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DE19640347A1 - Reaktor zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser - Google Patents

Reaktor zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser

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Publication number
DE19640347A1
DE19640347A1 DE19640347A DE19640347A DE19640347A1 DE 19640347 A1 DE19640347 A1 DE 19640347A1 DE 19640347 A DE19640347 A DE 19640347A DE 19640347 A DE19640347 A DE 19640347A DE 19640347 A1 DE19640347 A1 DE 19640347A1
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DE
Germany
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filter
filter bed
wastewater
core
water
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DE19640347A
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Inventor
Manfred Launhardt
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Original Assignee
Individual
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Priority claimed from DE29601869U external-priority patent/DE29601869U1/de
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F3/02Aerobic processes
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktor zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser nach der DE Patentanmeldung P 196 03 959.2, insbesondere von Haushaltsabwasser für eine Nutzwassergewinnung, bei der das Abwasser, von einem Einlaß durch ein Filterbett fließend, einem Auffang zugeleitet und aus diesem wieder abgeleitet wird und beim Durch­ fließen des Filterbettes, mit Pflanzenwurzeln in Kontakt gebracht wird, wobei die Schad­ stoffe entfernt und dem Abwasser beim Behandlungsprozeß Stoffe zugeführt werden, die diesen Prozeß aktivieren.
Es ist bekannt, biologisch belastete Abwässer, insbesondere aus Haushalten, zu reinigen und einem 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 4119 835 A1 ist ein Verfahren zur biologischen Abwasserreini­ 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 einen ständigen Kreislauf umgepumpt. Das Verfah­ ren verläuft kontinuierlich, da die Gülle als Nährstoff ständig dem Wasser zugeführt und nur die Schadstoffe aus dem Abwasser entfernt werden. Das Verfahren arbeitet diskontinuierlich und anaerob. In der DE OS 39 06 604 ist ein Funktionssystem sowie eine Bauanlei­ tung für kleine Abwasserkläranlagen dargestellt. Anlagen dieser Art sind durch kreisförmi­ ge Becken gekennzeichnet, in denen das zu reinigende Abwasser umgepumpt und bewegt wird. Dabei ist in einem zentral angeordneten Hohlraum aus dichten Wandungen ein Vor­ haltefaulraum angeordnet, dem ein darüberliegender Absetzraum in Fließrichtung zugeord­ net ist. Die Filterung, in horizontaler Richtung, erfolgt durch eine durchlässige Wand und einen auf dem Boden des Beckens angeordneten Filter. Ein bedeutender Nachteil der Vor­ richtung ist darin zu sehen, daß ihre Reinigung sehr aufwendig und mit großen Schwierig­ keiten verbunden ist. Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung sowie des zugehörigen Verfah­ rens liegt darin, daß alle Funktionseinrichtungen zum Zentrum hin geneigt sind, damit eine Reinigung des Abwassers hin 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 ausgebildet ist. Die Stu­ fen sind mit vertikalen Trennwänden ausgerüstet. Die Drainage der Filterschicht erfolgt am Boden. Die Filterschicht ist mit unterschiedlichen Pflanzenarten besetzt. Sie weist eine gleichförmige Ausbildung auf und ist in jeder Kammer homogen ausgebildet. Die Durch­ flußrichtung, des zu reinigenden Abwassers, ist in eine Richtung gleichförmig fließend von unten nach oben ausgebildet. Die DE OS 37 09 174 stellt ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Reinigung von organisch belastetem Abwasser vor. Diese Vorrichtung arbei­ tet 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 stufenweisen Reini­ gen des Abwassers funktionierendes Verfahren. Dabei ist der Filter nur in einer zweiten Stufe mit Pflanzen besetzt. Verfahren dieser Art weisen den Nachteil einer Diskontinuität auf und haben einen hohen, gleichfalls diskontinuierlich anfallenden Entsorgungsvorgang. Eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abwasser ist in der DE OS 34 23 226 A1 be­ schrieben. Diese Anlage weist Beruhigungsbecken als Absetzstufen 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 Verfahrensführung in den einzelnen Becken unterschiedlich ist und die Stufen speziell auf einzelne Becken aufgeteilt, einen dis­ kontinuierlichen 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 gleichmäßig hohen Wasserstand und werden auf bewachsene Rieselflächen gepumpt und nach einem Absetz­ vorgang behandelt. Innerhalb konzentrisch angeordneter, ringförmig ausgebildeter Sammel­ becken ist ein zentral gelegener Abwasserteich vorgesehen. Aus diesem werden die zu rei­ nigenden Abwasser mehrmals in die außenliegenden ringförmigen Teiche gepumpt, um von da auf Rieselflächen zu gelangen. Innerhalb der Anlage erfolgt keine unmittelbare Rei­ nigung 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 Bodenflächen. Das beschriebene Verfahrensregime funktioniert kontinuierlich, in nicht gleichmäßigen Interval­ len. Die Intervalle werden durch die Höhe des Wasserspiegels in den miteinander kommu­ nizierenden Teichen bestimmt. Eine unmittelbare Reinigung des Abwassers erfolgt nicht. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von biologisch belasteten Abwässern mit Hilfe von Pflanzen, die mit ihren Wurzeln Schmutzsubstanzen binden, offenbart die DE OS 32 44 787. Dabei sind in einem Hauptreinigungsbecken stufenweise angeordnete Vor-, Nach- und Hauptreinigungsbecken vorgesehen. Der Durchfluß des Abwassers er­ folgt 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 angeordneten Ebenen der Vorrichtung ist ein zentrischer Eintrag nicht möglich. Die Verfahrensführung 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 Einsen­ kung angeordnet und durch eine Staumauer begrenzt. Dabei ist das Becken rechteckig aus­ gebildet und der Durchfluß entlang der Längsmittenachse in Richtung der Begrenzungsmau­ er geführt. Hinter der Mauer ist eine Auffangrinne, zur Weiterleitung des in der Anlage be­ handelten Abwassers, vorgesehen. Das Filterbett ist mit Pflanzen besetzt, wobei der Ein­ trag des zu behandelnden Abwassers in der vollen Breite des Beckens kontinuierlich er­ folgt. Die Vorrichtung offenbart die Möglichkeit, das zu behandelnde Abwasser diskonti­ nuierlich, d. h. in Intervallen von oben einzutragen, wobei es dann das Filterbett durchdrin­ gend, in die dem Eintrag entgegenliegend angeordneten Auffangrinne gelangt. Eine weiterhin ermittelte US PS 5 137 625 legt eine Vorrichtung offen, die aus kastenförmigen Behäl­ tern 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 Pflanzen besetzt. Das Verfahrensregime ist diskontinuierlich. Die Vorrichtung ist in mehrere Becken unter­ teilt. In einem letzten Reinigungsbecken erfolgt die abschließende Reinigung durch den Kontakt mit Pflanzenwurzeln, die im Filter der letzten Reinigungsstufe eingesetzt 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, einen Reaktor zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser, insbesondere von Haushaltsabwasser, zur Gewinnung von Nutzwas­ ser mit einem Filter, in den das Abwasser geleitet wird, und einem Auffang, dem das gefil­ terte Abwasser nach dem Positionieren wieder zufließt, dann gesammelt, gemessen und entnommen wird und der Filter eine Grundplatte aufweist und Pumpen und Leitungsinstallationen zum Betrieb des Reaktors vorgesehen sind, zu schaffen, der es gestattet, unter Verwendung von ausschließlich biologischen Mitteln mit einem rationellen, umweltfreund­ lichen Betrieb Abwasser an ihrem Entstehungsort umweltfreundlich und mit einem hohen wirtschaftlichen Ergebnis zu Nutzwasser umzugestalten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Reaktor ein Filter ausge­ bildet ist. Der Filter besteht aus einem Filterbettkern, dem sich homogen ein Filterbett anschließt, welches bis über einen Auffang verläuft, in dem das Abwasser aufgefangen und gesammelt wird. Der Filterbettkern weist im Filter die größte Mächtigkeit seiner Dicke auf und ist so ausgebildet, daß darin Einlässe für das zu filternde Abwasser aufge­ nommen werden können. Der Filterbettkern weist gegenüber der Struktur des Filterbettes eine weit gröbere Ausbildung seiner Körnung auf als das Filterbett. Die Dimensionierung des Filterbettkernes ist so ausgewählt, daß eine vordosierte, genau bestimmte Menge Abwasser aufgenommen und in dem Filterbett zum Ablaufen gebracht werden kann. Zur Zuführung des zu filternden Abwassers sind in dem Filterbettkern Einlässe für das Abwas­ ser angeordnet. Das Filterbett erstreckt sich über einen Auffang hinweg bis zum Rand des Reaktors. Der Auffang ist als Vertiefung ringförmig ausgebildet, unter dem Filterbett eingeordnet und verläuft äquivalent der Ausbildung der Kontur des Filterbettkernes. Eine Grundplatte des Filters ist derart ausgestaltet, daß die Hauptfunktionsteile des Reaktors wie der Filterbettkern, das Filterbett, sowie der Auslaß, umgeben von dem Rand, durch sie aufgenommen werden.
Es ist eine Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Lösung, daß der Filter im Bereich der Einlaufzone bis zum Übergang des Filterbettkernes in das Filterbett seine größte Mächtigkeit aufweist. Es ist im Sinne der Erfindung, daß das Aufnahmevolumen des Filter­ bettkernes dem des Filterbettes gleich ist und daß das zu filternde Abwasser bis zur Entlee­ rung des Filterbettkernes in das Filterbett eintragbar ist. Vorteilhaft ist die Erfindung ausgestaltet, wenn die Grundplatte des Reaktors eine kreisförmige Ausbildung aufweist, welcher der Filter folgt, der von dem Auffang und einem Rand konzentrisch umschlossen ist. Die Erfindung ist dann weiter ausgebildet, wenn die Außenkonturen der Grundplatte ungleichförmig gekrümmt ausgebildet sind. In dieser Ausgestaltung kann der Reaktor eine ellipsenförmige oder eine andere, von der kreisförmigen Gestalt abweichende Form ha­ ben. Weiterhin ausgebildet und variiert ist die erfindungsgemäße Lösung dadurch, daß die Außenkonturen der Grundplatte im wesentlichen geradlinig und zu einer, quaderförmigen, rechteckigen oder polygonalen Form ausgebildet ist. Die Form kann beispielsweise ge­ wählt werden, wenn der Reaktor bei Beibehaltung seines grundsätzlichen, funktionalen Aufbaus in Batterieform, reihen- oder linienförmig geordnet, ausgebildet ist. Bei diesen geometrischen Formen ist der Filterbettkern auf den Schnittpunkten der jeweiligen Mit­ tenachsen angeordnet und der Verlauf des Filterbettes den Außenkonturen angepaßt. Die­ sem Grundgedanken folgend, ist die Erfindung weiterhin ausgebildet, wenn eine mit dem Filterbettkern versehene Einlaßzone auf einer der Mittenachsen der Grundplatte angeord­ net ist. Die Funktionsweise des Reaktors soll vorteilhafterweise erläutert werden.
Die grundsätzlichen Schritte des Arbeitsregimes des Reaktors realisieren vorteilhaft einen selbsttätigen Reinigungsvorgang des Abwassers durch ausschließlich biologische Vorgän­ ge. 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 Mehrkammer­ grube ausgebildet sein kann, wird das Abwasser für seine Behandlung in die Einrichtung gepumpt und gelangt von dort unmittelbar in den Filterbettkern der Einrichtung. Der Fil­ terbettkern nimmt eine Dosiermenge des Abwassers auf, die ausreicht, einen Reinigungsin­ tervall zu beginnen. Durch die vollständige Füllung des Filterbettkernes mit der vordosier­ ten Menge Abwasser wird eine erste Welle des Reinigungsvorganges im Filter der Einrich­ tung 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 erneuten Auffüllen zur Verfügung. Das Auffüllen des Filterbettkernes erfolgt jetzt, im Rahmen des Intervalls, aus dem Auffang der Einrichtung mit dem bereits vorgereinig­ ten 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 Nutzwasser aus der Einrichtung entfernt und ein neuer Reinigungsintervall be­ ginnt damit, daß erneut, in einer vordosierten Menge, Abwasser aus der Vorstufe in den Filterbettkern gepumpt wird. Das zyklische Füllen und Entleeren des Filterbettkernes in das Filterbett des Filters erzeugt einen wellenförmigen Durchgang des zu reinigenden Abwassers durch den Filter. Dieser wellenförmige Durchgang ist eine wesentliche Voraus­ setzung, um die erfindungsgemäßen Wirkungen der Verfahrensschritte realisieren zu kön­ nen. 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 Filterbett vorhandenen Abwassermenge durch den Abfluß aus dem Fil­ terbettkern über das Filterbett in den Auffang, entsteht eine Saugwirkung, mittels der durch die Oberfläche des Filters Umgebungsluft in den Filter gezogen wird. Diese Umge­ bungsluft 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 Mikroorganis­ men mit dem Abwasser in Verbindung gebracht, also gefüttert. Die Fütterung der Mikroor­ ganismen ist mit einem Abbau der biologischen Schadstoffe im Abwasser verbunden. Es ist selbstverständlich, daß sich durch den mehrmaligen Durchsatz des Abwassers die Größe der Schwebestoffpartikel 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 Mikroor­ ganismen zu beschicken und für einen intensiven Reinigungseffekt zu nutzen. Das zykli­ sche Durchlaufen des Filters durch das zu reinigende Abwasser birgt einen weiteren Vor­ teil in sich, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt wird. Der beim Absinken der Wasseroberfläche entstehende Unterdruck saugt nicht nur Frischluft an, sondern ver­ sorgt alle erreichbaren, jetzt noch feuchten Flächen des Filters mit aktivem Sauerstoff aus der Luft. Dieser Prozeß stellt ein Einatmen des Filters dar. Die Mikroorganismen werden durch die einströmende Luft mit Sauerstoff versorgt und beim Nachströmen des Abwas­ sers mit Ballaststoffen, aus denen sie sich ernährend, die Schadstoffe entfernen und das Ab­ wasser reinigen, in Kontakt gebracht. Zu den wirkungsvollsten Bakteriengattungen gehö­ ren 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 spezi­ fische Vergrößern der Wasseroberfläche des durchlaufenden Abwassers, beim Benetzen der Körnung des Filters, hat einen weiteren Vorteil zur Folge. Das belastete Abwasser wird an seiner Oberfläche, die jetzt stark vergrößert ist, von dem Sauerstoff der Umge­ bungsluft benetzt und über diese Oberfläche mit Sauerstoff angereichert. Diese Anreiche­ rung der Oberfläche, die wie bereits betont, im Filter sehr stark vergrößert ist, führt zu einer weiteren Erhöhung des Sauerstoffanteils im zu reinigenden Abwasser und einer schnelleren, intensiveren Verminderung der Belastung des Wassers und einer wirtschaftli­ chen Herstellung von Nutzwasser.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Den Reaktor in einer Draufsicht, in einer runden Ausbildung
Fig. 2 Den Schnitt 1-1 aus Fig. 1
Fig. 3 Die Einzelheit X aus Fig. 2
Fig. 4 Die Einzelheit Y aus Fig. 2
Fig. 1 zeigt den Reaktor 1 in einer kreisförmigen Ausbildung. Der Reaktor 1 ist auf einer Grundplatte 19 angeordnet, so wie in Fig. 2 noch näher dargestellt werden soll. Die Funk­ tionsteile des Reaktors 1 sind im wesentlichen in der Grundplatte 19 angeordnet. Eine der Reaktorform angepaßte Einlaßzone 5 ist kreisförmig ausgebildet und homogen sich anschließend, konzentrisch von einem Filterbett 3 umgeben. An den Außenkonturen ist das Filterbett 3 von einem Rand 6 umschlossen. Unter dem Filterbett 3, nahe dem Rand 6, verläuft an der Unterseite des Filters 2 ein Auffang 7. Die Einlaßzone 5 ist durch einen darin eingeordneten Filterbettkern 4 ausgebildet. Wie Fig. 1 zeigt, sind alle Funktionszo­ nen des Filters 2 konzentrisch um die Einlaßzone 5 angeordnet. Zur Kontrolle der Einlaß­ zone 5 ist über dem Filter 2 ein Steg 21 vorgesehen, um die eingefügte Meßstelle 22 sowie die Einlaßzone 5 und das Filterbett 3 beobachten und deren Funktion kontrollieren zu können.
Fig. 2 zeigt die Ausbildung des Reaktors 1 mit seinen wesentlichen Funktionsteilen. Durch die Schnittdarstellung ist unkompliziert zu erkennen, daß der Filter 2 über der Grundplatte 19 angeordnet ist. In der Grundplatte 19 ist unter dem Filter 2 der Auffang 7, konzentrisch verlaufend vorgesehen, in dem ein Pumpenschacht 10 eingeordnet ist. Der Filter 2 ist durch einen Rand 6 begrenzt. In dem Pumpenschacht 10 sind eine Umwälzpum­ pe 11 und eine Nutzwasserpumpe 12 angeordnet. Der Pumpenschacht 10 hat deshalb eine größere Tiefe als der Auffang 7. In dem Pumpenschacht 10 kann das durch den Filter 2 gelangte, bereits gefilterte Abwasser, das im Auffang 7 in einem Drainrohr 14 gesammelt wird, zusammenlaufen und ist durch die Pumpe 12 erreichbar. Auf der Oberseite der Grundplatte 19 ist der Filter 2 ausgebildet. Der Filter 2 besteht aus mehreren Bereichen. Der erste Bereich ist durch die Einlaßzone 5 ausgebildet. Die Einlaßzone 5 ist am Mittel­ punkt des Filters 2 vorgesehen. In dieser Zone 5 ist der Filterbettkern 4 eingeordnet, dem sich das Filterbett 3 anschließt, daß dann über den Auffang 7 hinweg bis zum Rand 6 des Reaktors 1 verläuft. Der Filterbettkern 4 in seiner zentrischen Lage weist, bezogen auf die Gesamtmächtigkeit des Filters 2 auf der Grundplatte 19, die größte Dimensionierung in der Dicke auf. An den Filterbettkern 4, homogen angeschlossen, ist das Filterbett 3. Mit anfänglich, im Bereich des Filterbettkerns 4 gleicher Dicke, verläuft das Filterbett 3, in seiner Dicke abnehmend, über den Auffang 7 zum Rand 6, der als Transpirationszone 8 ausgeformt ist. Der Auffang 7 ist an seiner, der Filterunterseite zugewendeten Öffnung, mit Vlies 13 bedeckt, um das gefilterte Abwasser durchzulassen und den Auffang 7 gegen den Filter 2 abzuschirmen. Der Auffang 7 ist mit sehr grobkörnigem Filtermaterial be­ stückt. Die zentrisch angeordnete Einlaßzone 5 ist mit einem Einlaß 18 für das Abwasser und einem Einlaß 17 für das im Zyklus bereits ein- oder mehrmals gefilterte Wasser ausge­ rüstet. Die Einlässe 17; 18 sind im Filterbettkern 4 eingefügt und bilden mit diesen zusam­ men die Einlaßzone 5. Der Filterbettkern 4 ist so ausgebildet, daß das mittels der Einläs­ se 17; 18 in den Filterbettkern 4 gelangende Abwasser in einer vollen Dosierung aufgenom­ men werden kann. Die Dosierung erfolgt mittels Schaltzeituhr oder Schwimmerschaltung. Die Dosierung ist so ausgelegt, daß mit einem Einlaßvorgang der Filterbettkern 4 ausge­ füllt ist. Um eine möglichst rationale Dosiermenge aufnehmen zu können, ist der Filterbett­ kern 4 mit grobem Filtermaterial ausgerüstet. Aus dem Filterbettkern 4 fließt das eingelas­ sene Abwasser in das Filterbett 3 und dieses passierend, in den Auffang 7. Im Auffang 7, durch das Drainrohr 14 geleitet, fließt das bereits gefilterte Abwasser in den Pumpenschacht 10 und wird durch die Umwälzpumpe 11 dem Filterbettkern 4 für einen erneuten Durchlauf durch den Filter 2 zugeführt. Wenn das durch die Umwälzpumpe 11 dem Filterbettkern 4 zyklisch zugeleitete Wasser die vorbestimmte Qualität des Nutzwas­ sers erreicht hat, wird das Nutzwasser über die Nutzwasserpumpe 12 aus dem Filter 2 ent­ nommen. Der jetzt zur Verfügung stehende Filterraum des Filterbettkernes 4 wird erneut, durch aus der Vorstufe gefördertes Abwasser, ausgefüllt. Nach der Zuleitung des noch vollständig belasteten Abwassers in den Filter 2 beginnt ein neuer Zyklus des Umpumpens des Abwassers aus dem Pumpenschacht 10.
Fig. 3 zeigt die Einlässe 17; 18 im Filterbettkern 4 der Einlaßzone 5. Der Wassereinlaß 17 für das während des Zyklus zu behandelnde Abwasser ist unmittelbar unter der Oberfläche des Filterbettkerns 4 vorgesehen. Der Abwassereinlaß 18, darüber angeordnet, ist flächig ausgebildet. Der Einlaß 17 ist über Leitungen mit der Pumpe 11 im Pumpenschacht 10 ver­ bunden. Die Pumpe für den Einlaß 18 ist separat vorgesehen. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß der Filterbettkern 4, wie schon erwähnt, eine gröbere Kornstruktur aufweist. Der Fil­ terbettkern 4 ist in seinem Fassungsvermögen so ausgelegt, daß durch seine Poren eine dosierte Zuführung von Abwasser aus der Vorstufe insgesamt aufgenommen werden und dann in das Filterbett 3 ablaufen kann. Zwischen Filterbett 3 und Filterbettkern 4 ist keine Trennstelle, damit das Abwasser ungehindert von der gröberen Struktur des Filterbettkerns 4 in die feine Struktur des Filterbettes 3 überlaufen kann. Jedoch ist durch die Porenunterschiede von Filterbettkern 4 und Filterbett 3 eine Verlangsamung des Durch­ tritts des Abwassers im Filterbett 3 zu verzeichnen und damit ist eine gewollte Reservoir­ bildung im Filterbettkern 4 erreicht. Die dem Filterbettkern 4 zugeordnete größere Mäch­ tigkeit in der Dicke der Filterschicht gewährleistet gleichzeitig ein gutes Drainieren des Ab­ wassers schon bereits im Filterbettkern 4 und seinem Übertreten in das Filterbett 3.
Gemäß Fig. 4 ist der Pumpenschacht 10, in der Lage, nach Fig. 1 im Auffang 7 angeord­ net und entsprechend der Breite des Auffangs 7 ausgeformt. Seine Erstreckung in die Tiefe läßt eine Einordnung von Pumpen 11; 12 sowie des Filtrates unter dem Auffang 7 zu. Eine als Umwälzpumpe 11 ausgelegte Pumpe führt das aus der Vorstufe über den Ab­ wassereinlaß 18 in den Filterbettkern 4 eingeführte Abwasser nach dem Durchlauf durch den Filter 2 aus dem Auffangbehälter 23 dem Wassereinlaß 17 zu. Über die Umwälzpum­ pe 11 und den Wassereinlaß 17 wird das zyklische Umwälzen des zu behandelnden Abwas­ sers im Reaktor 1 realisiert. Die Anordnung gestattet es, das im Auffang 7 zusammenlau­ fende, bereits ein- oder mehrmals durch den Filter 2 gelaufene Abwasser zu sammeln und von der Pumpe 11 aufgenommen, dem Filterkreislauf eines Intervalles, einem Behand­ lungszyklus entsprechend, wieder in den Filter 2 zurückzuführen. Wie der Fig. 4 zu ent­ nehmen ist, ist der Auffang 7 im Bereich des Pumpenschachtes 10 mit Vlies 13 ummantelt und an seiner Oberseite auch damit bedeckt, um ein gleichmäßiges Hinfließen des gefilter­ ten Abwassers in den Pumpenschacht 10 zu ermöglichen. Die Fig. 4 zeigt nochmals deut­ lich die in den Fig. 1 und 2 ausgebildete Transpirationszone 8, welche sich über den Rand 6 des Filters 2 erstreckt. Die Transpirationszone 8 ermöglicht es, den Filterrand 6 sauber und trocken zu halten. Weiter ist signifikant aus der Fig. 4, gemeinsam mit der Fig. 2, ersichtlich, daß die Mächtigkeit des Filters 2 im Bereich des Filterbettkerns 4, also in der Einlaßzone 5, am größten ausgebildet ist, und sich der Filter 2 zum Rand 6 hin er­ streckend, sehr stark verringert, da das gefilterte Abwasser im Auffang 7 aufgefangen, gesammelt und innerhalb des Intervalls wieder zugeführt wird. Der Reaktor 1 arbeitet im wesentlichen mit mehreren Beschickungstakten und Filterintervallen. Die Takte sind wie folgt vorgesehen:
  • 1. Takt
  • - Beginn eines Intervalls
  • - Füllen des Filterbettkerns 4 aus der Vorstufe über den Abwassereinlaß 18
  • 2. Takt
  • - Durchlauf des Abwassers aus dem Filterbettkern 4 in das Filterbett 3 zum Auffang 7
  • - Sammeln des durchgelaufenen Abwassers bis zu einer Menge von 50% bis 75% des in den Filterbettkern 4 eingegebenen Abwasservolumens im Auffang 7
  • - Rückförderung des ein oder mehrmals gefilterten Abwassers aus dem Pumpenschacht 10 in den Filterbettkern 4 über die Umwälzpumpe 11 und den Wassereinlaß 17
  • - Wiederholung des Rückführ- und Sammelvorganges bis zum Erreichen der vorbestimm­ ten Qualität des Wassers
  • - bedarfsweise Messung der Wasserqualität unter Verwendung von Meßstellen 22 zur Messung des Reinheitsgrades des Wassers
  • - Erreichen der Nutzwasserqualität und Festlegung des letzten Durchgangs durch den Filter 2
  • - Entfernen des Nutzwassers aus dem Filter 2 des Reaktors 1 mittels Nutzwasserpum­ pe 12 und Nutzwasserleitung 16 in den Nutzwasserteich (nicht dargestellt)
  • 3. Takt
  • - Ende des Intervalls
  • 4. Takt
  • - erneutes Füllen des Filterbettkerns 4 aus der Vorstufe über die Abwasserleitung 15 des Abwassereinlasses 18 und Weiterführung wie bei Takt 2.
Aufbau und Funktionsweise des Reaktors 1 sind mit folgenden Vorteilen verbunden. Da der Filterbettkern 4 zentrisch angeordnet und dort die größte Mächtigkeit des Filters 2 aufweist, kann aus diesem das Abwasser ungehindert in das Filterbett 3 eintreten. Dadurch entsteht bei der allmählichen Leerung des Filterbettkerns 4 ein Nachschieben der Umge­ bungsluft in den Filterbettkern 4 und in der Folge, wenn das Abwasser das Filterbett 3 in Richtung des Auffangs 7 verläßt, ein gleichzeitiges Nachschieben der Luft in das Filter­ bett 3. Dabei kann die Umgebungsluft ungehindert in den Filter 2 eindringen und dessen Oberflächen benetzen. Das bei der Wiederholung des Beschickungsvorganges des Filter­ bettkerns 4 eingefüllte Abwasser durchströmt dann, alle Kornoberflächen des Filters 2 mit Wasser benetzend, die Poren des Filters 2 und drückt die vorher eingesaugte Luft aus dem Filter 2 heraus. Durch diesen geschilderten Vorgang entsteht eine Art Beatmung des Fil­ ters 2.
Ausführungsgemäß handelt es sich um einen biologisch arbeitenden Filter 2 der mit Mikro­ organismen bestückt ist. Insbesondere die Verwendung von Bakterien der Gattung NITROSOMONAS und NITROBACTER bringen, in Verbindung mit den vorher aufgeführten Fil­ tertakten, und den damit erreichten Wirkungen einen hohen Reinigungsgrad. Durch die Beschickung des Filters 2 in Intervallen, werden neben den bereits dargelegten Wirkungen auch die Mikroorganismen aktiviert, in dem ihnen wechselweise Sauerstoff zur Belebung angeboten wird und das Durchströmen des Filters 2 mit Abwasser ihnen Nahrung zuführt. Dieser Vorgang führt zur Verringerung und Beseitigung der Belastungen und Verunreini­ gungen des Abwassers.
Da das Abwasser entsprechend der Takte zu Beginn eines Intervalls mit einem hohen Verunreinigungsgrad in den Filterbettkern 4 gegeben wird und beim Ablauf der Takte des Intervalls und des mehrmaligen Zuführens aus dem Auffang 7 in den Filterbettkern 4 der Verunreinigungsgrad stetig abnimmt, wird auch die Belastung und Verunreinigung des Abwassers immer geringer. Da die Partikel im Abwasser durch die Behandlung im Fil­ ter 2 mit den Mikroorganismen immer kleiner werden, ist es ihnen auch möglich, feinste Poren des Filters 2 zu durchdringen und bei dem immer stetigen taktweisen Umpumpen auch feinste Poren zu passieren und mit den darin angesiedelten Mikroorganismen in Kontakt zu kommen. Dadurch wird einmal eine gleichmäßige funktionale Belastung des gesamten Filters 2 erreicht, mit dem gleichzeitig eine homogene, durchgehende Selbstreini­ gung des Filters 2 verbunden ist.
Unterstützt wird diese Funktionalität durch die Bepflanzung der Oberfläche des Filters 2 mit Sumpfpflanzen, welche in der Rhizosphäre die Lebensbedingungen der Mikroorganis­ men verbessern und die Funktionalität des Reaktors 1 erhöhen. Die Bepflanzung hat noch einen weiteren Vorteil, daß mit einem Frühjahrsschnitt der gesamte Binsenbestand getrock­ net und verbrannt werden kann.
Durch diese Arbeitsweise ist gewährleistet, daß auf natürliche Weise dem Wasser entzoge­ ne Phosphate, Schwermetalle und eine Vielzahl in den Pflanzen gespeicherte Umweltgifte vernichtet werden können.
Zur Einleitung soll das Arbeitsregime zum Behandeln des Abwassers im Zusammenwirken mit dem Reaktor 1 eine Erläuterung finden. In einer vorgeschalteten Vorstufe, die als handelsübliche Mehrkammergrube ausgebildet sein kann, wird als Bioaktivator und Kataly­ sator in das Abwasser ein hochpulverisiertes Quarzmehl eingebracht. Das Quarzmehl, han­ delsüblich als PENAC-G ausgebildet, hat nach mehrjährigem Vergleichen das sicherste Ergebnis gebracht. Mit diesem Mittel werden selbst Papierreste im gesamten angesammel­ ten Abwasser in relativ kurzer Zeit homogenisiert und als Schwebestoffe im Wasser ge­ löst. Selbst nach dreÿährigem Einsatz des Mittels in der Vorstufe, ist keine Ausbildung einer Schwimmdecke zu verzeichnen. Zur Beschickung der Einrichtung wird täglich, ent­ sprechend dem Durchsatz im Verfahrensregime eine bestimmte Zulaufmenge in die Ein­ richtung 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 mög­ lichst die gesamte Zulaufmenge aufnimmt, somit eine Welle aufbaut und trotzdem bereits eine Filterwirkung ausübt, wenn das Abwasser von dort in das Filterbett 3 abfließt. Dabei werden im Filterbettkern 4 ersteinmal die großen Schwebeteile angesammelt, und für eine erste Behandlung in den Verfahrensprozeß eingeführt. Die Großporigkeit verhindert gleich­ zeitig ein Verschließen der Filterporen des Filterbettkernes 4 und bewirkt eine partielle Aussonderung grober Filterstoffe, die dann nicht in das feinere Filterbett 4 gelangen. Es ist zu bemerken, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch im Winterbetrieb realisiert wird und die Grobporigkeit des Filterbettkernes 4 ein Einfrieren des Filters 2 vermindert. Das Verfahren läuft, wie dargestellt, in der Art eines wellenförmigen Durchsatzes des zu behandelnden Abwassers, durch die Einrichtung ab. Die Gegensätzlichkeit der Korngrö­ ßen des Filteraufbaus des Filterbettkernes 4 gegenüber dem Filterbett 3 läßt einen schnel­ len Aufbau einer Füllwelle zu, welche durch die Zulaufmenge gebildet wird. Die Zulauf­ menge verteilt sich aus dem Filterbettkern 4 kommend, in das Filterbett 3. Dabei ist die Länge der Filterstrecke abhängig von der Anstauhöhe im Filterbettkern 4 und der Flüssig­ keitsdurchlässigkeit des Filterbettes 3. Dieser Überlegung Rechnung tragend, ist der Filter­ bettkern 4 mit der größten Mächtigkeit im Filter 2 angeordnet. Nach dem Durchlaufen des Filterbett 3 wird das zu filternde Abwasser in einem Auffang 7, der als Filtergraben ausge­ bildet sein kann, in einer darin vorgesehenen Drainage aufgefangen. Das Abwasser, im Fil­ tergraben angesammelt, wird nach Ansammlung von 50% bis 75% der eingegebenen Zu­ laufmenge durch eine Umwälzpumpe 11 wieder in den Filterbettkern 4 eingespeist. Das Wasser ist als teilgereinigt zu bezeichnen. 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 3, 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 mehrma­ ligem Durchsatz der im Abwasser schwebenden Teilchen, diese durch die Mikroorganis­ men 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 Verkle­ ben. Mit dem Beenden des Förderns des mehrmals behandelten Abwassers soll die Quali­ tät eines Nutzwassers erreicht und ein Intervall des Durchsatzes beendet sein. Ein Inter­ vall, gemäß dem Verfahrensregime, beginnt mit dem Zuführen des Abwassers aus der Vor­ stufe in den Filterbettkern 4, erzeugt dabei eine erste große Welle, durchläuft die Intervall­ stufen, die durch Umpumpen des immer weiter sich reinigenden Wassers gekennzeichnet sind, mit dem jedesmal eine neue Welle beginnend im Filterbettkern 4 erzeugt wird und endet mit dem Erreichen der Nutzwasserqualität und einem Abpumpen des Nutzwassers in einen separat angeordneten (nicht gezeigten) Behälter. Danach beginnt ein neuer Intervall mit der ersten Intervallstufe, dem Zuführen des Abwassers aus der Vorstufe in den Filter­ bettkern 4. Es ist wohl dem Verfahrensregime eindeutig zu entnehmen, daß mit jeder neuen Welle, innerhalb eines Intervalls, dem Filter ein immer weniger belastetes und immer sauerstoffreicheres Medium zugeführt wird, das hier aus belastetem Abwasser gebil­ det und zu Nutzwasser umgebildet ist. Es ist selbstverständlich, daß die Anzahl der Wellen­ perioden innerhalb eines Reinigungsintervalls, abhängig von der geforderten Qualität des Nutzwassers ist. Das Verfahren ist soweit offen, daß die Dauer eines Reinigungsintervalls und Anzahl und Intensität der Wellen innerhalb eines Intervalls, ohne Schwierigkeiten zu variieren sind. Die Verfahrensdurchführung erlaubt es vorteilhafterweise, das Filterbett 3 des Filters 2 mit Sumpfpflanzen zu besetzen. Durch die Bewurzelung der Pflanzen und deren Hineinragen in das Filterbett 3 werden die Lebensbedingungen der Mikroorganis­ men bedeutend verbessert. Es empfiehlt sich, zur Durchführung des Verfahrens, das Filter­ bett mit den Pflanzen Juncus effusus (Flatterbinse) und Juncus glaucus (Blaubinse) vorzu­ nehmen, die einen günstigen Verdunstungsschutz im Sommer bilden und auch im Winter zur Temperierung des Filters 2 beitragen. Es empfiehlt sich, im Frühjahr den Binsenbe­ stand zu schneiden, zu trocknen und anschließend zu verbrennen. Diese Vorgehensweise sichert ein problemloses Entziehen von Phosphaten, Schwermetallen u. a. Schadstoffen sowie einer Vielzahl in den Pflanzen gespeicherter Umweltgifte. Die Bepflanzung des wel­ lendurchfluteten Filters 2 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 6,5 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 Winterbeprobung (Auszug aus dem Prüfbericht LUS Nr. 757/95 vom 27.11. 1995)
Bezugszeichenliste
1 Reaktor
2 Filter
3 Filterbett
4 Filterbettkern
5 Einlaßzone
6 Rand
7 Auffang
8 Transpirationszone
9 Vlies
10 Pumpenschacht
11 Umwälzpumpe
12 Nutzwasserpumpe
13 Vlies
14 Drainrohr
15 Abwasserleitung
16 Nutzwasserleitung
16′ Wasserleitung
17 Wassereinlaß
18 Abwassereinlaß
19 Grundplatte
20 Pflanze
21 Steg
22 Meßstelle
23 Auffangbehälter

Claims (8)

1. Reaktor zum Behandeln von biologisch belastetem Abwasser nach der DE Patentanmel­ dung P 196 03 959.2, insbesondere von Haushaltsabwasser, zur Gewinnung von Nutzwasser mit einem Filter, in den das Abwasser geleitet und einem Auffang, in den das gefilterte Abwasser nach dem Passieren wieder einfließt, darin gesammelt, gemes­ sen und entnommen wird, der weiterhin eine Grundplatte aufweist, auf der der Filter angeordnet ist und Pumpen- und Leitungsinstallationen zum Betrieb des Reaktors vor­ gesehen sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Filter (2) einen Filterbettkern (4) aufweist, der von einem Filterbett (3) feinere Kornstruktur umgeben ist, der Filter (2) im Bereich des Filterbettkernes (4) seine größte Mächtigkeit aufweist, in das Filter­ bett (3) übergeht, und in Richtung eines Auffangs (7) an Mächtigkeit verlierend, an einen Rand (6) angrenzend, ausgebildet ist, wobei der Filterbettkern (4) in das Filter­ bett (3) übergehend mit Abstand zum Rand (6) angeordnet ist und mittels der in ihm eingeordneten Einlässe (17; 18) für das zu filternde Abwasser und das in einen zykli­ schen Umlauf zu bringende und zu behandelnde Wasser eine Einlaßzone (5) gestaltet ist, aus der das zu filternde Wasser, wenn der Filterbettkern (4) für einen Filterdurch­ gang gefüllt ist, das Filterbett (3) durchlaufend zum Auffang (7) fließt, der einen Pum­ penschacht (10) aufnimmt, in dem das Wasser aus dem Auffang (10) gelangt, um mit einer Pumpe (11) in die Einlaßzone (5) gefördert zu werden, in deren Filterbett­ kern (4) die Einlässe (17; 18), für das zyklisch umzuwälzende Wasser verbunden mit der Pumpe (11), eingeordnet sind, daß der Auffang (7) mit einem Rand (6) gleichlau­ fend eingeordnet ist, an dem das Filterbett (3) angrenzt und in eine Transpirationszo­ ne (8) übergeht und das Niveau der Grundplatte (19) bis zum Bereich des Randes (6) in einer Ebene gehalten und den Abmessungen der Hauptfunktionsflächen des Filt­ ers (2) die mit dem Filterbettkern (4), dem Filterbett (3) sowie dem Auffang ausgefüllt und den Konturen des Reaktors (1) entsprechend ausgebildet ist.
2. Reaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Filter (2) im Bereich der Einlaßzone (5) seine größte Mächtigkeit mit dem Übergang des Filterbettkernes (4) in das Filterbett (3) aufweist.
3. Reaktor nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Aufnahme­ volumen des Filterbettkernes (4) größer oder dem des Filterbettes (3) gleich ist und das zu filternde Abwasser bis zur Entleerung des Filterbettkernes (4) in das Filterbett (3) eintragbar ist.
4. Reaktor nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die Grundplatte (19) des Reaktors (1) eine kreisförmige Ausbildung aufweist, welcher der Filter (2) folgt, der von dem Auffang (7) und dem Rand (6) konzentrisch umschlossen ist.
5. Reaktor nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Filter (2) mit ungleichförmig gekrümmten Außenkonturen seiner Grundplatte (19) ausgebildet ist.
6. Reaktor nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Außenkontu­ ren der Grundplatte (19) im wesentlichen geradlinig angeordnet und quaderförmig, rechteckig oder polygonal ausgebildet sind.
7. Reaktor nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die Einlaßzone (5) auf den Schnittpunkten der Mit­ tenachsen der Grundplatte (19) angeordnet ist.
8. Reaktor nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Einlaßzo­ ne (5) auf einer der Mittenachsen der Grundplatte (19) angeordnet ist.
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