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WO2008046431A1 - Biological sewage treatment device - Google Patents

Biological sewage treatment device Download PDF

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Publication number
WO2008046431A1
WO2008046431A1 PCT/EP2006/009975 EP2006009975W WO2008046431A1 WO 2008046431 A1 WO2008046431 A1 WO 2008046431A1 EP 2006009975 W EP2006009975 W EP 2006009975W WO 2008046431 A1 WO2008046431 A1 WO 2008046431A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve seat
line
valve
outlet
clarifier according
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/009975
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thorsten Vogt
Original Assignee
Atb Umwelttechnologien Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atb Umwelttechnologien Gmbh filed Critical Atb Umwelttechnologien Gmbh
Priority to DE112006004075T priority Critical patent/DE112006004075A5/en
Priority to PCT/EP2006/009975 priority patent/WO2008046431A1/en
Publication of WO2008046431A1 publication Critical patent/WO2008046431A1/en

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1236Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1242Small compact installations for use in homes, apartment blocks, hotels or the like
    • C02F3/1247Small compact installations for use in homes, apartment blocks, hotels or the like comprising circular tanks with elements, e.g. decanters, aeration basins, in the form of segments, crowns or sectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a biological clarifier with at least one clarification chamber and a submerged pump arranged in the clarification chamber for the treatment of wastewater.
  • sewage treatment plants are often used. Apart from the actual clarification chamber, they usually also comprise at least one pre-clarification chamber upstream, which serves to separate coarse matter and store it. From the primary clarification chamber, the wastewater is introduced into the actual clarification chamber for biological clarification using the SBR method (Sequencing Batch Reactor), which is known as such. In this case, the contents of the clarification chamber must be aerated and mixed from time to time. The purified wastewater is removed by suitable pumping equipment in a clear water outlet. Furthermore, it may prove necessary to remove excess sewage sludge from the clarifier.
  • SBR method Sequencing Batch Reactor
  • EP 1 388 524 A1 shows a plant in which only a single submersible pump is arranged in the clarification chamber, which takes over the aeration, the sludge recirculation and clear water discharge.
  • solenoid valves which are shut off or opened according to the respective pump function.
  • Such valves are prone to failure and cause a certain maintenance and monitoring effort to ensure proper operation of the system.
  • EP 1 650 169 A1 shows a clarifier in which the submersible pump is connected on the pressure side to a sludge return line, from which a branch line branches off to the clear water outlet.
  • the sludge recirculation line is closed after the discharge of a surge of water or sewage sludge. If the pump is operated for a long time, clear water can subsequently be discharged into the outlet. The mixing and ventilation function must, however, be taken over by an additional submersible fan.
  • the object of the present invention is therefore to provide a biological clarifier of the type mentioned, which manages with a reduced number of components and in which in particular the number of parts requiring maintenance and failure-prone parts is reduced, so that the entire system cost and low Effort can be operated trouble-free.
  • the clarifier according to the invention comprises only a single submersible pump in the clarifier, which is connected to the inlet of a directional control valve with two outlets.
  • the first outlet is connected to a mixing line which opens again into the clarification chamber and can be used to mix the contents of the clarification chamber by the submersible pump pumping the wastewater contained therein through the mixing line.
  • a second outlet of the directional valve is connected to a drain line, which opens into a clear water outlet.
  • the proposed system also comes only with a single submersible pump, but beyond requires only a single valve, namely the directional control valve, which is switchable between the first and second outlets according to the desired function.
  • the first outlet In mixed operation, that is to say in the case of the above-described pumping of the clarification chamber contents through the mixing line, the first outlet is open, while the second outlet is closed. Conversely, the first outlet is closed when discharging the clear water. Since this switching and Abstellfunktion is taken over by a single valve, which can be optionally controlled by the pressure conditions at his EinlaJ3, further control devices may be unnecessary, as they must be required in the prior art to different solenoid valves in different line sections coordinate. As a result, a trouble-free and maintenance-free operation is possible.
  • the arrangement of the submersible pump with the connected directional control valve is thus limited to the essential functions of mixing and aeration of the clarifier content and clear water -Ab promotion, while other functions such as in particular the supply of wastewater from the primary chamber into the clarifier by very simple design Facilities such as an overflow can be adopted.
  • a connecting line opens into the mixing line, the free end of which opens into the primary clarification chamber.
  • This connecting line is preferably used for sucking wastewater and / or air from the primary clarification chamber.
  • the necessary suction pressure is also built up by the submersible pump.
  • the flow cross sections in the mixing line and in the connecting line are to be dimensioned so that at a sufficient flow pressure in the mixing line according to the Venturi principle sewage, air or an air-waste water mixture is sucked through the connecting line and conveyed into the mixing line.
  • the free end of the connecting line comprises a bell-shaped float whose lower edge is located below the waste water level of the primary chamber and which has at least one opening at a height above its lower edge.
  • a floating body can control whether air or sewage is sucked from the primary chamber. If the float is filled to a level above its opening, only waste water is sucked. If the opening is above the water level, air is sucked in.
  • the up and down movement of the float is limited by an upper and a lower stop in the primary clarification chamber.
  • the floating body floats on the surface, the opening being below the water level due to its own weight in the state filled with water (suction of waste water). If the float reaches the lower stop when the level drops further, it can not move further down, so that the level drops below the level of the opening and air is sucked in. As a result, the weight of the float is reduced so far that the opening is raised above the wastewater surface and only air is conveyed.
  • the connecting line empties, and the pe- gel in the primary clarification chamber only rises when further wastewater is filled into the primary clarification chamber from the outside or from an upstream second primary clarification chamber. The float then finally reaches the upper stop until the level rises above the opening and, during the mixing operation of the pump, fills the floating body, so that the discharge from the primary clarification chamber into the clarification chamber can begin again.
  • the connecting line is also provided for returning sludge from the clarification chamber into the primary clarification chamber.
  • This can be done with switched-off submersible pump by the sludge is sucked on the principle of a communicating tube through the mouth of the mixing line in the connecting line and flows back into the primary chamber in a free slope.
  • the level in the clarification chamber must be higher than in the pre-clearing chamber, which however is due to the process by the suction during filling of the clarification chamber the case.
  • a sludge return line which opens into the pretreatment chamber, starts from the discharge line.
  • this can be done a surge recycling of sewage sludge with open drain line, whereupon the discharge of clear water takes place in the clear water outlet.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the biological clarifier according to the invention in a schematic cross section
  • FIGS. 2 to 4 are illustrations of the process sequence during the aspiration from the primary clarification chamber into the clarification chamber of the clarifier from FIG. 1;
  • Figures 5 and 6 are side sections through various embodiments of a directional control valve of the biological clarifier according to the invention.
  • Fig. 7 is a detail view of the clarifier according to the invention comprising a pressure equalizing line on the discharge line.
  • the biological clarifier shown in FIG. 1, which is designated in its entirety by the reference numeral 10, comprises a pretreatment chamber 12 arranged on the right in the FIGURE and a clarification chamber 14 which are arranged within a common cylindrical container 16 which extends through a cover 18 is closed with an access 20.
  • the pre-treatment chamber 12 and the clarification chamber 14 are separated from each other by a partition 22.
  • a waste water inlet 24 is arranged, through which wastewater is introduced into the pre-treatment chamber 12.
  • a submersible pump 28 is arranged, which is immersed at least with its suction side 30 in the wastewater.
  • a directional control valve is connected, which is shown schematically in the figure and generally designated 34. While the inlet of the directional valve 34 to the pressure side 32 of the submersible pump 28 is closed, a first outlet 36 of the directional control valve 34 is connected to a so-called mixing line 38, the free mouth 40 is below the water level. The remaining second outlet 42 of the directional valve 34 is connected to a drain line 44, which opens into the clear water outlet 26.
  • the directional control valve 34 is switchable between two positions, between a first position in which the first outlet 36 is opened and the second outlet 42 is closed and thus the mixing line 38 is free, and a second position in which the first outlet 36 is closed and in which can be pumped through the open second outlet 42 in the drain line 44. Switching between the two positions takes place according to a cycle of the clarification method which will be described in more detail below.
  • the free end 50 of the connecting line opens into the pre-treatment chamber 12 and includes a bell-shaped float 52 with openings that can be located above or below the wastewater level in the primary chamber 12 so that through the connection line 48, water, air or a water-air mixture can be sucked into the mixing line 38 via the dividing wall 22.
  • the term "bell-shaped" is intended to describe in the present context only a hollow, open at the bottom mold and include, for example, a cylindrical shape or the like. Structure and function of the float 52 will be described below in more detail.
  • FIGS. 2 to 4 a charging and aeration phase of the clarifier 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
  • the emptying line 44 closed during these phases is not shown for the sake of clarity.
  • the first outlet 36, to which the mixing line 38 is connected, is open.
  • an upper stop 56 and a lower stop 58 are attached to the partition wall 22, which limit the up and down movement of the floating body 52.
  • the level of wastewater within the primary chamber 12 is significantly higher than in the clarification chamber 14 and is above the upper stop 56. Due to the buoyancy of the float 52 this remains hanging on the upper stop 56 and can not move further up.
  • the floating body 52 has a number of openings 62. If the floating body 52 is completely filled with water, the openings 62 are all below the water level, so that further water is drawn in through the connecting line 48.
  • the floating body 52 thus controls due to its buoyancy and the arrangement of the openings 62 in connection with the stops 56,58 the charging cycle in which wastewater from the primary chamber 12 is conveyed into the clarification chamber 14.
  • the minimum water level in the pre-treatment chamber 12 is determined by the position of the lower stop 58. If the water level in the primary clarification chamber 12 at the beginning of a feed cycle is higher than in the clarification chamber 14, as shown in FIG. 2, this has the advantage that even after switching off the submersible pump 28 according to the principle of the communicating tubes automatically and without energy Water from the pre-treatment chamber 12 is sucked in until the flow is interrupted by the ingress of air or the water levels have become equal.
  • the first charge is thus carried out after a settling and pumping down phase, since at this time the water level in the primary clarification chamber 12 is generally higher than in the clarification chamber 14 and thus after a brief intake and mixing phase the submerged pump 28 is stopped can, so that wastewater from the primary chamber 12 can be performed without energy consumption in the clarification chamber 14.
  • the feed cycle is relatively short compared to the period of time provided for subsequent aeration.
  • the submersible pump 28 can be turned off for a time adapted to the utilization of the clarifier 10 so that excess sludge is returned to the pre-treatment chamber 12 after a short intake and mixing phase becomes.
  • the mixing operation is restarted so that the water level in the pre-treatment chamber 12 falls to the minimum level, air is introduced and the communicating tube in the connecting line 48 is interrupted.
  • a sludge recirculation according to this principle can not take place if no sewage has flowed into the pretreatment chamber 12 after a pumping-off operation. This can occur, for example, if the operator temporarily does not use the small wastewater treatment plant 10 due to absence. Since no sludge growth takes place in this case due to the lack of nutrients for the microorganisms, this is an advantage of the system.
  • sludge recirculation usually takes place by pumping operations, which must be controlled by the system controller. In this case, errors can occur which are avoided by the small wastewater treatment plant 10 according to the invention.
  • Switching between the opening and closing states of the first outlet 36 and the second outlet 42 can be realized in a particularly advantageous manner by a directional control valve 34, as illustrated, for example, in FIG. 5.
  • This directional control valve 34 comprises a relative to the horizontal plane inclined tube 70, in the lower end 72 in a starting position a ball 74 rests, which constitutes a valve body.
  • the inner diameter of the tube 70 is sized so that the ball 74 can be carried freely therein.
  • the starting position is determined by a stop 76 at the lower end of the tube 70, on which the ball 74 rests.
  • This end 72 is connected to the pressure side of the submersible pump 28 and represents the inlet of the valve 34.
  • the upper tube end 78 is narrowed and forms a valve seat 80, which is closed by the ball 74.
  • a secondary line 82 which is vertical and a second valve seat 84 in the form of a taper of the cross section of the secondary line 82 comprises.
  • a float 86 is arranged, which can move freely through the second valve seat 84 therethrough.
  • Fig. 5 shows the directional control valve 34 in a non-pressurized position in which no flow pressure is generated by the submersible pump 28.
  • the ball 74 is then due to its own weight on the stop 76 in its rest position.
  • Both valve seats 80,84 are open.
  • the submersible pump 28 starts, a volumetric flow and a flow pressure are generated in the directional valve 34, which drives the ball 74 to the upper end of the pipe 78 and closes the first valve seat 80.
  • the second valve seat 84 is opened, and the water sucked by the submersible pump 28 can flow through the pipe 70 and through the secondary pipe 82.
  • the upper first valve seat 80 forms the first outlet 36 of the directional valve 34, while the lower second valve seat 84 forms the second outlet 42.
  • the mixing line 38 is closed while the discharge line 44 is open.
  • the first valve seat 80 may also form the second outlet 42, while the second valve seat 84 represents the first outlet 36.
  • the directional control valve 34 When the submersible pump 28 is turned off, the directional control valve 34 is de-energized, and the ball 74 may roll down within the tube 70 and release the first valve seat 80. It falls or rolls until the branch of the secondary line 82 in a position from which it is pressed by a renewed flow pressure, which is built up by the submersible pump 28 when switched on again, by pushing down the float 86 against the second valve seat 84 and here a second closure position occupies, in which the first valve seat 80 is opened. If the submersible pump 28 is switched off again, the float 86 drives the ball 74 gradually back up into a position from which it can automatically go back to its rest position on the stop 76 by its weight.
  • the first valve seat 80 and the second valve seat 84 can be closed successively by first setting up the submersible pump 28 to exert pressure on the ball 74 against the first valve seat 80 in order to be used in the present connection type the first valve seat 80 forms the first outlet 36 and the second valve seat 84, the second outlet 42 to promote sewage through the drain line 44, then the submersible pump 28 is briefly turned off, so that the ball 74 may fall back to the secondary line 82 to at subsequent restarting the submersible pump 28 down to be pressed into the second valve seat 84 for closing it. That is, the directional control valve 34 may be operated to immediately follow a purging cycle with a charge and aeration cycle.
  • an aeration cycle may be started first.
  • the duration of the first pump surge is advantageously to be dimensioned so that no sewage sludge mixture accidentally gets into the drain line 44.
  • External switching devices are not provided, and the directional control valve 34 is controlled exclusively by the inlet-side pressure built up by the submersible pump 28.
  • Fig. 6 shows an alternative embodiment of such a directional control valve 90.
  • This also includes an inclined tube 70, at its lower inlet-side end 72, a stop 76 is provided which determines the rest position of a ball 74 as a valve body, as in the already previously described embodiment.
  • the upper end 78 of this tube 70 represents the first valve seat 80.
  • the secondary line 92 which branches off at the bottom of the tube 70, however, is formed by a tube which is angled slightly upwards relative to the horizontal and with the tube 70 an acute Includes angle. The end of the secondary line 92 forms the second valve seat 84.
  • the tubes 70,92 are connected by a connecting pipe section 94 which is approximately perpendicular and connects the tubes 70,92 to a triangle.
  • Ball 74 is pressed from the rest position along the tube 70 in the upper first valve seat 80 and closes it, as in the previously described embodiment. If the flow pressure drops, the ball 74 can roll back into the connecting line 94 and fall into the secondary line 92. When the pump 28 starts again and generates a flow pressure, the ball 74 is pressed into the lower second valve seat 84. If the submersible pump 28 is switched off again, the ball 74 automatically rolls back into its rest position thanks to the inclination of the secondary line 92.
  • the switching from the emptying operation to the loading and venting by the submersible pump 28 already described in a connection type is possible, in which the first valve seat 80 represents the first outlet 36 and the second valve seat 84, the second outlet 42 which is connected to the drain line 44.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of an emptying line 44, to which a branch line for pressure equalization and for optional sludge recirculation is connected in the pre-clarification chamber 12.
  • This variant is useful in systems without hydraulically separate Vorteilhunt 12, in which the wastewater in a free fall through openings or via an overflow of the partition wall 22 from the primary chamber 12 flows into the clearing chamber 14.
  • this branch line is a vertical tube 100 having a check valve 104 in a lower portion 102, which is formed by a valve seat 106 and a ball 108 disposed therebelow, which rests in the open valve position on a stop 10 1.
  • a float 1 14 can be arranged in the tube 100, which is movable up and down in accordance with the level in the clarification chamber 14.
  • Through an opening 1 16 in the tube wall above the check valve 104 can ensure that within the tube 100, the same water level prevails as in the clarifier 14.
  • Above the opening 116 is a switch 1 18, which is actuated when the level so far sinks that the float 1 14 with its lower end to the switch 1 18 encounters. As a result, a function can be triggered, such as the renewed supply of wastewater from the primary clarification chamber 12.

Landscapes

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Abstract

Biological sewage treatment device (10) having at least one clarification chamber (14) and an immersion pump (28) arranged in the clarification chamber (14) for treating waste water, characterized in that the pressure side of the immersion pump (28) is connected to the inlet of a multiwave value (34, 90) having two outlets, of which a first outlet (36) is connected to a mixing line (38) opening into the clarification chamber (14), and a second outlet (42) is connected to an emptying line (44) which opens into a clarified water outlet (26).

Description

BIOLOGISCHE KLÄRVORRICHTUNG BIOLOGICAL CLAWING DEVICE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine biologische Klärvorrichtung mit wenigstens einer Klärkammer und einer in der Klärkammer angeordneten Tauch- pumpe zur Behandlung von Abwasser.The present invention relates to a biological clarifier with at least one clarification chamber and a submerged pump arranged in the clarification chamber for the treatment of wastewater.
Zur Abwasserreinigung für Haushalte, die nicht an das öffentliche Kanalnetz angeschlossen sind, werden häufig Kleinkläranlagen eingesetzt. Sie umfassen gewöhnlich außer der eigentlichen Klärkammer noch zumindest eine vorge- schaltete Vorklärkammer, die zur Abscheidung von Grobstoffen und zur Speicherung dient. Aus der Vorklärkammer wird das Abwasser in die eigentliche Klärkammer zur biologischen Klärung unter Verwendung des SBR- Verfahrens (Sequencing Batch Reaktor) eingeleitet, das als solches bekannt ist. Hierbei muß der Inhalt der Klärkammer von Zeit zu Zeit belüftet und durchmischt werden. Das gereinigte Abwasser wird durch geeignete Pumpeinrichtungen in einen Klarwasser-Auslaß abgeführt. Ferner kann es sich als notwendig erweisen, überschüssigen Klärschlamm aus der Klärkammer abzuführen.For wastewater treatment for households that are not connected to the public sewer system, small sewage treatment plants are often used. Apart from the actual clarification chamber, they usually also comprise at least one pre-clarification chamber upstream, which serves to separate coarse matter and store it. From the primary clarification chamber, the wastewater is introduced into the actual clarification chamber for biological clarification using the SBR method (Sequencing Batch Reactor), which is known as such. In this case, the contents of the clarification chamber must be aerated and mixed from time to time. The purified wastewater is removed by suitable pumping equipment in a clear water outlet. Furthermore, it may prove necessary to remove excess sewage sludge from the clarifier.
Nach dem Stand der Technik werden die vorstehend genannten Funktionen von unterschiedlichen Einrichtungen wie beispielsweise mehreren Pumpen oder nur einer Pumpe und mehreren Steuerventilen durchgeführt. EP 1 388 524 Al zeigt eine Anlage, bei welcher lediglich eine einzige Tauchpumpe in der Klärkammer angeordnet ist, die die Belüftung, die Schlammrückführung und die Klarwasserentleerung übernimmt. Bei dieser Anordnung ist es jedoch erforderlich, in den entsprechenden Zweigleitungen, die von der Tauchpumpe ausgehen, Magnetventile anzuordnen, die entsprechend der jeweiligen Pumpenfunktion abgesperrt oder geöffnet werden. Derartige Ventile sind störanfällig und verursachen einen gewissen Wartungs- und Überwachungsaufwand zur Gewährleistung einer einwandfreien Funktion der Anlage. Darüber hinaus zeigt EP 1 650 169 Al eine Klärvorrichtung, bei welcher die Tauchpumpe druckseitig an eine Schlammrückführungsleitung angeschlossen ist, von der eine Zweigleitung zum Klarwasser -Auslaß abzweigt. Durch eine einfache Ventilvorrichtung wird die Schlammrückführungsleitung nach dem Abfördern eines Schwalls von Wasser oder Klärschlamm geschlossen. Wird die Pumpe län- ger betrieben, kann nachfolgend Klarwasser in den Auslaß abgefördert werden. Die Durchmischungs- und Belüftungsfunktion muß jedoch durch einen zusätzlichen Tauchmotorlüfter übernommen werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine biologische Klärvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einer reduzierten Anzahl von Komponenten auskommt und bei welcher insbesondere die Zahl wartungsbedürftiger und störanfälliger Teile vermindert ist, so dass die ge- samte Anlage kostengünstig und mit geringem Aufwand störungsfrei betrieben werden kann.In the prior art, the above-mentioned functions are performed by different devices such as a plurality of pumps or only one pump and a plurality of control valves. EP 1 388 524 A1 shows a plant in which only a single submersible pump is arranged in the clarification chamber, which takes over the aeration, the sludge recirculation and clear water discharge. In this arrangement, however, it is necessary to arrange in the respective branch lines, which emanate from the submersible pump, solenoid valves, which are shut off or opened according to the respective pump function. Such valves are prone to failure and cause a certain maintenance and monitoring effort to ensure proper operation of the system. In addition, EP 1 650 169 A1 shows a clarifier in which the submersible pump is connected on the pressure side to a sludge return line, from which a branch line branches off to the clear water outlet. By a simple valve device, the sludge recirculation line is closed after the discharge of a surge of water or sewage sludge. If the pump is operated for a long time, clear water can subsequently be discharged into the outlet. The mixing and ventilation function must, however, be taken over by an additional submersible fan. The object of the present invention is therefore to provide a biological clarifier of the type mentioned, which manages with a reduced number of components and in which in particular the number of parts requiring maintenance and failure-prone parts is reduced, so that the entire system cost and low Effort can be operated trouble-free.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine biologische Klärvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a biological clarifier with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Klärvorrichtung umfaßt lediglich eine einzige Tauchpumpe in der Klärkammer, die an den Einlaß eines Wegeventils mit zwei Abgängen angeschlossen ist. Der erste Abgang ist an eine Mischleitung angeschlossen, die wieder in die Klärkammer mündet und dazu verwendet werden \ kann, den Inhalt der Klärkammer zu durchmischen, indem die Tauchpumpe das darin enthaltene Abwasser über die Mischleitung umpumpt. Ein zweiter Abgang des Wegeventils ist an eine Entleerungsleitung angeschlossen, die in einen Klarwasser -Auslaß mündet.The clarifier according to the invention comprises only a single submersible pump in the clarifier, which is connected to the inlet of a directional control valve with two outlets. The first outlet is connected to a mixing line which opens again into the clarification chamber and can be used to mix the contents of the clarification chamber by the submersible pump pumping the wastewater contained therein through the mixing line. A second outlet of the directional valve is connected to a drain line, which opens into a clear water outlet.
Die vorgeschlagene Anlage kommt ebenfalls lediglich mit einer einzigen Tauchpumpe aus, benötigt darüber hinaus jedoch nur ein einziges Ventil, nämlich das Wegeventil, das zwischen dem ersten und dem zweiten Abgang entsprechend der gewünschten Funktion umschaltbar ist. Im Mischbetrieb, das heißt bei dem oben beschriebenen Umpumpen des Klärkammer-Inhalts durch die Mischleitung, ist der erste Abgang geöffnet, während der zweite Abgang geschlossen ist. Umgekehrt wird beim Abführen des Klarwassers der erste Abgang geschlossen. Da diese Umschalt- und Abstellfunktion durch ein einziges Ventil übernommen wird, das gegebenenfalls durch die Druckverhältnisse an seinem EinlaJ3 gesteuert werden kann, können sich weitere Steuer - Vorrichtungen erübrigen, wie sie beim Stand der Technik erforderlich sein müssen, um verschiedene Magnetventile in unterschiedlichen Leitungsabschnitten zu koordinieren. Hierdurch wird ein störungs- und wartungsfreier Betrieb möglich. Die Anordnung der Tauchpumpe mit dem daran angeschlossenen Wegeventil ist somit auf die wesentlichen Funktionen der Durchmischung und Belüftung des Klärkammer -Inhalts und der Klarwasser -Ab förderung beschränkt, während weitere Funktionen wie insbesondere das Zuführen von Abwasser aus der Vorklärkammer in die Klärkammer durch sehr einfach gestaltete Einrichtungen wie etwa einen Überlauf übernommen werden können.The proposed system also comes only with a single submersible pump, but beyond requires only a single valve, namely the directional control valve, which is switchable between the first and second outlets according to the desired function. In mixed operation, that is to say in the case of the above-described pumping of the clarification chamber contents through the mixing line, the first outlet is open, while the second outlet is closed. Conversely, the first outlet is closed when discharging the clear water. Since this switching and Abstellfunktion is taken over by a single valve, which can be optionally controlled by the pressure conditions at his EinlaJ3, further control devices may be unnecessary, as they must be required in the prior art to different solenoid valves in different line sections coordinate. As a result, a trouble-free and maintenance-free operation is possible. The arrangement of the submersible pump with the connected directional control valve is thus limited to the essential functions of mixing and aeration of the clarifier content and clear water -Ab promotion, while other functions such as in particular the supply of wastewater from the primary chamber into the clarifier by very simple design Facilities such as an overflow can be adopted.
Vorzugsweise mündet in die Durchmischungsleitung eine Verbindungsleitung, deren freies Ende in die Vorklärkammer mündet. Diese Verbindungsleitung dient vorzugsweise zum Ansaugen von Abwasser und /oder Luft aus der Vorklärkammer. Der hierzu notwendige Saugdruck wird ebenfalls durch die Tauchpumpe aufgebaut. Die Strömungsquerschnitte in der Mischleitung und in der Verbindungsleitung sind so zu bemessen, dass bei einem ausreichenden Strömungsdruck in der Mischleitung nach dem Venturi-Prinzip Abwasser, Luft oder ein Luft-Abwasser-Gemisch durch die Verbindungsleitung angesaugt und in die Mischleitung befördert wird.Preferably, a connecting line opens into the mixing line, the free end of which opens into the primary clarification chamber. This connecting line is preferably used for sucking wastewater and / or air from the primary clarification chamber. The necessary suction pressure is also built up by the submersible pump. The flow cross sections in the mixing line and in the connecting line are to be dimensioned so that at a sufficient flow pressure in the mixing line according to the Venturi principle sewage, air or an air-waste water mixture is sucked through the connecting line and conveyed into the mixing line.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt das freie Ende der Verbindungsleitung einen glockenförmigen Schwimmkörper, dessen unterer Rand sich unterhalb des Abwasserspiegels der Vorklärkammer befindet und der auf einer Höhe oberhalb seines unteren Randes zumindest eine Öffnung aufweist. Mit Hilfe eines solchen Schwimmkörpers läßt sich steuern, ob Luft oder Abwasser aus der Vorklärkammer angesaugt wird. Ist der Schwimmkörper bis zu einem Pegel oberhalb seiner Öffnung gefüllt, wird ausschließlich Abwasser angesaugt. Befindet sich die Öffnung oberhalb des Wasserspiegels, wird Luft angesaugt. Bevorzugt wird die Auf- und Abbewegung des Schwimmkörpers durch einen oberen und einen unteren Anschlag in der Vorklärkammer begrenzt. Befindet sich der Pegel in der Vorklärkammer in einem Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Anschlag, schwimmt der Schwimm- körper an der Oberfläche, wobei sich aufgrund seines Eigengewichts im mit Wasser gefüllten Zustand die Öffnung unterhalb des Wasserspiegels befindet (Ansaugen von Abwasser). Erreicht der Schwimmkörper beim weiteren Abfallen des Pegels den unteren Anschlag, kann er sich nicht weiter nach unten bewegen, so dass der Pegel unter das Niveau der Öffnung fällt und Luft ange- saugt wird. Hierdurch verringert sich das Gewicht des Schwimmkörpers so weit, dass die Öffnung über die Abwasseroberfläche angehoben wird und ausschließlich Luft gefördert wird. Die Verbindungsleitung leert sich, und der Pe- gel in der Vorklärkammer steigt erst dann, wenn von außen oder einer vorgeschalteten zweiten Vorklärkammer weiteres Abwasser in die Vorklärkammer eingefüllt wird. Der Schwimmkörper erreicht dann schließlich den oberen Anschlag, bis der Pegel über die Öffnung steigt und beim Mischbetrieb der Pum- pe den Schwimmkörper befüllt, so dass der Abfluß aus der Vorklärkammer in die Klärkammer von neuem beginnen kann.In a further preferred embodiment, the free end of the connecting line comprises a bell-shaped float whose lower edge is located below the waste water level of the primary chamber and which has at least one opening at a height above its lower edge. With the help of such a floating body can control whether air or sewage is sucked from the primary chamber. If the float is filled to a level above its opening, only waste water is sucked. If the opening is above the water level, air is sucked in. Preferably, the up and down movement of the float is limited by an upper and a lower stop in the primary clarification chamber. If the level in the pre-settling chamber is in a range between the upper and lower stop, the floating body floats on the surface, the opening being below the water level due to its own weight in the state filled with water (suction of waste water). If the float reaches the lower stop when the level drops further, it can not move further down, so that the level drops below the level of the opening and air is sucked in. As a result, the weight of the float is reduced so far that the opening is raised above the wastewater surface and only air is conveyed. The connecting line empties, and the pe- gel in the primary clarification chamber only rises when further wastewater is filled into the primary clarification chamber from the outside or from an upstream second primary clarification chamber. The float then finally reaches the upper stop until the level rises above the opening and, during the mixing operation of the pump, fills the floating body, so that the discharge from the primary clarification chamber into the clarification chamber can begin again.
Vorzugsweise ist die Verbindungsleitung außerdem zum Rückführen von Schlamm aus der Klärkammer in die Vorklärkammer vorgesehen. Dies kann bei abgeschalteter Tauchpumpe erfolgen, indem der Schlamm nach dem Prinzip einer kommunizierenden Röhre durch die Mündung der Mischleitung in die Verbindungsleitung angesaugt wird und in freiem Gefälle wieder zurück in die Vorklärkammer strömt. Dazu muß der Pegel in der Klärkammer höher sein als in der Vorklärkammer, was allerdings verfahrensbedingt durch den Saugbetrieb beim Befüllen der Klärkammer der Fall ist.Preferably, the connecting line is also provided for returning sludge from the clarification chamber into the primary clarification chamber. This can be done with switched-off submersible pump by the sludge is sucked on the principle of a communicating tube through the mouth of the mixing line in the connecting line and flows back into the primary chamber in a free slope. For this purpose, the level in the clarification chamber must be higher than in the pre-clearing chamber, which however is due to the process by the suction during filling of the clarification chamber the case.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform geht eine Schlamm- Rückführungsleitung, die in die Vorklärkammer mündet, von der Entleerungsleitung aus. Wie im folgenden noch näher beschrieben werden soll, kann hierdurch eine schwallweise Rückführung des Klärschlamms bei geöffneter Entleerungsleitung erfolgen, worauf das Abfördern von Klarwasser in den Klarwasser-Auslaß erfolgt.In a further preferred embodiment, a sludge return line, which opens into the pretreatment chamber, starts from the discharge line. As will be described in more detail below, this can be done a surge recycling of sewage sludge with open drain line, whereupon the discharge of clear water takes place in the clear water outlet.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen biologischen Klärvorrichtung betreffen Ausgestaltungen des Wegeventils in einer besonders einfachen und zuverlässigen Konstruktion, die keine äußeren Steuerorgane benötigt.Further preferred embodiments of the biological clarifier according to the invention relate to embodiments of the directional control valve in a particularly simple and reliable construction, which does not require external control organs.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er- findung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.In the following a preferred embodiment of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen biologischen Klärvorrichtung in einem schematischen Querschnitt; Fig. 2 bis 4 sind Darstellungen des Verfahrensablaufs beim Ansaugen aus der Vorklärkammer in die Klärkammer der Klärvorrichtung aus Fig. 1 ;Fig. 1 shows an embodiment of the biological clarifier according to the invention in a schematic cross section; FIGS. 2 to 4 are illustrations of the process sequence during the aspiration from the primary clarification chamber into the clarification chamber of the clarifier from FIG. 1;
Fig. 5 und 6 sind seitliche Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen eines Wegeventils der erfindungsgemäßen biologischen Klärvorrichtung; undFigures 5 and 6 are side sections through various embodiments of a directional control valve of the biological clarifier according to the invention; and
Fig. 7 ist eine Detailansicht zur erfindungsgemäßen Klärvor- richtung, die eine Druckausgleichsleitung an der Entleerungsleitung umfaßt.Fig. 7 is a detail view of the clarifier according to the invention comprising a pressure equalizing line on the discharge line.
Die in Fig. 1 dargestellte biologische Klärvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet wird, umfaßt eine in der Figur rechts an- geordnete Vorklärkammer 12 und eine Klärkammer 14, die innerhalb eines gemeinsamen zylindrischen Behälters 16 angeordnet sind, der durch einen Deckel 18 mit einem Zugang 20 verschlossen ist. Innerhalb des Behälters 16 sind die Vorklärkammer 12 und die Klärkammer 14 durch eine Trennwand 22 voneinander getrennt. Im oberen Bereich der Außenwand des Behälters 16 der Vorklärkammer 12 ist ein Abwasser -Zulauf 24 angeordnet, durch welchen Schmutzwasser in die Vorklärkammer 12 eingelassen wird. Innerhalb der Vorklärkammer 12 können sich grobe Verunreinigungen am Boden oder im Bereich des Wasserspiegels absetzen, bevor das Abwasser auf nachfolgend noch näher zu beschreibende Weise in die eigentliche Klärkammer 14 über- führt wird, in welcher eine biologische Abwasserreinigung unter Verwendung des SBR-Verfahrens (Sequential Batch Reaktor) durchgeführt wird. Das Verfahren als solches ist hinlänglich bekannt und soll daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden. Nach der Reinigung wird das Klarwasser als Verfahrensprodukt durch einen Klarwasser-Auslaß 26 aus dem Behälter 16 entfernt.The biological clarifier shown in FIG. 1, which is designated in its entirety by the reference numeral 10, comprises a pretreatment chamber 12 arranged on the right in the FIGURE and a clarification chamber 14 which are arranged within a common cylindrical container 16 which extends through a cover 18 is closed with an access 20. Within the container 16, the pre-treatment chamber 12 and the clarification chamber 14 are separated from each other by a partition 22. In the upper region of the outer wall of the container 16 of the pretreatment chamber 12, a waste water inlet 24 is arranged, through which wastewater is introduced into the pre-treatment chamber 12. Within the primary clarification chamber 12, coarse impurities may settle on the bottom or in the area of the water level before the wastewater is transferred to the actual clarification chamber 14 in a manner which will be described below, in which a biological wastewater purification using the SBR process (Sequential Batch reactor) is performed. The process as such is well known and should therefore not be described further here. After cleaning, the clear water is removed as a process product through a clear water outlet 26 from the container 16.
Innerhalb der Klärkammer 14 ist eine Tauchpumpe 28 angeordnet, die zumindest mit ihrer Saugseite 30 in das Abwasser eingetaucht ist. An die Druckseite 32 der Tauchpumpe 28, die durch einen seitlichen Auslaß am Pumpengehäuse gebildet wird, ist ein Wegeventil angeschlossen, das in der Figur schematisch dargestellt und allgemein mit 34 bezeichnet ist. Während der Einlaß des Wegeventils 34 an die Druckseite 32 der Tauchpumpe 28 an- geschlossen ist, ist ein erster Abgang 36 des Wegeventils 34 an eine sogenannte Mischleitung 38 angeschlossen, deren freie Mündung 40 sich unterhalb des Wasserspiegels befindet. Der verbleibende zweite Abgang 42 des Wegeventils 34 ist an eine Entleerungsleitung 44 angeschlossen, die in den Klar- wasser-Auslaß 26 mündet.Within the clarification chamber 14, a submersible pump 28 is arranged, which is immersed at least with its suction side 30 in the wastewater. To the pressure side 32 of the submersible pump 28, which is formed by a lateral outlet on the pump housing, a directional control valve is connected, which is shown schematically in the figure and generally designated 34. While the inlet of the directional valve 34 to the pressure side 32 of the submersible pump 28 is closed, a first outlet 36 of the directional control valve 34 is connected to a so-called mixing line 38, the free mouth 40 is below the water level. The remaining second outlet 42 of the directional valve 34 is connected to a drain line 44, which opens into the clear water outlet 26.
Das Wegeventil 34 ist zwischen zwei Stellungen schaltbar, und zwar zwischen einer ersten Stellung, in der der erste Abgang 36 geöffnet ist und der zweite Abgang 42 geschlossen ist und somit die Mischleitung 38 frei ist, und einer zweiten Stellung, in der der erste Abgang 36 geschlossen ist und in welcher durch den offenen zweiten Abgang 42 in die Entleerungsleitung 44 gepumpt werden kann. Das Umschalten zwischen den beiden Stellungen geschieht gemäß eines nachfolgend noch näher beschriebenen Zyklus des Klärverfahrens.The directional control valve 34 is switchable between two positions, between a first position in which the first outlet 36 is opened and the second outlet 42 is closed and thus the mixing line 38 is free, and a second position in which the first outlet 36 is closed and in which can be pumped through the open second outlet 42 in the drain line 44. Switching between the two positions takes place according to a cycle of the clarification method which will be described in more detail below.
Stromabwärts des ersten Abgangs 36 des Wegeventils 34 mündet eine Verbindungsleitung 48 in die Mischleitung 38. Das freie Ende 50 der Verbindungsleitung mündet in die Vorklärkammer 12 und umfaßt einen glockenförmigen Schwimmer 52 mit Öffnungen, die sich oberhalb oder unterhalb des Abwasserpegels in der Vorklärkammer 12 befinden können, so dass durch die Ver- bindungsleitung 48 Wasser, Luft oder ein Wasser-Luft-Gemisch über die Trennwand 22 hinweg in die Mischleitung 38 eingesaugt werden kann. Der Begriff "glockenförmig" soll im hier vorliegenden Zusammenhang lediglich eine hohle, unten offene Form beschreiben und beispielsweise auch eine zylindrische Form oder dergleichen einschließen. Aufbau und Funktion des Schwimmer 52 werden weiter unten noch näher beschrieben. Die Strömungsquerschnitte der Mischleitung 38 und der Verbindungsleitung 48 an der Einmündung 54 der Verbindungsleitung 48 in die Mischleitung 38 sind so bemessen, dass bei geschlossenem zweiten Abgang 42 und geöffnetem ersten Abgang 36 und eingeschalteter Tauchpumpe 28 der Abwasserstrom durch die Mischleitung 38 den Schlauchinhalt der Verbindungsleitung 48 ansaugt und das resultierende Gemisch aus der Mündung 40 der Verbindungsleitung 38 austritt. Bei der Verbindungsleitung 48 kann es sich um einen flexiblen Schlauch handeln. Die nachfolgend beschriebenen einzelnen Funktionszyklen der erfindungsgemäßen biologischen Klärvorrichtung 10 lassen sich ausschließlich durch den Betrieb der Tauchpumpe 28 und des Wegeventils 34 steuern. Weitere Ventile sind nicht erforderlich. Der Schwimmer 52 ist hingegen so ausgebildet, dass in Abhängigkeit vom Pegelstand in der Vorklärkammer 12 wahlweise Wasser oder Luft in die Klärkammer 14 überführt wird.Downstream of the first outlet 36 of the directional control valve 34 opens a connecting line 48 in the mixing line 38. The free end 50 of the connecting line opens into the pre-treatment chamber 12 and includes a bell-shaped float 52 with openings that can be located above or below the wastewater level in the primary chamber 12 so that through the connection line 48, water, air or a water-air mixture can be sucked into the mixing line 38 via the dividing wall 22. The term "bell-shaped" is intended to describe in the present context only a hollow, open at the bottom mold and include, for example, a cylindrical shape or the like. Structure and function of the float 52 will be described below in more detail. The flow cross sections of the mixing line 38 and the connecting line 48 at the junction 54 of the connecting line 48 in the mixing line 38 are dimensioned so that when the second outlet 42 and opened first outlet 36 and the submersible pump 28 is switched on, the waste water flow through the mixing line 38, the tube content of the connecting line 48th sucks and the resulting mixture from the mouth 40 of the connecting line 38 exits. The connecting line 48 may be a flexible hose. The individual functional cycles of the biological clarifier 10 according to the invention described below can be controlled exclusively by the operation of the submersible pump 28 and the directional control valve 34. Other valves are not required. The float 52, however, is designed so that, depending on the level in the pre-treatment chamber 12 optionally water or air is transferred to the clarification chamber 14.
Im folgenden sollen eine Beschickungs- und Belüftungsphase der Klärvorrichtung 10 anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben werden. In diesen Figuren ist die während dieser Phasen geschlossene Entleerungsleitung 44 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der erste Abgang 36, an welchen die Mischleitung 38 angeschlossen ist, ist geöffnet.In the following, a charging and aeration phase of the clarifier 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. In these figures, the emptying line 44 closed during these phases is not shown for the sake of clarity. The first outlet 36, to which the mixing line 38 is connected, is open.
Gemäß den Fig. 2 bis 4 sind an der Trennwand 22 ein oberer Anschlag 56 und ein unterer Anschlag 58 angebracht, die die Auf- und Abbewegung des Schwimmkörpers 52 begrenzen. In Fig. 2 ist der Abwasserpegel innerhalb der Vorklärkammer 12 deutlich höher als in der Klärkammer 14 und liegt oberhalb des oberen Anschlags 56. Aufgrund des Auftriebs des Schwimmkörpers 52 bleibt dieser am oberen Anschlag 56 hängen und kann sich nicht weiter aufwärts bewegen. Beim Betrieb der Tauchpumpe 28 wird somit Abwasser aus der Vorklärkammer 12 durch die Verbindungsleitung 48 in die Mischleitung 38 angesaugt und in die Klärkammer 14 gefördert. Etwa auf seiner halben Höhe besitzt der Schwimmkörper 52 eine Anzahl von Öffnungen 62. Ist der Schwimmkörper 52 vollständig mit Wasser gefüllt, befinden sich die Öff- nungen 62 sämtlich unterhalb des Wasserpegels, so dass weiter Wasser durch die Verbindungsleitung 48 angesaugt wird. Dies ist also auch dann der Fall, wenn der Pegel in der Vorklärkammer 12 unter das Niveau des oberen Anschlags 56 absinkt und der gefüllte Schwimmkörper 52 zwischen den Anschlägen 56,58 frei schwimmen kann (diese Situation ist in den Figuren nicht dargestellt). Sinkt der Pegel weiter bis auf das in Fig. 3 dargestellte Niveau, liegt der Schwimmkörper 52 mit seinem unteren Rand am unteren Anschlag 58 an, so dass bei weiter sinkendem Pegel die Öffnungen 62 frei werden und kurzzeitig ein Luft-Wasser-Gemisch angesaugt wird. Durch die angesaugte Luft wird der Wasserstrom unterbrochen, und die Verbindungsleitung 48 leert sich. Das Gewicht des Schwimmkörpers 52 nimmt durch die eindringende Luft ab, und er taucht ruckartig so weit auf, dass die Öffnungen 62 sich oberhalb des Wasserpegels befinden (Fig. 4). Dann wird an der Einmündung 54 nach dem Venturi-Prinzip ausschließlich Luft in die Mischleitung 38 eingesaugt, und der Abwasserpegel in der Vorklärkammer 12 kann nicht weiter fallen.Referring to FIGS. 2 to 4, an upper stop 56 and a lower stop 58 are attached to the partition wall 22, which limit the up and down movement of the floating body 52. In Fig. 2, the level of wastewater within the primary chamber 12 is significantly higher than in the clarification chamber 14 and is above the upper stop 56. Due to the buoyancy of the float 52 this remains hanging on the upper stop 56 and can not move further up. During operation of the submersible pump 28 thus wastewater from the primary chamber 12 is sucked through the connecting line 48 into the mixing line 38 and conveyed into the clarification chamber 14. At approximately half its height, the floating body 52 has a number of openings 62. If the floating body 52 is completely filled with water, the openings 62 are all below the water level, so that further water is drawn in through the connecting line 48. So this is also the case when the level in the pre-treatment chamber 12 drops below the level of the upper stop 56 and the filled float 52 between the stops 56,58 can swim freely (this situation is not shown in the figures). If the level continues to fall to the level shown in Fig. 3, the float 52 is at its lower edge on the lower stop 58, so that at a further decreasing level, the openings 62 are free and briefly an air-water mixture is sucked. Due to the intake air, the water flow is interrupted, and the connecting line 48 empties. The weight of the float 52 decreases due to the ingress of air, and it jerkily emerges so far that the openings 62 are above the water level (Figure 4). Then at the confluence According to the venturi principle, only air is sucked into the mixing line 38, and the wastewater level in the primary clarification chamber 12 can not fall further.
Der Schwimmkörper 52 steuert somit aufgrund seines Auftriebs und der Anordnung der Öffnungen 62 in Verbindung mit den Anschlägen 56,58 den Beschickungszyklus, in welchem Abwasser aus der Vorklärkammer 12 in die Klärkammer 14 gefördert wird. Der Minimalwasserstand in der Vorklärkammer 12 wird durch die Position des unteren Anschlags 58 festgelegt. Ist der Wasserstand in der Vorklärkammer 12 zu Beginn eines Beschickungszyklus höher als in der Klärkammer 14, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, bietet dies den Vorteil, dass auch nach dem Abschalten der Tauchpumpe 28 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren selbsttätig und ohne Energieaufwand Wasser aus der Vorklärkammer 12 angesaugt wird, bis der Strom durch Ein- dringen von Luft unterbrochen wird oder sich die Wasserstände angeglichen haben. Vorteilhafterweise wird so die erste Beschickung nach einer Absetz- und Abpumpphase durchgeführt, da zu diesem Zeitpunkt der Wasserstand in der Vorklärkammer 12 in der Regel höher ist als in der Klärkammer 14 und somit nach einer kurzen Ansaug- und Durchmischungsphase die Tauchpum- pe 28 gestoppt werden kann, damit Abwasser aus der Vorklärkammer 12 ohne Energieaufwand in die Klärkammer 14 geführt werden kann.The floating body 52 thus controls due to its buoyancy and the arrangement of the openings 62 in connection with the stops 56,58 the charging cycle in which wastewater from the primary chamber 12 is conveyed into the clarification chamber 14. The minimum water level in the pre-treatment chamber 12 is determined by the position of the lower stop 58. If the water level in the primary clarification chamber 12 at the beginning of a feed cycle is higher than in the clarification chamber 14, as shown in FIG. 2, this has the advantage that even after switching off the submersible pump 28 according to the principle of the communicating tubes automatically and without energy Water from the pre-treatment chamber 12 is sucked in until the flow is interrupted by the ingress of air or the water levels have become equal. Advantageously, the first charge is thus carried out after a settling and pumping down phase, since at this time the water level in the primary clarification chamber 12 is generally higher than in the clarification chamber 14 and thus after a brief intake and mixing phase the submerged pump 28 is stopped can, so that wastewater from the primary chamber 12 can be performed without energy consumption in the clarification chamber 14.
Während des Ansaugens von Abwasser aus der Vorklärkammer 12 wird eine Durchmischung des Inhalts der Klärkammer 14 ohne Belüftung, das heißt ohne Sauerstoffzufuhr durchgeführt. Es wird lediglich durch die Tauchpumpe 28 der Inhalt der Klärkammer 14 unter Eintrag neuen Abwassers über die Verbindungsleitung 48 durchmischt, so dass in der Klärkammer 14 anoxische Bedingungen herrschen. Dies ist für den vollständigen Stickstoffabbau (Denitrifikation) notwendig. Ferner wird durch das frische Abwasser der für die Mi- kroorganismen notwendige Kohlenstoff in die Klärkammer 14 eingeführt. Die Belüftung wird durch das Ansaugen von Luft erst anschließend durchgeführt und nicht, wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist, bei gleichzeitiger Durchmischung, beispielsweise durch einen Tauchlüfter, der die Durchmischung gleichzeitig mit einem Lufteintrag vornimmt. Dieser erfindungsgemä- J3e Vorteil wird durch die vorgeschlagene Klärvorrichtung 10 mit geringem Aufwand realisiert. Vorteilhafterweise ist der Beschickungszyklus im Vergleich zu dem Zeitraum, der für die anschließende Belüftung vorgesehen ist, relativ kurz. Zu Beginn jeder Belüftungsphase ist es möglich, bei entsprechend hohem Wasserstand in der Vorklärkammer 12 durch Zufluß von Abwasser in die Anlage und bei einem Pegel oberhalb der Öffnung des Schwimmers 52 die Klärkammer 14 zu befüllen. Zu einem fortgeschrittenen Zeitpunkt des Zyklus, bei welchem der Wasserstand höher ist als in der Vorklärkammer 12, kann nach einer kurzen Ansaug- und Durchmischungsphase die Tauchpumpe 28 für eine auf die Auslastung der Klärvorrichtung 10 abgestimmte Zeit abgestellt werden, damit Überschußschlamm in die Vorklärkammer 12 zurückgeführt wird. Danach wird der Mischbetrieb wieder begonnen, damit der Wasserstand in der Vorklärkammer 12 auf den Minimalstand fällt, Luft eingetragen wird und die kommunizierende Röhre in der Verbindungsleitung 48 unterbrochen wird.During the suction of wastewater from the primary clarification chamber 12, a thorough mixing of the contents of the clarification chamber 14 without aeration, that is to say without oxygen supply, is carried out. It is merely mixed by the submersible pump 28, the contents of the clarification chamber 14 under entry of new wastewater via the connecting line 48, so that prevail in the sewage chamber 14 anoxic conditions. This is necessary for complete nitrogen removal (denitrification). Furthermore, the carbon needed for the microorganisms is introduced into the clarification chamber 14 by the fresh wastewater. The ventilation is carried out by the suction of air only then and not, as is known in the prior art, with simultaneous mixing, for example by a dip fan, which carries out the mixing simultaneously with an air entry. This inventive advantage is realized by the proposed clarifier 10 with little effort. Advantageously, the feed cycle is relatively short compared to the period of time provided for subsequent aeration. At the beginning of each ventilation phase, it is possible to fill the clarification chamber 14 with a correspondingly high water level in the primary clarification chamber 12 by the inflow of waste water into the system and at a level above the opening of the float 52. At an advanced time of the cycle, in which the water level is higher than in the pre-treatment chamber 12, the submersible pump 28 can be turned off for a time adapted to the utilization of the clarifier 10 so that excess sludge is returned to the pre-treatment chamber 12 after a short intake and mixing phase becomes. Thereafter, the mixing operation is restarted so that the water level in the pre-treatment chamber 12 falls to the minimum level, air is introduced and the communicating tube in the connecting line 48 is interrupted.
Eine Schlammrückführung nach diesem Prinzip kann nicht stattfinden, wenn nach einem Abpumpvorgang der Vorklärkammer 12 kein Abwasser zugeflossen ist. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn der Betreiber die Kleinkläranlage 10 aufgrund von Abwesenheit zeitweise nicht benutzt. Da in diesem Fall durch den Mangel an Nährstoffen für die Mikroorganismen auch kein Schlammwachstum stattfindet, stellt dies einen Vorteil der Anlage dar. Hingegen findet bei nach dem Stand der Technik bekannten Anlagen üblicherweise eine Schlammrückführung durch Pumpvorgänge statt, die durch die Anlagensteuerung gesteuert werden müssen. Hierbei können Fehler auftreten, die durch die erfindungsgemäße Kleinkläranlage 10 vermieden wer- den.A sludge recirculation according to this principle can not take place if no sewage has flowed into the pretreatment chamber 12 after a pumping-off operation. This can occur, for example, if the operator temporarily does not use the small wastewater treatment plant 10 due to absence. Since no sludge growth takes place in this case due to the lack of nutrients for the microorganisms, this is an advantage of the system. However, in systems known from the prior art, sludge recirculation usually takes place by pumping operations, which must be controlled by the system controller. In this case, errors can occur which are avoided by the small wastewater treatment plant 10 according to the invention.
Besonders vorteilhaft läßt sich das Umschalten zwischen den Öffnungs- und SchlieJ3zuständen des ersten Abgangs 36 und des zweiten Abgangs 42 durch ein Wegeventil 34 realisieren, wie es beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist. Dieses Wegeventil 34 umfaßt ein gegenüber der horizontalen Ebene geneigtes Rohr 70, in dessen unterem Ende 72 in einer Ausgangsposition eine Kugel 74 einliegt, die einen Ventilkörper darstellt. Der Innendurchmesser des Rohrs 70 ist so bemessen, dass die Kugel 74 frei darin befördert werden kann. Die Ausgangsposition wird durch einen Anschlag 76 am unteren Ende des Rohrs 70 vorgegeben, an welchem die Kugel 74 anliegt. Dieses Ende 72 ist an die Druckseite der Tauchpumpe 28 angeschlossen und stellt den Einlaß des Ventils 34 dar. Das obere Rohrende 78 ist verengt und bildet einen Ventilsitz 80, der durch die Kugel 74 verschließbar ist. Unterhalb des oberen Rohrendes 78 zweigt von dem Rohr 70 eine Nebenleitung 82 ab, die senkrecht steht und einen zweiten Ventilsitz 84 in Form einer Verjüngung des Querschnitts der Nebenleitung 82 umfaßt. In der Nebenleitung 82 ist ein Schwimmer 86 angeord- net, der sich frei durch den zweiten Ventilsitz 84 hindurch bewegen kann.Switching between the opening and closing states of the first outlet 36 and the second outlet 42 can be realized in a particularly advantageous manner by a directional control valve 34, as illustrated, for example, in FIG. 5. This directional control valve 34 comprises a relative to the horizontal plane inclined tube 70, in the lower end 72 in a starting position a ball 74 rests, which constitutes a valve body. The inner diameter of the tube 70 is sized so that the ball 74 can be carried freely therein. The starting position is determined by a stop 76 at the lower end of the tube 70, on which the ball 74 rests. This end 72 is connected to the pressure side of the submersible pump 28 and represents the inlet of the valve 34. The upper tube end 78 is narrowed and forms a valve seat 80, which is closed by the ball 74. Below the upper end of the pipe 78 branches from the pipe 70 from a secondary line 82 which is vertical and a second valve seat 84 in the form of a taper of the cross section of the secondary line 82 comprises. In the secondary line 82, a float 86 is arranged, which can move freely through the second valve seat 84 therethrough.
Fig. 5 zeigt das Wegeventil 34 in einer drucklosen Stellung, in der durch die Tauchpumpe 28 kein Strömungsdruck erzeugt wird. Die Kugel 74 liegt dann aufgrund ihres Eigengewichts am Anschlag 76 in ihrer Ruheposition. Beide Ventilsitze 80,84 sind geöffnet. Läuft die Tauchpumpe 28 an, wird in dem Wegeventil 34 ein Volumenstrom und ein Strömungsdruck erzeugt, der die Kugel 74 zum oberen Rohrende 78 treibt und den ersten Ventilsitz 80 verschließt. In dieser ersten Verschluß Stellung ist der zweite Ventilsitz 84 geöffnet, und das von der Tauchpumpe 28 angesaugte Wasser kann durch das Rohr 70 und durch die Nebenleitung 82 strömen. In der Einbauposition der hier vorgeschlagenen Ausführungsform bildet der obere erste Ventilsitz 80 den ersten Abgang 36 des Wegeventils 34, während der untere zweite Ventilsitz 84 den zweiten Abgang 42 bildet. Somit wird in der ersten Verschlußstellung die Mischleitung 38 verschlossen, während die Entleerungsleitung 44 geöffnet ist. Wahlweise kann der erste Ventilsitz 80 auch den zweiten Abgang 42 bilden, während der zweite Ventilsitz 84 den ersten Abgang 36 darstellt.Fig. 5 shows the directional control valve 34 in a non-pressurized position in which no flow pressure is generated by the submersible pump 28. The ball 74 is then due to its own weight on the stop 76 in its rest position. Both valve seats 80,84 are open. When the submersible pump 28 starts, a volumetric flow and a flow pressure are generated in the directional valve 34, which drives the ball 74 to the upper end of the pipe 78 and closes the first valve seat 80. In this first closure position, the second valve seat 84 is opened, and the water sucked by the submersible pump 28 can flow through the pipe 70 and through the secondary pipe 82. In the installed position of the embodiment proposed here, the upper first valve seat 80 forms the first outlet 36 of the directional valve 34, while the lower second valve seat 84 forms the second outlet 42. Thus, in the first closed position, the mixing line 38 is closed while the discharge line 44 is open. Optionally, the first valve seat 80 may also form the second outlet 42, while the second valve seat 84 represents the first outlet 36.
Wird die Tauchpumpe 28 abgeschaltet, so ist das Wegeventil 34 strömungslos, und die Kugel 74 kann innerhalb des Rohrs 70 nach unten rollen und den ersten Ventilsitz 80 freigeben. Sie fällt oder rollt bis zur Abzweigung der Nebenleitung 82 in eine Position, aus der sie durch einen erneuten Strömungsdruck, der durch die Tauchpumpe 28 bei erneutem Einschalten aufgebaut wird, durch Herunterdrücken des Schwimmers 86 gegen den zweiten Ventilsitz 84 gedrückt wird und hier eine zweite Verschlußstellung einnimmt, in der der erste Ventilsitz 80 geöffnet ist. Wird die Tauchpumpe 28 wieder abgeschaltet, treibt der Schwimmer 86 die Kugel 74 allmählich wieder nach oben in eine Position, aus der sie sich selbsttätig durch ihr Gewicht wieder in ihre Ruheposition am Anschlag 76 begeben kann. Durch das hier vorgeschlagene Wegeventil 34 lassen sich somit aufeinanderfolgend der erste Ventilsitz 80 und der zweite Ventilsitz 84 verschließen, indem zunächst die Tauchpumpe 28 einen Druck zum Treiben der Kugel 74 gegen den ersten Ventilsitz 80 aufbaut, um bei der hier vorliegenden Anschluß- art, bei der erste Ventilsitz 80 den ersten Abgang 36 bildet und der zweite Ventilsitz 84 den zweiten Abgang 42, Abwasser durch die Entleerungsleitung 44 zu fördern, anschließend die Tauchpumpe 28 kurzzeitig abgeschaltet wird, so dass die Kugel 74 bis zur Nebenleitung 82 zurückfallen kann, um bei anschließendem erneuten Anlaufen der Tauchpumpe 28 nach unten in den zweiten Ventilsitz 84 zum Verschließen desselben gedrückt zu werden. Das heißt, das Wegeventil 34 kann dazu betrieben werden, auf einen Entleerungszyklus unmittelbar einen Beschickungs- und Belüftungszyklus folgen zu lassen. Wahlweise kann auch durch kurzes Starten der Tauchpumpe 28, eine Pause und wiederholtes Starten der Pumpe zum Verschließen des zweiten Ab- gangs 42 zuerst ein Belüftungszyklus gestartet werden. Dabei ist die Dauer des ersten Pumpstoßes vorteilhafterweise so zu bemessen, dass kein Abwasser-Schlamm-Gemisch versehentlich in die Entleerungsleitung 44 gelangt. Externe Umschaltvorrichtungen sind nicht vorgesehen, und das Wegeventil 34 wird ausschließlich durch den von der Tauchpumpe 28 aufgebauten ein- laßseitigen Druck gesteuert.When the submersible pump 28 is turned off, the directional control valve 34 is de-energized, and the ball 74 may roll down within the tube 70 and release the first valve seat 80. It falls or rolls until the branch of the secondary line 82 in a position from which it is pressed by a renewed flow pressure, which is built up by the submersible pump 28 when switched on again, by pushing down the float 86 against the second valve seat 84 and here a second closure position occupies, in which the first valve seat 80 is opened. If the submersible pump 28 is switched off again, the float 86 drives the ball 74 gradually back up into a position from which it can automatically go back to its rest position on the stop 76 by its weight. As a result of the directional control valve 34 proposed here, the first valve seat 80 and the second valve seat 84 can be closed successively by first setting up the submersible pump 28 to exert pressure on the ball 74 against the first valve seat 80 in order to be used in the present connection type the first valve seat 80 forms the first outlet 36 and the second valve seat 84, the second outlet 42 to promote sewage through the drain line 44, then the submersible pump 28 is briefly turned off, so that the ball 74 may fall back to the secondary line 82 to at subsequent restarting the submersible pump 28 down to be pressed into the second valve seat 84 for closing it. That is, the directional control valve 34 may be operated to immediately follow a purging cycle with a charge and aeration cycle. Optionally, by briefly starting the submersible pump 28, pausing and repeatedly starting the pump to close the second outlet 42, an aeration cycle may be started first. The duration of the first pump surge is advantageously to be dimensioned so that no sewage sludge mixture accidentally gets into the drain line 44. External switching devices are not provided, and the directional control valve 34 is controlled exclusively by the inlet-side pressure built up by the submersible pump 28.
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines derartigen Wegeventils 90. Dieses umfaßt ebenfalls ein geneigtes Rohr 70, an dessen unterem ein- laßseitigen Ende 72 ein Anschlag 76 vorgesehen ist, der die Ruheposition ei- ner Kugel 74 als Ventilkörper festlegt, wie bei der bereits zuvor beschriebenen Ausführungsform. Das obere Ende 78 dieses Rohrs 70 stellt den ersten Ventilsitz 80 dar. Die Nebenleitung 92, die an der Unterseite des Rohrs 70 abzweigt, wird jedoch durch ein Rohr gebildet, das gegenüber der Horizontalen leicht nach oben abgewinkelt ist und mit dem Rohr 70 einen spitzen Winkel einschließt. Das Ende der Nebenleitung 92 bildet den zweiten Ventilsitz 84. In der Nähe der Ventilsitze 80,84 sind die Rohre 70,92 durch einen Verbindungsrohrabschnitt 94 verbunden, der annähernd senkrecht steht und die Rohre 70,92 zu einem Dreieck verbindet. Beim Anlaufen der Tauchpumpe 28 in der in Fig. 6 gezeigten Position wird dieFig. 6 shows an alternative embodiment of such a directional control valve 90. This also includes an inclined tube 70, at its lower inlet-side end 72, a stop 76 is provided which determines the rest position of a ball 74 as a valve body, as in the already previously described embodiment. The upper end 78 of this tube 70 represents the first valve seat 80. The secondary line 92, which branches off at the bottom of the tube 70, however, is formed by a tube which is angled slightly upwards relative to the horizontal and with the tube 70 an acute Includes angle. The end of the secondary line 92 forms the second valve seat 84. In the vicinity of the valve seats 80,84, the tubes 70,92 are connected by a connecting pipe section 94 which is approximately perpendicular and connects the tubes 70,92 to a triangle. When starting the submersible pump 28 in the position shown in Fig. 6, the
Kugel 74 aus der Ruheposition entlang des Rohrs 70 in den oberen ersten Ventilsitz 80 gedrückt und verschließt diesen, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Fällt der Strömungsdruck ab, kann die Kugel 74 zu- rück in die Verbindungsleitung 94 hinein rollen und in die Nebenleitung 92 fallen. Läuft die Pumpe 28 wieder an und erzeugt einen Strömungsdruck, wird die Kugel 74 in den unteren zweiten Ventilsitz 84 gedrückt. Wird die Tauchpumpe 28 wieder abgeschaltet, rollt die Kugel 74 selbsttätig dank der Neigung der Nebenleitung 92 wieder in ihre Ruheposition. Auch in diese Aus- führungsform des Wegeventils 90 ist das bereits beschriebene Umschalten vom Entleerungsbetrieb auf das Beschicken und Belüften durch die Tauchpumpe 28 in einer Anschlußart möglich, in der der erste Ventilsitz 80 den ersten Abgang 36 repräsentiert und der zweite Ventilsitz 84 den zweiten Abgang 42, der an die Entleerungsleitung 44 angeschlossen ist.Ball 74 is pressed from the rest position along the tube 70 in the upper first valve seat 80 and closes it, as in the previously described embodiment. If the flow pressure drops, the ball 74 can roll back into the connecting line 94 and fall into the secondary line 92. When the pump 28 starts again and generates a flow pressure, the ball 74 is pressed into the lower second valve seat 84. If the submersible pump 28 is switched off again, the ball 74 automatically rolls back into its rest position thanks to the inclination of the secondary line 92. Also in this embodiment of the directional control valve 90, the switching from the emptying operation to the loading and venting by the submersible pump 28 already described in a connection type is possible, in which the first valve seat 80 represents the first outlet 36 and the second valve seat 84, the second outlet 42 which is connected to the drain line 44.
Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Entleerungsleitung 44, an die eine Zweigleitung zum Druckausgleich und zur optionalen Schlammrückführung in die Vorklärkammer 12 angeschlossen ist. Diese Variante ist bei Anlagen ohne hydraulisch getrennte Vorklärkammer 12 sinnvoll, bei denen das Abwasser in freiem Gefälle durch Öffnungen oder über einen Überlauf der Trennwand 22 von der Vorklärkammer 12 in die Klärkammer 14 fließt. Bei dieser Zweigleitung handelt es sich um ein senkrechtes Rohr 100, das in einem unteren Abschnitt 102 ein Rückschlagventil 104 aufweist, das durch einen Ventilsitz 106 und eine darunter angeordnete Kugel 108 gebildet wird, die in der geöffneten Ventilstellung an einem Anschlag 1 10 aufliegt. Wird die Entleerungsleitung 44 mit Druck beaufschlagt, wird zunächst Abwasser durch das Rohr 100 nach oben aus einer Mündung 1 12 gedrückt, bis die ebenfalls nach oben gedrückte Kugel 108 den Ventilsitz 106 erreicht und das Rückschlagventil 104 verschließt. Hierdurch wird beim Anlauf der Tauch- pumpe 28 zunächst ein schlammhaltiger Abwasserschwall durch das Rohr 100 abgeführt. Richtet man die Mündung 1 12 in die Vorklärkammer 12, läßt sich auf diese Weise überschüssiger Schlamm, der durch die Tauchpumpe 28 angesaugt wird, durch das Rohr 100 schwallweise abführen. Nach dem Verschließen des Ventils 104 wird das in der Entleerungsleitung 44 nachfolgende Klarwasser in den Klarwasser -Auslaß 26 gefördert. Optional läßt sich in dem Rohr 100 ein Schwimmer 1 14 anordnen, der entsprechend dem Pegel in der Klärkammer 14 auf und ab beweglich ist. Durch eine Öffnung 1 16 in der Rohrwand oberhalb des Rückschlagventils 104 läßt sich gewährleisten, dass innerhalb des Rohrs 100 der gleiche Wasserstand herrscht wie in der Klärkammer 14. Oberhalb der Öffnung 116 befindet sich ein Schalter 1 18, der betätigt wird, wenn der Pegel so weit sinkt, dass der Schwimmer 1 14 mit seinem unteren Ende an den Schalter 1 18 stößt. Hierdurch kann eine Funktion ausgelöst werden wie etwa das erneute Zuführen von Abwasser aus der Vorklärkammer 12. FIG. 7 shows an alternative embodiment of an emptying line 44, to which a branch line for pressure equalization and for optional sludge recirculation is connected in the pre-clarification chamber 12. This variant is useful in systems without hydraulically separate Vorklärkammer 12, in which the wastewater in a free fall through openings or via an overflow of the partition wall 22 from the primary chamber 12 flows into the clearing chamber 14. In this branch line is a vertical tube 100 having a check valve 104 in a lower portion 102, which is formed by a valve seat 106 and a ball 108 disposed therebelow, which rests in the open valve position on a stop 10 1. If the discharge line 44 pressurized, first wastewater is pushed through the tube 100 upwards out of a mouth 1 12 until the also pushed upwards ball 108 reaches the valve seat 106 and the check valve 104 closes. As a result, at the startup of the submersible pump 28, a sludge-containing waste water surge is first removed through the pipe 100. If one directs the mouth 1 12 in the pre-treatment chamber 12, excess sludge, which is sucked in by the submersible pump 28, can be discharged through the tube 100 in a surge-like manner. After closing the valve 104, the subsequent clear water in the discharge line 44 is conveyed into the clear water outlet 26. Optionally, a float 1 14 can be arranged in the tube 100, which is movable up and down in accordance with the level in the clarification chamber 14. Through an opening 1 16 in the tube wall above the check valve 104 can ensure that within the tube 100, the same water level prevails as in the clarifier 14. Above the opening 116 is a switch 1 18, which is actuated when the level so far sinks that the float 1 14 with its lower end to the switch 1 18 encounters. As a result, a function can be triggered, such as the renewed supply of wastewater from the primary clarification chamber 12.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Biologische Klärvorrichtung (10) mit wenigstens einer Klärkammer (14) und einer in der Klärkammer (14) angeordneten Tauchpumpe (28) zur Behandlung von Abwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckseite der Tauchpumpe (28) an den Einlaß eines Wegeventils (34,90) mit zwei Abgängen angeschlossen ist, von denen ein erster Abgang (36) an eine in die Klärkammer (14) mündende Mischleitung (38) angeschlossen ist und ein zweiter Ab- gang (42) an eine Entleerungsleitung (44) angeschlossen ist, die in einen Klarwasser -Auslass (26) mündet.1. biological clarifier (10) with at least one clarification chamber (14) and a in the clarification chamber (14) arranged submersible pump (28) for the treatment of wastewater, characterized in that the pressure side of the submersible pump (28) to the inlet of a directional control valve (34 , 90) is connected to two outlets, of which a first outlet (36) is connected to a mixing line (38) opening into the clarification chamber (14) and a second outlet (42) is connected to a drainage line (44), which opens into a clear water outlet (26).
2. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Vorklärkammer (12), in die eine von der Mischleitung (38) abzweigende Verbindungsleitung (48) mündet.2. biological clarifier according to claim 1, characterized by a pre-clearing chamber (12) into which one of the mixing line (38) branches off connecting line (48) opens.
3. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeich- net, dass die Verbindungsleitung (48) zum Ansaugen von Abwasser und/oder Luft aus der Vorklärkammer (12) vorgesehen ist.3. biological clarifier according to claim 2, characterized marked, that the connecting line (48) for sucking waste water and / or air from the pre-clearing chamber (12) is provided.
4. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, dass das freie Ende der Verbindungsleitung (48) einen glockenförmigen4. biological clarifier according to claim 3, marked thereby, that the free end of the connecting line (48) has a bell-shaped
Schwimmkörper (52) umfasst, dessen unterer Rand sich unterhalb des Abwasserspiegels der Vorklärkammer (12) befindet und der auf einer Höhe oberhalb seines unteren Randes zumindest eine Öffnung (62) aufweist.Floating body (52), whose lower edge is located below the waste water level of Vorklärkammer (12) and which has at least one opening (62) at a height above its lower edge.
5. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorklärkammer (12) ein oberer und ein unterer Anschlag (56,58) zur Begrenzung der Auf- und Abbewegung des Schwimmkörpers (52) angeordnet sind. 5. biological clarifier according to claim 4, characterized in that in the Vorklärkammer (12) an upper and a lower stop (56,58) for limiting the up and down movement of the floating body (52) are arranged.
6. Biologische Klärvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (48) zum Rückführen von Schlamm aus der Klärkammer (14) in die Vorklärkammer (12) vorgesehen ist.6. biological clarifier according to one of claims 2 to 5, characterized in that the connecting line (48) for returning sludge from the clarification chamber (14) is provided in the pre-clearing chamber (12).
7. Biologische Klärvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von der Entleerungsleitung (44) eine Schlamm- Rückführungsleitung (100) ausgeht, die in die Vorklärkammer (12) mündet.7. biological clarifier according to one of claims 2 to 5, characterized in that from the discharge line (44), a sludge recirculation line (100) emanates, which opens into the primary clarification chamber (12).
8. Biologische Klärvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (34,90) einen Ventilkörper (74) zum wahlweisen Verschließen des ersten oder des zweiten Abgangs umfaßt, welche Abgänge jeweils einen durch den Ventilkörper (74) verschließbaren Ventilsitz (80,84) umfassen,8. biological clarifier according to any one of the preceding claims, characterized in that the directional control valve (34,90) comprises a valve body (74) for selectively closing the first or the second outlet, which outlets each one through the valve body (74) closable valve seat ( 80,84),
dass zum Verschließen von einem der beiden Abgänge der Ventilkörper (74) aus einer Ausgangsposition am Einlaß des Wegeventils (34,90) durch Strömungsdruck in den ersten Ventilsitz (80) drückbar ist,in that, for closing one of the two outlets, the valve body (74) can be pressed by flow pressure into the first valve seat (80) from an initial position at the inlet of the directional control valve (34, 90),
und dass der Ventilkörper (74) aus dem ersten Ventilsitz (80) im strömungslosen Ventilzustand in eine Position gelangen kann, aus der der Ventilkörper (74) durch Strömungsdruck zum Verschließen des anderen Abgangs in den zweiten Ventilsitz (84) drückbar ist.and that the valve body (74) from the first valve seat (80) in the flowless valve state can reach a position from which the valve body (74) by flow pressure for closing the other outlet in the second valve seat (84) can be pressed.
9. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (74) aus dem ersten Ventilsitz (80) zum Verschlie- ßen des anderen Abgangs durch Wirkung der Schwerkraft in eine Position gelangen kann, aus der er durch Strömungsdruck in den zweiten Ventilsitz (84) drückbar ist. 9. biological clarifier according to claim 8, characterized in that the valve body (74) from the first valve seat (80) for closing the other outlet by gravity can reach a position from which he by flow pressure in the second valve seat (84) is depressible.
10. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (34,90) ein geneigtes Rohr (70) umfasst, in dessen unterem Ende sich die Ausgangsposition des Ventilkörpers (74) befindet und an dessen oberem Ende der erste Ventilsitz (80) angeordnet ist.10. biological clarifier according to claim 9, characterized in that the directional control valve (34,90) comprises an inclined tube (70), in whose lower end the starting position of the valve body (74) is located and at the upper end of the first valve seat (80 ) is arranged.
1 1. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass von dem geneigtem Rohr (70) unterhalb des ersten Ventilsitzes (80) eine Nebenleitung (82,92) abzweigt, in der der zweite Ventilsitz (84) angeord- net ist.1 1. biological clarifier according to claim 10, characterized in that of the inclined pipe (70) below the first valve seat (80) branches off a secondary line (82,92), in which the second valve seat (84) is arranged net.
12. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleitung (82) etwa senkrecht vom geneigtem Rohr (70) nach unten abzweigt.12. biological clarifier according to claim 1 1, characterized in that the secondary line (82) branches off approximately vertically from the inclined tube (70) downwards.
13. Biologische Klärvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch Mittel zur Beförderung des Ventilkörpers (74) aus dem zweiten Ventilsitz (84) zurück in die Ausgangsposition oder in eine Position, aus der der Ventilkörper (74) selbsttätig in die Ausgangsposition zurückkehren kann.13. Biological clarifier according to one of claims 8 to 12, characterized by means for conveying the valve body (74) from the second valve seat (84) back to the starting position or in a position from which the valve body (74) automatically return to the starting position can.
14. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 13 in Verbindung mit Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen in der Nebenleitung (82) im Bereich des zweiten Ventilsitzes (84) angeordneten Schwimmer (86) umfassen, dessen Querschnitt derart bemessen ist, dass er den zweiten Ventilsitz (84) passieren kann.14. biological clarifier according to claim 13 in conjunction with claim 11, characterized in that the means comprise a in the secondary line (82) in the region of the second valve seat (84) arranged float (86) whose cross-section is dimensioned such that it second valve seat (84) can happen.
15. Biologische Klärvorrichtung gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenleitung (92) gegenüber der Horizontalebene leicht nach oben abgewinkelt ist und dass die Nebenleitung (92) und das geneigte Rohr (70) in der Nähe der Ventilsitze (80,84) zusätzlich durch einen zumindest annähernd senkrechten Verbindungsrohrabschnitt (94) verbunden sind. 15. biological clarifier according to claim 1 1, characterized in that the secondary line (92) relative to the horizontal plane is angled slightly upwards and that the secondary line (92) and the inclined tube (70) in the vicinity of the valve seats (80,84) additionally connected by an at least approximately vertical connecting pipe section (94).
16. Biologische Klärvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (74) eine Kugel ist.16. Biological clarifier according to one of the preceding claims 8 to 15, characterized in that the valve body (74) is a ball.
17. Biologische Klärvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilsitz (80) dem ersten Abgang (36) des Wegeventils (34,90) entspricht und der zweite Ventilsitz (84) dem zweiten Abgang (42). 17. Biological clarifier according to one of the preceding claims 8 to 16, characterized in that the first valve seat (80) corresponds to the first outlet (36) of the directional control valve (34, 90) and the second valve seat (84) corresponds to the second outlet (42). ,
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