfpflanzen zu besetzen. Durch die Bewurzelung der Pflanzen und deren Hineinragen in das Filterbett 4 werden die Lebensbedingungen der Mikroorganismen bedeutend verbessert. Es empfiehlt sich, zur Durchführung des Verfahrens, das Filterbett 4 mit den Pflanzen Juncus effusus (Flatterbinse) und Juncus glaucus (Blaubinse) vorzunehmen, die einen günstigen Verdunstungsschutz im Sommer bilden und auch im Winter zur Temperierung des Filters 2 beitragen. Es empfiehlt sich, im Frühjahr den Bin senbestand zu schneiden, zu trocknen und anschließend zu verbrennen. Diese Vorgehens weise sichert ein problemloses Entziehen von Phosphaten, Schwermetallen u. a. Schadstof fen sowie einer Vielzahl in den Pflanzen gespeicherter Umweltgifte. Die Bepflanzung des wellendurchfluteten Filters schafft die besten Voraussetzungen einer Symbiose zwischen Pflanzen, Mikroorganismen und Umwelt.

Die bisherigen Ergebnisse der Verfahrenserprobung zeigten eine Abbauleistung an Schad stoffen, in der durch das Verfahren betriebenen Einrichtung wie folgt:

Beispiel 1
Abbauleistung der Pflanzenkläranlage
BSB₅\|96%
CSB	91%
TOC	76%
organischer Stickstoff	85%
Ammonium	82%
Gesamtstickstoff	78%
Gesamtphosphat	83%
Für Nitrat und Nitrit ergaben sich folgende Durchschnittsablaufwerte: @	Nitrit	0,6 mg/l
Nitrat	0,5 mg/l

Die Werte für die Abbauleistung sind Durchschnittswerte, die sich bei der monatlichen Beprobung der Anlage in dem Zeitraum April bis Oktober 1995 ergaben. Die Anlage wurde mit 2 m³ pro Tag beschickt.

Die Mindestanforderungen für den BSB₅ und CSB für die Kläranlagengröße 1 (< 1000 EW) werden eingehalten.

Die mikrobiologischen Untersuchungen ergaben eine Reduzierung der coliformen Keime und der Gesamtkeimzahl um den Faktor 10^-2.

Eine vollständige Bewertung der Leistungsfähigkeit der Anlage ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht möglich, da die Anlage unter anderem noch im Winterbetrieb getestet werden muß.

Beispiel 2

(Auszug aus dem Prüfbericht LUS Nr. 757/95 vom 27. 11. 1995)

Die erfindungsgemäße Einrichtung zeigt folgenden grundsätzlichen Aufbau:

Die Einrichtung besteht aus den grundsätzlichen Funktionsteilen

Vorstufe 1; Filter 2 und Behälter 6 für das Nutzwasser. Die Vorstufe 1 ist über eine Lei tung 9 mit dem Filter 2 verbunden. Der Filter 2 ist aus den wesentlichen, ineinander über laufenden Filterteilen Filterbettkern 3; Filterbett 4; Auffang 5 gebildet. Der Filterbettkern 3 weist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in seiner Dicke die größte Mächtigkeit auf und verläuft übergangslos, ohne gesonderte Trennwand, in das Filterbett 4, welches mit dem Auffang 5 endet. Der Filterbettkern 3 ist aus grobem Filtermaterial gebildet und in seinem Aufnahmevolumen dem des Filterbettes 4 äquivalent. Der Auffang 5 ist so ausgebildet, daß in ihm das den Filter 2 durchlaufene Abwasser bzw. hergestellte Nutzwas ser aufgenommen und einer Pumpe 12 zugeführt werden kann. Weiterhin ist der Auffang 5 mit einer Meßstelle 7 in Verbindung gebracht. Die Meßstelle 7 mißt die Menge des bei einem Durchlauf durch einen Filter 2 gelangten Abwassers. Weiterhin wird an der Meßstelle 7 der Reinheitsgrad des durchgefilterten Nutzwassers ermittelt. Ist der vorgese hene Reinheitsgrad erreicht, löst die Meßstelle 7 ein Signal an die Pumpe 12 aus und das Nutzwasser wird in den Behälter 6 gepumpt. Ist der Reinheitsgrad des Nutzwassers nicht erreicht, erhält die Pumpe 12 von der Meßstelle 7 ein Signal und das durchgefilterte, noch nicht vollständig gereinigte Nutzwasser, wird in den Filterbettkern 3 zurückgepumpt, um erneut für einen Durchlauf, aus dem Filterbettkern 3 in das Filterbett 4, zur Verfügung zu stehen. Wenn nach erfolgreicher Reinigung das Nutzwasser aus dem Auffang 5 in den Behälter 6 gelangt ist, gibt die Meßstelle 7 über die Leitung 13 einen Kontakt an die Pumpe 11, die mit der Dosiereinrichtung 16 verbunden ist. Die Pumpe 11 fördert danach, durch die Dosiervorrichtung 16 gesteuert, eine dosierte Menge Abwasser aus der Vorstu fe 1 in den Filterbettkern 3. Der Filterbettkern 3 gibt dann über das Filterbett 4 das Abwas ser für einen neuen Filtervorgang in den Auffang 5. Es ist selbstverständlich, daß die Länge des Intervalls, bei dem das herzustellende Nutzwasser bis zum Erreichen seines vor bestimmten Reinigungsgrades unterschiedlich sein kann, da auch die Verschmutzung des Abwassers nicht konstant ist. Der Intervall wird erst dann abgeschlossen, wenn das Abwas ser schon mit beginnender Nutzwasserqualität aus dem Auffang 5 über die Pumpe 12 in den Filterbettkern 3 geleitet wird, und eine ausreichende Qualität des Nutzwassers erreicht worden ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist selbstverständlich dem Verfahrensregi me unterworfen. Der Filter 2 ist insgesamt mit Mikroorganismen durchsetzt. Beim Durch fließen des Filters 2 werden die Mikroorganismen mit den Schwebestoffen des biologisch belasteten Abwassers in Verbindung gebracht. Wenn das durch den Filter 2 fließende Abwasser den Filter 2 verläßt, werden die Poren des Filters 2 befreit, für einen Luftein tritt der Umgebungsluft geöffnet und der Filter 2 mit den darin angesiedelten Mikroorga nismen beatmet. Diese Beatmung fördert einerseits die biologische Belebung des Abwas sers, seine Reinigung und fördert die Aktivität und die Reinigungsleistung der Mikroorga nismen. Vorteilhafterweise kann der Filter 2 partiell oder vollständig mit Sumpfpflanzen besetzt werden, deren Wurzelwerk die Lebensbedingung und die Aktivität der Mikroorga nismen unterstützen.

Bezugszeichenliste

1 Vorstufe
2 Filter
3 Filterbettkern
4 Filterbett
5 Auffang
6 Behälter
7 Meßstelle
8 Verbindung
9; 10 Leitung
11; 12 Pumpe
13; 14 Übergang
15 Leitung
16 Dosiervorrichtung
17 Sohle
X Einzelheit

Claims

1. Verfahren zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser, bei dem das Abwasser von einem Einlaß durch ein Filterbett fließend, einem Auffang zugeleitet und wieder abgeleitet und mit Pflanzenwurzeln in Kontakt gebracht wird, wobei die Schadstoffe entfernt und dem Abwasser beim Be handlungsprozeß Stoffe zugegeben werden, die diesen Prozeß regulieren, gekenn zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a. Füllen eines grobkörnigen, ausgebildeten Filterbettkernes mit einer dosierten Menge Abwasser aus eher Vorstufe.
b. Ablaufen des Abwassers aus dem Filterbettkern in das an den Filterbettkern ange schlossene Filterbett in Richtung eines Auffangs.
c. Vollständiges Benetzen des Filters über den Filterbettkern, einschließlich des Filter bettes mit Abwasser und seinen Schwebestoffen, sowie Fütterung der darin angesiedel ten Mikroorganismen.
d. Einsaugen von Umgebungsluft in das Filterbett, beginnend beim Filterbettkern, wenn das Abwasser diesen, zum Filterbett strömend, verläßt.
e. Auslaufen des Abwassers aus dem Filterbett und Einsaugen von Umgebungsluft in das Filterbett, wenn das Abwasser, dieses durchströmend, zum Auslaß geführt wird.
f. Benetzung der Mikroorganismen und der Oberfläche des Abwassers im Filterbett mit Sauerstoff aus der angesaugten Umgebungsluft.
g. Bei Bedarf Messung der im Auslaß angesammelten, durch das Filterbett gelaufenen Abwassermenge zur Feststellung des vorhandenen Reinheitsgrades.
h. Rückführung des angesammelten Abwassers aus dem Auffang in den Filterbettkern für einen erneuten Durchlauf mit mehrfachen Wiederholungen in einem Intervall.
i. Austreiben der beim vorherigen Durchlauf des Abwassers in das Filterbett eingesaug ten Umgebungsluft, bei gleichzeitigem, erneutem Umspülen der im Filterbett wirken den Mikroorganismen, sowie Eintrag von Schwebestoffen in das Filterbett mit dem erneuten eingetragenen Abwasser aus dem Auffang.
j. Fortsetzung der Beschickung des Filterbettes mit dem bereits vorgefilterten Abwasser bis zum Erreichen einer als Nutzwasser ausreichenden Reinigungsstufe.
k. Bei Bedarf Messung des vorhandenen Reinheitsgrades des aus dem Abwasser gewon nenen Nutzwassers in einer Meßstufe.
l. Beendigung des Rückführvorganges des in einem Filterintervall zu Nutzwasser ausge filterten Abwassers in den Filterbettkern mit einem Abpumpen des Nutzwassers und erneute Beschickung des Filters aus der Vorstufe mit vollständig belastetem Abwas ser.
m. Beginn eines neuen Intervalles.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß von der ersten Zufüh rung des Abwassers ans der Vorstufe in den Filterbettkern, mit mehrmaligem Umpumpen, bis zum Erreichen einer vorbestimmten ausreichenden Reinigungsstufe des im Auffang angesammelten, gereinigten Abwassers, ein Intervall ausgefüllt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuführung von Abwas ser zum Filter, in gleichmäßigen Intervallen erfolgend, mit jeweils gleichen Zufüh rungsmengen vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuführung von Abwas ser zum Filter, in ungleichmäßigen Intervallen erfolgend, mit jeweils gleichen Zufüh rungsmengen vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuführung von Abwas ser zum Filter, in jeweils gleichmäßigen Intervallen erfolgend, mit ungleichen Zufüh rungsmengen vorgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuführung von Abwas ser zum Filter in ungleichmäßigen Intervallen erfolgt und in jeweils ungleichmäßigen Mengen vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erneute Einleiten des Abwassers in den Filterbettkern im Intervallverlauf dann erfolgt, wenn der Filterbet tkern annähernd entleert ist und das Abwasser das Filterbett in seinem unteren Schich tenbereich passiert.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Einlassen des Abwassers bei einer Ansammlungsmenge von 50% bis 75% des eingeführten Abwas sers aus dem Auffang erfolgt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß nach dem Ablaufen des Abwassers aus dem Filterbett in den Auffang und der Entleerung des Filterbettkerns sowie zur Aufnahme der Außenluft in die Zwischenräume des Filterkernes des Filterbettes eine Pause, vor dem erneuten Nach strömen des Abwassers in das Filterbett, eingeführt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß dem unbehandelten Abwasser in der Vorstufe ein Quarzmehl in feingemahlener Form zur Homogenisierung zugegeben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß das Quarzmehl in der Form des Homogenisierungsmittels PENAC-G zugegeben wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 sowie nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeich net, daß das Mittel in einem Mengenanteil von 10 bis 150 g/m³ dem in der Vorstufe angesammelten Abwasser beigegeben wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß das Quarzmehl in einem Mengenanteil von 20 g/m³ dem zuzuführenden Abwasser beigegeben wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Abwasser dem Filter bett über den Filterbettkern in seinem Volumen der jeweiligen Größe des zum Einsatz vorgesehenen Einrichtung angepaßt, zum Beginn eines Intervalls aus der Vorstufe zugeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß das Abwasser in einer Menge von 1 m³/15 m² Filterfläche zum Beginn eines Intervalls aus der Vorstufe zugeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, gekennzeichnet dadurch, daß der Reinigungsgrad des im Auffang gesammelten Abwassers gemessen und beim Erreichen eines vorbestimmten Reinheitsgrades das Nutzwasser aus der Einrichtung entfernt sowie zur Einleitung eines erneuten Inter valls ungereinigtes Abwassers aus der Vorstufe entnommen wird.

17. Einrichtung zum Behandeln von Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser, mit einer Vorstufe von der ein Abwasserzufluß, zu einem Filter bis zu einem Auffang hin erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung eine Vorstufe (1) aufweist, die mit einem Filter (2) verbunden ist, der aus einem Filterbettkern (3), einem Filter bett (4) und einem Auffang (5) gebildet ist, wobei der Filterbettkern (3) an dem Filter bett (4) angeordnet und im Bereich des Überganges mit diesem übergangslos verbun den, aus deutlich gröberem Material und größerer Mächtigkeit gebildet ist als das Filterbett (4), das sich bis zum Auffang (5) erstreckt, der in Höhe der Sohle (17) angeordnet ist und homogen aus dem Filterbett (4) verläuft, daß der Auffang (5) mit einem Behälter (6) verbunden ist, in dem das nach den Filterdurchläufen eines Inter valls gereinigte Abwasser eingeleitet und angesammelt wird, nachdem es den Filter (2) mehrmals bis zum Erreichen eines bestimmten Reinheitsgrades passiert hat, der durch eine Meßstelle (7) am Auffang (5) festgestellt ist, daß das Umpumpen über die Leitung (10) in den Filterbettkern (3) untersucht, das Abwasser dem Behälter (6) zuleitet und mit der Pumpe (11) in der Vorstufe (1) in Verbindung gesetzt, die Zuführung von ungereinigtem, mit einer daran vorgesehenen Dosiereinrichtung (16) Abwasser aus der Vorstufe (1) einleitet, womit ein neues Intervall eröffnet ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß der Übergang (13) durch die Anfänge einer veränderten Korngröße des Filterbettkernes (3) und des Filterbettes (4) und der Übergang (14) durch die homogene Einführung des Filterbet tes (4) in den Auffang (5) gebildet sind.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß im Auffang (5) mit einer Pumpe (12) vorgesehen und über Leitungen (10; 15) das gereinigte Abwasser wechselseitig in den Filterbettkern (3) im Intervall und in den Behälter (6) nach dessen Beendigung eingeleitet wird.

20. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorstufe (1) mit einer Pumpe (11) verbunden ist, die mittels einer angeordneten Dosiereinrichtung (16) über eine Verbindung mit der Meßstelle (17) betätigt, und über eine Leitung (9), ungereinigtes Abwasser, dem Filterbettkern (3), als Beginn eines Intervalls, zugeführt wird.