DE1961201C - Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung mit einem biologischen Behandlungsbecken, in dem mehrere jeweils mittels einer horizontalen Welle drehbar gelagerte Gruppen von Drehkörpern angeordnet sind, welche teilweise in das Abwasser eintauchen und durch eine Antriebsvorrichtung mit vorbestimmter, einen Bewuchs aus aerobem biologischem Rasen gewährleistenden Geschwindigkeit gedreht werden.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art reichen die Gruppen von Drehkörpern bis auf den Grund des biologischen Behandlungsbeckens. Hierdurch wird der gesamte Beckeninhalt mit dem auf den Drehkörpern haftenden aeroben biologischen Rasen in Berührung gebracht. Dadurch, daß die Drehkörper den gesamten Beckcninhalt durchwandern, wird in allen Z<i."jii des Behandlungsbeckens eine gute Reinigungslcis(u;ig erzielt.

Dem biologischen Behandlungsbecken ist hierbei ein Nachklärbecken nachgeschaltet, um den von den Drehkörpern abgesonderten biologischen Rasen auszuscheiden, der infolge der im unteren Teil des Behandlungsbeckens durch die Drehkörper verursachten Strömung dort nicht zur Absetzung gebracht werden kann. Derartige bekannte Vorrichtungen benötigen daher die verhältnismäßig aufwendige bauliche Einrichtung eines Nachklärbeckens.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung der eingangs" genannten Art zu schaffen, bei welcher unter Aufrechterhaltung einer guten Reinigungsleistung auf ein dem biologischen Behandlungsbecken nachgeschaltetes Nachklärbecken verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Behandiungsbecken unterhalb der biologischen Behandlungszone, in die die Drehkörper eintauchen, eine Klärzone, aus welcher abgelagerte Feststoffe mittels einer Fördereinrichtung entfernt werden, angeordnet ist und daß die Drehgeschwindigkeit der Drehkörper derart gewählt ist, daß ohne Störung des Absetzvorganges in der Klärzone eine den gesamten Beckeninhalt umfassende Umwälzung stattfindet.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß trotz intensiver Umwälzung, durch die alle Zonen des Behandlungsbeckens mit dem biologischen Rasen der Drehkörper in Berührung gebracht werden, so daß eine gute Reinigungsleistung erreicht wird, ein Absetzen des von den Drehkörpern abgesonderten biologischen Rasens im biologischen Behandlungsbecken möglich ist. Es kann daher auf ein Nachklärbecken verzichtet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Drehkörper als Scheiben ausgebildet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind im Behandlungsbecken Leitflächen angeordnet, die sich etwa vom tiefsten Eintauchpunkt der Drehkörper über eine wenigstens deren Durchmesser entsprechende Länge nach unten erstrecken.

Diese Leitflächen sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie sich in vertikaler Richtung bis oberhalb der Sohle des Behandlungsbeckens erstrecken.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß im mittleren Teil des Behandlungsbeckens ein Sumpf angeordnet ist und daß die Drehkörper sowie die Leitflächen nur auf der Abwasserabflußseite dieses Sumpfes vorgesehen sind.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel längs der Linie 1-1 in F i g. 2,

F i g. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung und

F i g. 4 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

In den F i g. 1 und 2 ist ein biologisches Behandiungsbecken 10 mit einem Abwasserzulauf 11 und einem Abwasserablauf 12 für das behandelte Abwasser dargestellt. Der obere Teil des Behandlungsbeckens 10 enthält eine Anzahl zueinander paralleler Gruppen von Drehkörpern 13 mit drehbar gelagerten Wellen 14. Jede Welle 14 trägt konzentrisch befestigte

Scheiber, 15, die als Bewuchsfläche für den biologischen Rasen dienen. Die Wellen 14 sind zur Vereinfachung der Konstruktion vorzugsweise oberhalb des normalen Abwasserspiegels im Becken 10 gelagert; die Eintauchtiefe der Scheiben 15 kann zwischen V» und Vs ihres Durchmessers liegen. An der Auslaßseite des Behandlungsbeckens 10 ist ein Auslaßwehr 16 vorgesehen, das den Abwasserspiegel im Behandlungsbecken 10 im wesentlichen konstant hält.

Nicht dargestellte Antriebsmittel versetzen die Wellen 14 mit den Scheiben 15 in Drehung. Vorteilhafterweise vermögen die Antriebsmittel auf die Scheiben 15 in Größe und Richtung veränderliche Drehkräfte zu übertragen. Hierdurch wird eine Anpassung an verschiedene Durchströmungen des Behandlungsbeckens 10 und erforderlichenfalls- ein Abspulen des überschüssigen biologischen Rasens von den Oberflächen der Scheiben 15 ermöglicht.

Das Behandlungsbtcken 10 weist zwei übereinanderliegende Behandlungszonen auf. Die die Gruppen von Drehkörpern 13 enthaltende obere Zone des Behandlungsbeckens 10 ist die biologische Behandlungszone. Die unterhalb der Gruppen von Drehkörpern 13 gelegene Zone ist die Klärzone 17, wo sich der überschüssige von den Drehkörpern 13 abgesonderte biologische Rasen aus dem behandelten Abwasser absetzt. Üblicherweise ist am Boden "des Behandlungsbeckens 10 eine Fördereinrichtung 18 vorgesehen, die den abgesetzten Rasen in einen Sumpf 19 fördert, von wo er abgeleitet wird.

Für die Wahl des Durchmessers und der Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben 15 ist die zu bewirkende Umwälzung des Abwassers im Behandlungsbecken 10 von großer Bedeutung. Durch Drehung der Scheiben 15 wird die in F i g. 1 durch Pfeile angegebene Strömung erzeug», die wahrscheinlich weitgehend durch die Zwischenflächenspannung zwischen den Oberflächen der drehenden Scheiben 15 und dem Abwasser entsteht und durch die im wesentlichen das gesamte Abwasser zur Entziehung der Verunreinigungen auf biologischem Wege mit dem Rasen auf den Scheibenflächcn in Berührung kommt. Bevorzugt werden der Durchmesser der Scheiben 15 und die Drehgeschwindigkeit der Scheibengruppen im Behandlungsbecken 10 so gewählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit zwischen benachbarten Scheibengruppen im Oberteil des Behandlungsbeckens IQ etwa 0,6 und 9,0 m/min beträgt. Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt bei der Bestimmung von Größe, Eintauchtiefe und Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben 15 ist die Erhaltung einer vergleichsweise ruhigen unteren Klärzone 17 für das Entfernen des von den Scheiben 15 abgetrennten überschüssigen Rasens.

Vorzugsweise wird die Eintauchtiefe der Scheiben 15 auf die Hälfte der Tiefe des Behandlungsbeckens 10 begrenzt. Unterhalb der Gruppen von Drehkörpern 13 sollte eine abdeichende Tiefe bestehen, urn Wartungs- und Reparaturmaßnahmen an der Fördereinrichtung 18 zu erleichtern und eine genügend tiefe Klärzone 17 zu schaffen, um den überschüssigen Rasen abzutrennen und zu sammeln. In der Praxis liegt der Durchmesser der Scheiben 15 zwischen etwa 0,9 und 3,6 m.

Die höchste Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben 15 sollte 0,9m/sec nicht überschreiten, da höhere Geschwindigkeiten ohne besondere Einrichtungen zui Steuerung der Strömung das Absetzen des abgesonderten Rasens in der darunterliegenden Klärzone 17 stören würde. Anderers'eits muß die Umfangsgeschwindigkeit genügend hoch sein, um ein zu langes

ίο Eintauchen des biologischen Rasens in das Wasser und dessen Erschöpfung wegen mangelnder Sauerstoffzufuhr zu vermeiden. Die bevorzugte Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben 15 beträgt im normalen Betrieb etwa 0,15 bis 0,9 m/sec.

Bevorzugt sollten die Scheiben 15 mit geringstmöglichen Abstäaden auf den Wellen 14 angeordnet sein, um eine möglichst großf Oberfläche pro Volumen der Scheibenanordnung zu erhalten. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß der Rasen etwa 1,5

ao bis 6 mm stark ist. Im Hinblick darauf sollten die Scheiben 15 in der Mitte etwa mindestens 12 inm Abstand haben. Bei der Behandlung normalen häuslichen Abwassers hat sich ein Scheibenabstand zwischen etwa 19 mm und 38 mm als geeignet erwiesen.

Vorzugsweise kann entlang der Längsachse des Behandlungsbeckens 10 ein waagerechter Rückströmdurchlaß 19 a vorgesehen werden, der die Rückführung von Abwasser entlang der Beckenoberfläche ermöglicht.

F i g. 3 stellt eine Weiterbildung des in den F i g. 1 und 2 gezeigten Behandiungsbeckens 10 dar, wobei unterhalb der rotierenden Gruppen von Drehkörpern 13 vertikale Leitflächen 20 vorgesehen sind. Die Leitflächen 20 teilen die untere Klärzone 21 des Behandlungsbeckens 10 in einzelne Klärbereiche auf, die den einzelnen Gruppen von Drehkörpern 13 zugeordnet sind.

Hierdurch wird verhindert, daß abgetrennter Rasen weitergetragen und durch die folgende rasenbedeckte Gruppe von Drehkörpern 13 wieder absorbiert wird, was den Wirkungsgrad des biologischen Behandlungsbeckens 10 bedeutend herabsetzen würde. Die Leitflächen 20 sollten wenigstens in genügender Entfernung oberhalb der Sohle des Behandlungsbeckens

10 enden, um den Betrieb der Fördereinrichtung 18 zu ermöglichen.

In F i g. 4 ist eine weitere bevorzugte Ausfühn:ngsform der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Das Behandlungsbecken 10 weist einen Sumpf 23 auf, dei in der Mitte angeordnet ist. Links und rechts vom Sumpf 23 sind Fördereinrichtungen 24 angeordnet. Das dem Behandlungsbecken 10 zugeleitete Abwasser strömt durch den Einlaß 25 zu und fließt beim Auslaß 26 ab. In dom sich zwischen dem Einlaß 25 und dem Sumpf 23 des Behandlungsbeckens 10 erstrekkenden Teil wird r'^-r größte Teil der absetzbaren Stoffe entfernt, während die restlichen Feststoffe in dem sich zwischen dem Sumpf 23 und dem Auslaß 26 erstreckenden Teil des Behandlungsbeckens 10 in der unterhalb der Scheiben 27 befindlichen Klärzone 28 ausgeschieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

I 961 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung mit einem biologischen Behandlungsbecken. in dem mehrere jeweils mittels einer horizontalen Welle drehbar gelagerte Gruppen von Drehkörpern angeordnet sind, welche teilweise in das Abwasser eintauchen und durch eine Antriebsvorrichtung mit vorbestimmter, einen Bewuchs aus aerobem biologischem Rasen gewährleistenden Geschwindigkeit gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behandlungsbecken (10) unterhalb der biologischen Behandlungszone, in die die Drehkörper (13) eintauchen, eine Klärzone (17, 21, 28), aus welcher abgelagerte Festste, fe mittels einer Fördereinrichtung (18, 24) entfernt werden, angeordnet ist und daß die Drehgeschwindigkeit der Drehkörper (13) derart gewählt ist, daß ohne Störung des Absetz-Vorganges in der Klärzone (117, 21, 28) eine den gesamten Beckeninhalt umfassende Umwälzung stattfindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper (13) als Schei- as ben (IS, 27) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Behandlungsbecken (10) Leitflächen (20) angeorünet sind, die sich etwa vom tiefsten Eintauchpunkt der Drehkörper (13) über eine wenigstens deren Durchmesser entsprechende Länge nach unten erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen (20) sich in vertikaler Richtung bis oberhalb der Sohle des Behandlungsbeckens (10) erstrecken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß irn mittleren Teil des Behandlungsbeckens (10) ein Sumpf (23) angeordnet ist und daß die Drehkörper (13) sowie die Leitflächen (20) nur auf der Abwasserabflußseite dieses Sumpfes (23) vorgesehen sind.