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Verfahren und Vorrichtung zur Frischwasserklärung von Hausabwässern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frischwasserklärung von Hausabwässern unter
Benutzung von Klärräumen und einem gemeinsamen Schlammraum, die untereinander durch
Schlitze derart in Verbindung stehen, daß Sink- und Schwimmstoffe nach dem Faulraum
ausgeschieden werden. Es sind Kläranlagen bekannt, die nach diesem Verfahren arbeiten
und oben entweder ganz offen sind oder durch einen Deckel verschlossen werden können.
In letzterem Falle hat der Deckel den Zweck, die Bedienung der Kläranlage, wie z.
B. das Entfernen der Schwimmschicht aus dem Sedimentierraum oder das Beseitigen
des Sinkschlainmes aus dem Faulraum, zu ermöglichen, den Austritt der übelriechenden
Gase nach Möglichkeit zu verhindern und eine Kontrolle des Schlammablaßrohres zu
gestatten. Dieser Bedienungsdeckel gewährt aber nur einen zeitweisen licht- und
luftdichten Abschluß der Kläranlage. Für das Verfahren nach der Erfindung ist aber
ein ständiger Licht- und Luftabschluß von grundsätzlicher Bedeutung.
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Nach der Erfindung besteht das Verfahren zur Frischwasserklärung darin,
daß das Abwasser in einem ständig luft- und lichtdicht abgeschlossenen Becken gleichzeitig
einer mechanischen Frischwasserklärung und einer biologisch-bakteriologischen Verzehrung
und Verflüssigung des Sink- und des Schwimmschlammes unterworfen wird.
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Sowohl das Verfahren der mechanischen Frischwasserklärung als das
der biologischbakteriologischen Schlammzehrung sind für sich bekannt geworden. Bei
den nach dem Prinzip der mechanischen Frischwasserklärung arbeitenden Kläranlagen
wird das Abwasser auf mechanischem Wege von den Sink- und Schwimmstoffen weitgehend
befreit, und durch die besondere Anordnung der Klär- und Schlammräume wird erreicht,
daß das geklärte Abwasser frisch erhalten bleibt, also nicht faulig wird. Der ausgeschiedene
Schlamm hingegen bleibt so lange am Boden des Schlammraumes gelagert, bis er ausgefault
ist, womit er einerseits an Volumen und andererseits seinen lästigen Geruch verliert.
Die Beseitigung des ausgefaulten Schlammes ist aber umständlich und kostspielig,
so daß man in Fachkreisen von der sogenannten Schlammplage spricht.
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Bei den nach dem Prinzip der biologischbakteriologischen Schlammzehrung
arbeitenden Faulgruben wird das mit Fäkalien gemischte Abwasser in licht- und luftdicht
abgeschlossenen Gruben oder Absitzbecken der Einwirkung anaerober Bakterien so lange
ausgesetzt, bis sich die organischen Stoffe, mit Ausnahme der verschwindend geringen
Menge der mineralischen Stoffe verflüssigt haben. Der bei solchen Faulbrunnen- anfallende
Schlamm wird also von den anaeroben Mikroorganismen aufgezehrt. Diesen Faulgruben
haftet aber das Übel an, daß ihre Abflüsse fauligen Charakter aufweisen, sie haben
sich daher trotz ihres Vorzugs der restlosen Schlammzehrung überlebt
Beide
Verfahren haben demnach ihre Vorzüge, aber auch ihre Nachteile. Nach der Erfindung
werden die Vorzüge der beiden ihrem Wesen nach grundverschiedenen Verfahren vereinigt,
ihre Nachteile aber ausgeschaltet. Der für Erzielung dieser doppelt günstigen Wirkung
erforderliche luft- und lichtdichte Abschluß der Kläranlage wird nach der Erfindung
dadurch erreicht, daß nach der Fertigstellung des Klärbeckens die Aussteigöffnung
vermauert und abgedichtet und alsdann noch mit einer Erdschicht von erheblicher
Stärke überdeckt wird, die mit dem Geländeboden in einer Ebene liegt. Auf diese
Erdüberdeckung kann wegen der schädlichen Kälte- wie Hitzewirkungen auf die Kleinlebewelt
(Bakterien) nicht verzichtet werden. Bei bereits hergestellten Anlagen haben die
in Zeitabständen vorgenommenen Analysen die Richtigkeit dieser theoretischen Betrachtungen
bewiesen. Als vorteilhaft für die Lebensbedingungen der Anaeroben hat sich dabei-
herausgestellt, daß nur sehr geringe Mengen Schwefelwasserstoff entwickelt werden
und daß der über dein Wasserspiegel herrschende Gasdruck die Tätigkeit der Anaeroben
giinstig beeinflußt.
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Die Vorteile des neuen kombinierten Klärverfahrens sind, gleichgültig
ob natürliche oder künstliche Schlammzehrung gewählt wird, folgende: Das geklärte
Abwasser bleibt frisch, wird also nicht faulig oder infiziert, der Schlamm wird
restlos aufgezehrt, so daß er nicht entfernt zu werden baucht; die Kläranlagen bedürfen
keinerlei Wartung, denn sie arbeiten vollkommen selbsttätig; die Anordnung des licht-
und luftdichten Klärbekkens unter der Erdoberfläche gewährleistet eine nahezu gleichmäßige
Temperatur des Schlammzehrraumes, die für die Entwicklung der Bakterien sehr wesentlich
ist; die Klärbecken sind infolge ihrer einfachen baulichen Ausgestaltung billig
herzustellen; sie können insbesondere in geschlossenen Baugebieten angeordnet werden,
da sie unter der Erdoberfläche liegen und vollkommen geruchlos arbeiten.
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In derZeichnung ist einAusführungsbeipiel eines Schlammzehrungsbeckens
zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, und zwar .zeigen die Abb. i einen Längsschnitt
-durch die Kläranlage nach der Linie A-A der Abb.2, Abb.2 einen Querschnitt nach
der Linie B-B der Abb. i, und Abb. 3 einen Querschnitt nach der Linie C-C der Abb.
i und 2.
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Die Kläranlage besteht aus einem luft- und lichtdicht abgeschlossenen
Schlammverflüssigungsraum a mit seitlich angeordneten Absitzräumen d, die durch
Wände e von dem Schlammraum a getrennt sind. Die Verbindung der Räume
a und d erfolgt in bekannter Weise durch Schlitze f und g, von denen
die Schlitze f die Abszheidung der Sinkstoffe und die Schlitze g die Abscheidung
der Schwimm-und Schwebestoffe in den Schlammverflüssigungsraum a gestatten.
Die Trennwände e
sind so angeordnet, daß der Raum a vom Boden bis zur Decke
durchlaufend gleiche Breite hat, so daß Wasserströmungen in diesem Raum so gut wie
ausgeschlossen sind. Das ganze Klärbecken ist in die Erde eingebaut, so daß die
Decke des Beckens ein erhebliches Stück unterhalb der Erdoberfläche liegt.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Das zu klärende Abwasser
gelangt durch das Zulauf rohr i in schräg nach unten verlaufende Kanäle b (Abb.
3) und in die Absitzräume d, durchfließt dieselben mit verlangsamter Geschwindigkeit,
ohne dabei mit dem fauligen Inhalt des Schlammraumes a ernstlich in Berührung zu
kommen, scheidet unter-,vegs die von ihm mitgeführten schweren Sinkstoffe durch
die unteren Trennwandöffnungen f nach unten, die leichteren Schwimmstoffe dagegen
durch die oberen Trennwandöffnungen g nach oben aus und verläßt alsdann die Klär-
oder Absitzräume d in frisch geklärtem Zustande durch die ähnlich den Kanälen b
ausgebildeten Kanäle c und das Ablaufrohr k. Die ausgeschiedenen Sinkstoffe lagern
sich zunächst am Boden des Schlammraumes a ab. Die Schwimmstoffe dagegen sammeln
sieh teils unter, teils über dem Wasserspiegel h an. Die organischen Stoffe sowohl
des Sinkschlammes als der Schwimmschicht werden unter Abschluß von Luft und Licht,
noch ganz besonders begünstigt infolge Vermeidung jeglicher Bewegung bzw. Strömung
des Abwassers innerhalb des Schlammraumes a, durch die anaeroben Bakterien aufgezehrt.
Da sich die Mikroorganismen, genährt durch die ununterbrochene Zufuhr gelöster und
ungelöster organischer Stoffe, dann in außerordentlich rascher Weise vermehren,
wenn wesentliche Wasserströmungen vermieden werden, so gelangen die anaeroben Mikroorganismen
zu ausgiebigster Wirkung. Es können sich keine organischen Stoffe im Schlammraum
a dauernd ablagern, denn die Mikroorganismen verflüssigen mindestens ebensoviel
an festen Stoffen als zugeführt wer den. Übrigens kann man anfänglich die Wirkung
der Schlammzehrung auch noch ; durch Vermengung der Sedimente mit Bakterienkulturen
künstlich beschleunigen helfen.
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Die weitmöglichste Vermeidung von Wasserströmungen in dem Schlammraum
a hat noch den besonderen Vorteil, daß ein schnelles Verschwinden des etwa mit den
ausgeschiedenen Stoffen miteingebrachten absorbierten
schädlichen
Sauerstoffes gewährleistet ist, der im Sedimentationsraum unschädlich bzw. unwirksam
gemacht wird, einmal durch rein physikalische Vorgänge (Entgasung), in der Hauptsache
aber durch rein biochemische, d. h. durch sogenannte Sauerstoffzehrung, veranlaßt
durch die im Abwasser enthaltenen sauerstoffverbrauchenden, gelösten und ungelösten
Verbindungen und Gase.