AT502143A2 - Tropfkörperanlage - Google Patents

Description

  Patentanmeldung - Beschreibung:
Titel: Tropfkörperanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tropfkörperanlage zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten. Stand der Technik:
Um in Tropfkörperanlagen eine optimale biologische Reinigungsleistung zu erreichen ist eine möglichst hohe Dichte des biologischen Rasens (=spezifische Oberfläche in m2 Aufwuchsfläche pro m3 Rauminhalt des Tropfkörperelementes), eine möglichst lange Aufenthaltsdauer auf diesem Rasen und eine optimale Sauerstoffversorgung anzustreben. Um eine lange Lebensdauer des Tropfkörperelementes und damit einen geringen Wartungsaufwand zu gewährleisten, ist auf eine gute Selbstreinigung des Aufwuchsmaterials zu achten, damit die Tropfkörperelemente nicht zu rasch verstopfen und aufwändige Reinigungsverfahren vermieden werden.

   Als letzten Bereich hat eine Tropfkörperanlage eine Nachklärung aufzuweisen, in der sich die abgeschwemmten Mikroorganismen (= Effekt der Selbstreinigung wie z.B. Belebtschlammflocken, biologischer Rasen) absetzen können und damit vom Ablauf ferngehalten werden. Aufgrund dieser technischen Erfordernisse gibt es in den einschlägigen Normen (z.B. ÖNORM B 2502-1) Vorschriften für diese Parameter z.B. für die Menge des biologischen Rasens über die Angabe von Mindestaufwuchsflächen (m2) pro Belastungseinheit, für die Aufenthaltsdauer über die Vorschreibung von Bautiefen bzw. Rezirkulationsmengen
(Rücklaufverhältnis) und für die Selbstreinigung über die Vorschreibung einer zulässigen maximalen spezifischen Oberfläche (= m2 Aufwuchsfläche pro m3 Rauminhalt des Tropfkörperelementes).

   Diese Normvorgaben bedingen folgende Nachteile: grosse Bautiefen (damit hohe Baukosten) oder hohe Rezirkulationsmengen (Nachteil: Stromkosten und technischer
Aufwand) sowie grosse Volumina (maximale Raumdichte) für die Tropfkörperelemente, wie auch grosse Nachkiäreinheiten zum Absetzen des abgeschwemmten biologischen Rasens (Belebtschlammes). Weiters ist die potentiell in diesem Verfahren steckende Reinigungsleistung, vor allem bei den bekannten Ausführungsvarianten für Kleinkläranlagen, nicht optimal genutzt. Dies liegt vor allem an der, bei herkömmlichen
Anlagen, kurzen Aufenthaltsdauer der zu reinigenden Flüssigkeit im biologischen Rasen.

   Dies wiederum liegt einerseits in der vorgeschriebenen max. spezifischen Oberfläche (d.h. höhere Aufwuchsdichten und damit langsamere Durchströmung sind aufgrund der Erfordernisse der Selbstreinigung und Sauerstoffversorgung nicht möglich), sowie in der vorwiegend vertikalen, und damit raschen Durchströmung Tropfkörperelemente begründet.

   Wie schon oben erwähnt sind diese Vorgaben in der Norm bei herkömmlich konstruierten Anlagen durchaus sinnvoll und erforderlich, um einen wartungsfreundlichen Betrieb zu gewährleisten, denn eine geringere Fliessgeschwindigkeit oder wesentlich erhöhte spezifische Oberfläche würde bei herkömmlicher Konstruktion rasch zu Verstopfungen und geringerer Leistung führen.
Aufgabe der Erfindung:
Die Aufgabe der Erfindung ist es somit eine Tropfkörperanlage zu konstruieren, die eine höhere spezifische Oberfläche ermöglicht, sowie eine möglichst lange Aufenthaltsdauer der zu reinigenden Flüssigkeit auf dem biologischen Rasen gewährleistet und trotzdem eine optimale Sauerstoffversorgung ermöglicht werden.

   Zusätzlich sollte eine möglichst geringe Bautiefe erzielt werden (Baukosten), sowie erreicht werden, dass die Anlage ohne Rezirkulat[infinity]nspumpen auskommen (Stromkosten, technischer Aufwand), und auch ein möglichst geringer Abtrieb von biologischem Rasen stattfindet, damit eine kleinere bzw. effektivere Nachklärung, die im Optimalfall ohne Überschussschlammpumpe auskommt ermöglicht wird. Als wesentliche Voraussetzung muss trotzdem eine einfache Reinigung im Sinne einer wartungsfreundlichen Anlage gewährleistet sein, sowie eine optimale Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen auf dem biologischen Rasen
Seite: 1 von 6 . .
garantiert werden.

   Wenn eine Erfindung diese Parameter erzielt, stellt sie eine wesentliche Verbesserung zum aktuellen Stand der Technik dar.
Lösung der gestellten Aufgabe
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass die Tropfkörperelemente in vertikalen Bahnen oder Paketen angeordnet werden, wobei diese Bahnen oder Pakete voneinander einen horizontalen Abstand von mehr als 0,5 cm aufweisen. Diese Tropfkörperelemente (Pakete oder Bahnen) bestehen entweder aus herkömmlichem Aufwuchsmaterial höherer spezifischer Oberfläche, aus vertikal übereinander angeordneten, horizontalen Ebenen von Aufwuchsflächen, wie z.B. Tassen, die vorwiegend horizontal durchströmt werden, oder aus vertikalen Bahnen die z.B. aus Textilien, Netzen, Bändern oder
Schnüren bestehen.
Effekte der Erfindung und Unteransprüche:
Da die Tropfkörperelemente in vertikal angeordneten Bahnen oder Paketen (4) bzw. (21) bzw.

   (33) mit einem ausreichenden Abstand (5) bzw. (35) zueinander, nebeneinander situiert werden, kann eine höhere spezifische Oberfläche der Tropfkörperelemente (18) bzw. (1) bzw. (34) erzielt werden, da einerseits die Reinigung der Elemente sehr einfach mittels eines Sprühbalkens (horizontaler Teil eines t-formiges Rohres mit seitlichen Spritzwasseröffnungen, das einfach an eine Wasserleitung - Gartenschlauch - oder Hochdruckreiniger angeschlossen werden kann) in diesem Zwischenraum (5) bzw. (35) zwischen den Paketen oder Bahnen (4) bzw. (21) bzw. (33) erfolgen kann und andererseits die Sauerstoffversorgung über diese Zwischenräume (5) bzw. (35), die als "Kamine" belüftend wirken, im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen wesentlich besser gegeben ist. Die gewählte Breite oder Dicke der Pakete ist vom verwendeten Tropf körpermaterial abhängig und variiert stark.

   Entscheidend ist, dass die Sauerstoffversorgung über die gesamte Tropfkörperpaketbreite ausreichend gegeben ist und die Reinigung problemlos möglich bleibt.
Lösungsvariante 1 nach Anspruch 1 ist in der Zeichnung Fig. 1 dargestellt. Sie zeigt eine Anlage mit herkömmlichem Tropfkörpermaterial in erfindungsgemässer Anordnung. Das Tropfkörpermaterial wird auch hier vorwiegend vertikal durchströmt. Es kann jedoch aufgrund der guten seitlichen Durchlüftung und damit Sauerstoffzufuhr, die über eine luftund wasserdurchlässige seitliche Begrenzung (16), z.B. Netze, Lochplatten, Gitterroste, etc. gewährleistet wird, über den Abstand (5) und der in diesem Zwischenraum möglichen Reinigung mittels Sprühbalken, ein Tropfkörpermaterial mit wesentlich höherer spezifischer Oberfläche verwendet werden.

   Dadurch erhöht sich nicht nur die effektive Oberfläche sondern es verringert sich auch die Durchströmungsgeschwindigkeit, was zu einer längeren Aufenthaltsdauer und einer geringeren Bautiefe führt. Diese Effekte zusammengenommen führen zu einer höheren Aufenthaltszeit sowie geringeren Schlammbelastung und damit zu einer besseren Reinigungsleistung. Die Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit erfolgt über ein Rohrsystem (7) mit unterseitigen Austrittsöffnungen.
Für alle Ausführungsvarianten (nach Ansprüchen 1 , 4 und 10) gilt: Alle Varianten der Tropfkörperelemente werden intervallartig beschickt. Die Beschickungsmenge pro Beschickungsintervall richtet sich nach der zu reinigenden Flüssigkeit sollte jedoch so gering wie möglich sein. Die Beschickung erfolgt aus einer herkömmlichen Vorklärung wie etwa einer 3-Kammergrube.

   Diese kann in freiem Gefälle erfolgen oder auch über eine Pumpe. Die Intervallbeschickung wird durch einen Kippkübel, Pumpe oder Kipprohr realisiert bzw. durch jede andere Konstruktion, die eine intervallartige Beschickung ermöglicht. Der Ablauf aus den Tropfkörperelementen strömt durch die Öffnung (17) bzw. (6) in die Nachklärung (10) in der sich eventuell abgelöster biologischer Rasen absetzen kann. Der Ablauf erfolgt durch das Ablaufrohr 8 in entsprechendem Abstand vom Boden, eventuell mit einem Tauchbogen oder einer Tauchwand, damit kein Belebtschlamm und Schwimmschlamm abgetrieben wird. Die Pumpe 13 fördert bei starker Schlammproduktion den, eventuell sich in der Nachklärung absetzenden biologischen Rasen (Belebtschlamm) zurück in die erste Vorklärkammer oder einen externen Schlammspeicher.

   Auch eine Rezirkulation des gereinigten Wassers über die
Seite: 2 von 6 Tropfkörperelemente ist denkbar, um noch höhere Reinigungswerte zu erzielen. Grundsätzlich ist jedoch der Betrieb ohne Rezirkulation über die Tropfkörperelemente vorgesehen. Dies wird durch die höhere spezifische Oberfläche und zusätzlich längere Aufenthaltsdauer ermöglicht.
Lösungsvariante 2 nach Anspruch 4: Um eine möglichst geringe Bautiefe zu erreichen und die Strömungsgeschwindigkeit so gering wie möglich zu halten, und damit die Aufenthaltsdauer zu maximieren, ist es ziel führend, die in herkömmlichen Tropfkörperelementen vorherrschende vertikale Strömungsrichtung durch eine vorwiegend horizontale Strömungsrichtung, und damit eine wesentlich langsamere
Durchströmung zu ersetzen. Die erfindungsgemässe Lösung dafür stellt die Ausführungsvariante in Fig. 2 und Fig. 3 bzw.

   Fig.4 und Fig. 8 dar. Erreicht wird das dadurch, dass die Tropfkörperelemente in Form von vertikal übereinander angeordneten Ebenen, vorteilhaft Tassen (1) situiert werden, in die zusätzliche Aufwuchskörper (2) (Netze, Filtervlies, Noppen, etc.) eingebracht werden können. Die horizontale
Durchströmung wird dadurch erreicht, dass die Beschickung (3) von der oberhalb liegenden Tasse dem Ablaufbereich (3) der unter ihr liegenden Tasse gegenüber liegt. Die Flüssigkeit fliesst dann durch bodenseftige Öffnungen (3) entweder in der Mitte, am seitlichen oder längsseitigen Rand oder einfach über den Rand der Tasse in die nächste darunter liegende Tasse. Dadurch wird ein wesentlich längerer Fliessweg erreicht und durch die zusätzlich wesentlich geringere Fliessgeschwindigkeit eine ungleich längere Aufenthaltsdauer als bei vornehmlich vertikaler Durchströmung.

   Dies trägt zu einer wesentlich höheren Reinigungsleistung bei, ohne die Wartungsfreundlichkeit zu beeinträchtigen. Dadurch können z. B. bei einer Bautiefe von nur 1,2 m Riesswege von 7 m und mehr erreicht werden, die bisher nur bei Tropfkörperbauhöhen von ca. 6m erreicht wurden. Die Aufenthaltsdauer erhöht sich durch die weitgehend horizontale Strömungsrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Tropfkörpermaterialien um ein Vielfaches. Als weiterer Effekt der geringeren Fliessgeschwindigkeit kommt es zu einem wesentlich geringeren Abtrieb von biologischem Rasen und da it zu einer wesentlich geringeren Belastung der Nachklärung (10). Die Reinigung der Filterelemente vom sich laufend vermehrenden biologischen Rasen mittels Sprühbalken erfolgt in entsprechenden Zeitabständen, abhängig von Belastung und Zusammensetzung des zu reinigenden Abwassers.

   Dazu wird eine Vo[pi]ichtung mit einem horizontal verlaufenden Rohr (T-förmig), das seitliche Öffnungen zum Austritt von Spritzwasser besitzt verwendet, mit der die Tassen bzw. auch die oben zuerst genannten, alternativen
Tropfkörper (4) bzw. (18) gereinigt werden können. Die Zufuhr des Wassers zur Reinigung erfolgt über einen normalen Wasseranschluss mittels Gartenschlauch oder über einen geeigneten Hochdruckreiniger. Zur Erhöhung der biologischen Aktivität sind in diesen Tassen zusätzliche Aufwuchsflächen (2) wie Netze, Noppen, Vlies, Schaumstoffe oder ähnliches enthalten, die als Nebeneffekt dafür sorgen, dass ein gewisser Anteil an biologischem Rasen bei dieser Reinigung nicht abgespült wird, und dass damit auch sofort nach der Spülung bzw. Reinigung die volle biologische Aktivität und damit Abbauleistung vorhanden ist.

   In diesem Sinne ist auch nach der Spülung eine gleich bleibende biologische Reinigung gewährleistet. Dies ist für einen dauerhaften und wartungsarmen sowie kostengünstigen
Betrieb der Anlage wesentlich. Das in den Filtertassen oder Ebenen gereinigte Wasser tritt über die letzte Öffnung (6) in die Nachklärung ein, die wiederum mit den Elementen Ablauf und eventueller Rücklaufschlammpumpe ausgestattet ist. Der Aufbau der Nachklärung wie auch der Beschickung entspricht dem der ersten Lösungsvariante in Fig. 1 und wie oben unter Lösungsvariante 1 dargestellt.
Lösungsvariante 3 nach Anspruch 10: Als weitere erfindungsgemässe Ausführungsvariante ist die Anordnung der Tropfkörperelemente in Bahnen von Aufwuchskörpern, dargestellt in den Fig. 5 und Fig. 6 und Fig. 7 möglich.

   Dabei werden die Aufwuchsflächen aus Bahnen von Textilien, Netzen, Schnüren oder Bändern oder anderen Bahnen geringer Dicke gebildet, die wiederum untereinander einen Abstand (35)
Seite: 3 von 6 aufweisen, der wie bei den bisher besprochenen Varianten für die Belüftung und die Reinigung der Bahnen dient.
Vorteilhaft bestehen diese Bahnen aus mehreren Lagen des Aufwuchsmaterials (34) die in einem kleinen Abstand (36) zueinander angeordnet werden. Der Abstand wird durch Abstandhalter (37) im Bereich der Verbindung (neben Rohr (31 )) realisiert, welche eine Distanz im Ausmass von etwa der einfachen bis 15 fachen Dicke der Lagen an Aufwuchsmaterial ermöglichen. Dadurch kann einerseits eine interne Belüftung über den Abstand (36) erreicht werden und andererseits die spezifische Oberfläche erhöht werden (beiderseits optimal genutzte biologische Aufwuchsflächen).

   Die Zuführung des zu reinigenden Abwassers erfolgt über die Verteilrohre (31) von der
Seite, wobei die Flüssigkeit unter dem Rohr (31) auf eine schräge Gleitwand (32) trifft, die die Flüssigkeit bis knapp vor oder direkt bis zur ersten Lage (34) der Aufwuchsflächen führt. Damit wird eine optimale horizontale Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit, wie auch eine Verteilung über die gesamte .Dicke" der Bahn (33) bzw. Lagen von Aufwuchsflächen (34), erreicht.
Als AltematJwariante kann die Beschickung auch von oben (40) direkt auf diese Verbindungsstelle (39) der verschiedenen Lagen der Bahn erfolgen. Hier ist es jedoch erforderlich, dass die Abstandhalter (38) aus einem wasserdurchlässigen Aufbau in z.B.

   Wabenkonstruktion oder ähnlichem erstellt sind, damit die Flüssigkeit durch diese Abstandhalter hindurch auf die einzelnen Lagen (34) der Bahn fliessen kann.
Unterhalb dieser Bahnen befindet sich wie in den beiden vorangegangenen Lösungsvarianten eine Nachklärung mit den selben Elementen. Die Beschickung erfolgt wie in Lösungsvariante 1 und 2 mittels Intervallbeschickung und eventuell vorgeschalteter 3-Kammergrube oder gleichwertigem. Der Vorteil dieser Konstruktionsvariante in Bahnen liegt in der einfachen technischen
Realisierbarkeit (daher auch für Grossanlagen sinnvoll) und der gegenüber herkömmlichen Anlagen höheren spezifischen Oberfläche. Es ist jedoch schwieriger die hohe Aufenthaltsdauer wie in Lösungsvorschlag 1 oder 2 zu erreichen als bei der Lösungsvariante mittels Tassen oder Paketen.

   Dies bedingt grössere Bautiefen.
Für alle dargestellten Lösungsvarianten gilt zusammegefasst Bei allen dargestellten Lösungsvarianten sind die Pakete (4) bzw. (21) oder Bahnen (33) an Halterungen (51) aufgehängt wobei diese Halterungen gleichzeitig als Wartungssteg (52) genutzt werden. Dies ermöglicht eine einfache Montage in jeden geeigneten Behälter (Nachklärung, Belüftung, Volumen) und einen wartungsfreundlichen Zugang zu allen Elementen der
Anlage. Ebenso bei allen Lösungsvarianten erfolgt die Beschickung der Tropfkörperelemente mit Hilfe einer marktüblichen Intervallbeschickungsvariante mittels Kippkübel oder Kipprohr, Pumpe oder jeder anderen Möglichkeit der schwallweisen Beschickung. Die Beschickungsmenge richtet sich nach dem Tropfkörpermaterial und der Auslegungsgrösse der Anlage.

   Vor die Beschickungseinheit sind, im Falle von
Abwasser mit Feststoffgehalt, in einer Vorklärung die Feststoffe abzuscheiden. In diese Vorkärung wird auch der eventuell in der Nachklärung gesammelte Belebtschlamm rezirkuiiert Aufgrund der geringen Riessgeschwindigkeite fällt jedoch wesentlich weniger abgeschwemmter biologischer Rasen und damit weniger Klärschlamm in der Nachklärung an.
Aufzählung und Kurzbeschreibung der gegebenenfalls vorhandenen Zeichnungsfiguren:
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft dargstellt Es zeigen die Zeichnungen Fig. 2, 3 sowie 4 und 8 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemässen Anlage mit den Tropfkörperpaketen im Tassenaufbau bzw. in der
Konstruktionsart mit horizontalen Ebenen.

   In der Zeichnung Fig. 1 ist ein erfindungsgemässer Tropfkörper mit herkömmlichen Aufwuchskörpern, die jedoch mit einer höheren spezifischen Oberfläche als in der Norm vorgesehen ausgeführt werden können, dargestellt. In den Fig. 5, 6 und 7 ist ein erfindungsgemässer Tropfkörper in der Ausführung mit Bahnen dargestellt.
Seite: 4 von 6 Figurenbeschreibung:
Die Zeichnung Fig. 2 stellt beispielhaft den Aufriss, die Zeichnung Fig. 3 stellt beispielhaft den Grundriss einer erfindungsgemässen Anlage dar, in dem die Tropfkörperelemente aus vertikal übereinander angeordneten Tassen bestehen. 21 sind die, in diesem Fall paketförmigen Tropfkörperelemente. Sie hängen nebeneinander im Abstand von 5.

   Die
Tropfkörperiemente bestehen in diesen Zeichnungen aus den Filtertassen 1 die mit dem Aufwuchsmaterial 2 belegt sind und am Rand die bodenseitigen Öffnungen 3 zum Übertritt in die nächste untere Tasse aufweisen. Die Durchströmung der Tassen erfolgt vorwiegend horizontal vom Auftreffpunkt unterhalb der Öffnung 3 der darüber liegenden Tasse zur sinngemäss gegenüberiiegenden Ablauföffnung 3 der betreffenden Tasse. Das
Aufwuchsmaterial 2 hat die Aufgabe die Strömung zu verlangsamen, zusätzliche Oberfläche für die Mikroorganismen zu schaffen und bei der Reinigung einen geschützten Auf wuchsbereich zu garantieren, in dem die Mikroorganismen nicht abgeschwemmt werden können.

   Dies sichert auch nach der Reinigung ein Mindestmass an Mikroorganismen, damit die biologische Aktivität und damit die Reinigungsleistung gewahrt bleibt. 7 stellt das Beschickungsrohr dar, das Unterseite Löcher aufweist, die den Zulauf über die gesamte Länge der Tropfkörperelemente gleichmässig verteilen. Die Durchströmung erfolgt ausgehend vom Beschickungsrohr vertikal von einer Tasse zur nächsten und innerhalb der jeweiligen Tassen horizontal vom Auftreffpunkt zur Ablauföffnung. Der Ablauf erfolgt durch 6 in die darunter befindliche Nachklärung 10. Die
Gleitwand 12 sowie die Gleitwand 11 sorgen für einen Transport des Wassers und des abgelösten biologischen Rasens (Belebtschlamm) in den Absetzbereich der Nachklärung 10. Der Wasserspiegel 9 liegt auf Höhe der Unterkante des Ablaufrohres 8. Das Ablauf rohr wird mit einer Tauchwand oder einem Tauchrohr ausgestattet.

   Die dargstellte Pumpe 13 fördert etwa einmal monatlich den abgesetzten Belebtschlamm über die
Schlauchleitung 15 zurück in die hier nicht dargestellte, vor den Tropf körperelementen angeordnete Vorklärung (3-Kammergrube oder ähnliches). Ebenso ist die Intervallbeschickung in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt Sie wird wie beschrieben als herkömmlicher Kippkübel, Kipprohr, Pumpe oder anderes Intervallbeschickungselement realisiert.
Die Verbindung dieser vertikal angeordneten Tassen bzw. Ebenen erfolgt seitlich entweder durch luft- und wasserdurchlässige Wandkonstruktionen 22 bzw. in Fig. 1 Element 16 wie Netze, Lochplatten oder ähnliches oder durch die Verbindung der Tassen mittels mehrerer vertikaler Streifen in Fig. 3 Nr. 22, die fast die gesamte Breitseite frei lassen und damit eine optimale Belüftung und Reinigung ermöglichen.

   Entscheidend dabei ist die Saueretoffzufuhr wie auch die Möglichkeit der Reinigung der Tassen von den seitlichen Abständen 5 aus. Als Ausführungsvariante können diese Tassen laut Fig. 8 mit integrierten Aufwuchsflächen (Noppen, u. ähnliches) als ein Element vorgefertigt werden und mit seitlich angebrachten Nippeln 53 (Abstand ca. 30 cm entlang der Länge der Tasse) sehr einfach zu diesen Paketen 21 zusammengebaut werden, indem diese
Nippel in vertikale Streifen (Lochbänder o.a.) oder Lochplatten, o.a. hineingedrückt werden und diese Streifen wiederum am Wartungssteg aufgehängt sind. Ebenso ist das Verteilrohr 7 an diesen Streifen bzw. an der ersten Tasse befestigt. Die Zeichnung Fig. 1 stellt alternativ zur Konstruktion mittels Tassen bzw.

   Ebenen die Situierung von beliebig geformten Aufwuchskörpern 18 (Tropfkörpermaterial in
Kugelform, Rohren, unregelmässigen Formen, ...) in diesen vertikalen Tropf körperelementen dar. Hier können alle Arten von biologisch aktiven Aufwuchsflächen verwendet werden. Vorwiegend werden Materialien verwendet, die im Vergleich zu heute üblichen Aufwuchselementen eine deutlich höhere spezifische Oberfläche und eine geringere Fliessgeschwindigkeit aufweisen. Die Abgrenzung der
Pakete kann entweder über eine luft- und wasserdurchlässige Wand 16 oder durch untereinander haftende Verbindungen der Aufwuchskörper selbst (verschweissen, kleben, u.a., Verbindungsstreifen) erfolgen. Entscheidend ist auch hier, dass die seitliche Luftund Wasserdurchlässigkeit gegeben ist.

   Die Nachklärung ist ident wie zu Zeichnung Fig. 2 beschrieben.
Fig. 3 zeigt den Grundriss einer erfindungsgemässen Anlage nach Aufbau von Fig. 1 bzw.
Seite: 5 von 6 sinngemäss Fig. 2.
Fig. 4 stellt ein Detail der Tassenausführung dar, in der die Tassen 1, deren Öffnungen 3 sowie die Aufwuchsflächen 2 deutlich erkennbar sind.
Fig. 5 stellt die Ausführungsvariante in Bahnen 33 dar, wobei die einzelnen Lagen 34 durch Abstände 36 voneinander getrennt die Bahnen 33 bilden, die wiederum durch den
Abstand 35 für Reinigung und Belüftungszwecke horizontal voneinander getrennt sind. Das Beschickungsrohr 31 transportiert die zu reinigende Flüssigkeit horizontal über die horizontale Länge der Bahnen und das Gleitblech 32 sorgt für eine zusätiiche horizontale Verteilung wie auch den Transport der Flüssigkeit direkt auf die Aufwuchsbahnen.

   Zwischen dem Ende von 32 und der ersten Lage 34 der Bahn 33 liegt ein kleiner oder auch kein Abstand, d.h. Gleitblech 32 kann auch direkt bis zur ersten Lage 34 der Bahn 33 führen. Die Nachklärung ist ident mit Fig. 2 wie oben beschrieben. Fig. 6 stellt ein Detail zu Fig. 5 dar, nämlich die Zuführung über das Verteilrohr 31 und Gleitblech 32 sowie die Verbindungsstelle 39. Fig. 7 stellt eine Variante zu Fig. 6 dar, in der die Zuführung der Flüssigkeit direkt über das Verteilrohr 40 in den Bereich der Verbindung 39 erfolgt. Dabei sind die Abstandhalter 38 wasserdurchlässig, z.B. in Wabenkonstruktion ausgeführt.

   Fig. 8 stellt eine erfindungsgemässe Tasse nach Fig. 2 dar, die jedoch aus Erhebungen (Noppen) für zusätzliche Aufwuchsoberfläche 2 besteht und einfach Nippel 53 aufweist, mit denen die Tassen einfach zu den erforderlichen vertikalen "Ebenen" mittels
Lochstreifen oder ähnlichem gestapelt werden können. Als wesentliche Elemente für die dargestellte Erfindung sind die Anordnung der Tropfkörperelemente in vertikalen Bahnen 33 (Netze, Bänder, Textilien, Schnüren, ...) oder Paketen 4 und 21 (Kuben von Tropfkörpermaterial in beliebiger Form) zu sehen, die zueinander einen ausreichenden Abstand 5 bzw. 35 aufweisen, um eine optimale
Sauerstoffversorgung und eine einfache Reinigung des, dadurch mit einer höheren spezifischen Oberfläche ausführbaren, Aufwuchsmaterials zu gewährleisten. Wie in Fig. 1 und 2 sowie 3 und 5 dargestellt werden die Bahnen bzw.

   Pakete von Tropfkörperelementen an Halterungen 51 aufgehängt, die gleichzeitig auch einen Wartungssteg 52 darstellen. Die Halterungen sind mit einfachen vertikalen
Justiereinrichtungen (Langlochplatten mit Flügelmutterschraube) ausgeführt, die eine optimale horizontale Ausrichtung der Tropfkörperelemente ermöglichen. Ebenso ist der Wartungssteg mittels z.B. Stellschrauben an den Auflagern am Behälter perfekt horizontal justierbar ausgeführt. Eine optimale horizontale Ausrichtung der Tropfkörperelemente sowie der Verteilrohre ist für eine optimale Funktion wesentlich.
Hiezu acht Blätter Zeichnungen:
Fig. 1 .... Tropfkörper nach Anspruch 1 , Aufriss
Fig. 2 ... Tropfkörper nach Anspruch 4, Aufriss Fig. 3 ... Tropfkörper nach Anspruch 4, Grundriss
Fig. 4 ... Tropfkörper nach Anspruch 4, Detail Aufriss
Fig. 5 ... Tropfkörper nach Anspruch 10, Aufriss
Fig. 6 ...

   Tropfkörper nach Anspruch 10, Detail
Fig. 7 ... Tropfkörper nach Anspruch 13, Detail Fig. 8 ... Nippelverbindung nach Anspruch 9
Seite: 6 von 6

Claims (17)

Patentanmeldung Tropfkörperanlage: Patentansprüche:

1. Tropfkörperelemente (4) zur Verwendung in Tropfkörperanlagen zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Aufwuchskörper (18), die aus beliebigen Aufwuchskörpern (18) bestehen können (es eignen sich grundsätzlich jedwede Aufwuchskörper wie z.B.

Rohrstücke, Kugeln mit netzförmiger Oberfläche, oder anders geformte Elemente, die aufgrund Ihrer besonders hohen spezifischen Oberfläche für biologische Aufwuchselemente in Frage kommen), zu vertikalen Paketen (4) zusammengefasst werden, und die einzelnen vertikalen Pakete (4) zueinander einen für die Belüftung und Reinigung ausreichenden Abstand (5) von mehr als ca. 0,5cm aufweisen, wobei als vertikales Paket (4) jede Konstruktion zu verstehen ist, die die Sauerstoffversorgung und Reinigung (Spülung) der Aufwuchskörper durch seitliche, zwischen den einzelnen Paketen (4) liegende horizontale Abstände (5) oder Zwischenräume realisiert.

2. Tropfkörperelemente nach Anspruch 1 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Zusammenfassung der Aufwuchskörper mittels luft- und wasserdurchlässiger seitlicher Wände (16) wie z.B. Netzkonstruktionen, gelochte Platten, Streifen oder Bänder oder ähnliches erfolgt, die eine optimale Reinigung und Sauerstoffversorgung des biologischen Rasens auf den Aufwuchskörpern ermöglicht.

3. Tropfkörperelemente nach Anspruch 1 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die seitlich luft- und wasserdurchlässige Zusammenfassung der

Auf wuchskörper (18) zu vertikalen Paketen (4) durch haftende Verbindungen zwischen den Aufwuchskörpern (18) wie Verklebung, Verschweissung bzw. andere haftende Verbindungen realisiert wird, die die einzelnen Aufwuchskörper zu Paketen (4) so zusammenbinden, dass die Sauerstoffversorgung der Aufwuchskörper wie auch die Reinigung der Aufwuchskörper einfach und effektiv möglich sind.

4.

Tropf körperelemente zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Aufwuchsflächen (1) in Form von Paketen (21) von vertikal übereinander angeordneten horizontalen Ebenen (1) ausgeführt werden, wobei diese Ebenen (1) labyrinthartig durchströmt werden, was bedeutet, dass die Zulauföffnung (3) aus der oberen Ebene, der Abflussöffnung (3) der betrachteten Ebene, sinngemäss gegenüber liegt um eine vorwiegend horizontale Durchströmung, der auf den Ebenen befindlichen Aufwuchsfläche (2) zu erzielen, und die einzelnen Pakete (21) zueinander einen seitlichen horizontalen Abstand (5) von mehr als ca. 0,5 cm aufweisen, der für eine ausreichende Sauerstoffzufuhr zu den Aufwuchsflächen (2) wie auch zur Reinigung dieser Aufwuchsflächen ausreichend ist.

5. Tropfkörperelemente nach Anspruch 4 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die einzelnen vertikal übereinander liegenden horizontalen Ebenen als horizontale Tassen (1) ausgeführt sind, und labyrinthartig durchströmt werden, wobei das zu reinigende Abwasser jeweils durch Öffnungen (3) in der Mitte, am seitlichen oder längsseitigen Rand oder direkt über den Rand der

Tasse in die darunter liegende Tasse tropft und die Öffnung (3) der jeweils unteren Tasse dem Auftreftpunkt der Flüssigkeit von der oberen Tasse sinngemäss gegenüberliegt, um eine vorwiegend horizontale Durchströmung der Tassen und der darauf befindlichen Aufwuchsflächen (2) zu erreichen.

6. Tropfkörperelemente nach Anspruch 4 und 5 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die horizontalen Ebenen oder Tassen mit zusätzlichen biologischen Aufwuchsflächen (2) wie Textilien, Noppen, Erhebungen oder Einsenkungen,

Seite: 1 von 3 Netzen, Vlies oder ähnlichem versehen sind, die dazu dienen die spezifische Oberfläche zu erhöhen und die Fliessgeschwindigkeit zu verringern.

7. Tropfkörperelemente nach Anspruch 4 und 5 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die seitlichen Begrenzungen der Pakete (22) in Form von luft- und wasserdurchlässigen Netzen oder Lochplatten oder Gittern ausgeführt werden.

8. Tropfkörperelemente nach Anspruch 4 und 5 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die vertikal angeordneten Ebenen oder Tassen seitlich durch vertikale Streifenelemente (22) verbunden werden die den grössten Teil der seitlichen Fläche für die Belüftung und Reinigung frei lassen.

9. Tropfkörperelemente nach Anspruch 4 und 5 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die vertikal angeordneten Ebenen oder Tassen durch einfache Nippelsteckverbindung (53) mit den, die Ebenen oder Tassen vertikal verbindenden, Streifenelementen(22) nach Anspruch 8 oder Lochplatten, Gitterkonstruktionen u. ähnlichem, verbunden werden.

10. Tropfkörperelemente zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Aufwuchsflächen in vertikalen Bahnen (33) (z.B. Textilbahnen, Netze, Bänder, Schnüre, ...) angeordnet sind und die einzelnen Bahnen (33) zu einander einen für die Belüftung und Reinigung ausreichenden Abstand (35) von mehr als ca. 0,5 cm aufweisen, wobei als vertikale Bahn (33) jede Konstruktion zu verstehen ist, die die Sauerstoffversorgung und Reinigung der Aufwuchskörperbahnen (33) durch seitliche, zwischen den vertikalen Aufwuchskörperbahnen liegende horizontale Abstände (35) oder Zwischenräume realisiert.

11.

Tropfkörperelemente nach Anspruch 10 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Auf wuchskörperbahnen (33) jeweils aus mehreren Lagen von Aufwuchskörpern (34) (z.B. mehrere Bahnen von Netzen, Textilien, ...) bestehen die Ihrerseits einen geringen, die Belüftung unterstützenden horizontalen Abstand (36) zu einander aufweisen, der in etwa der einfachen bis 15 fachen Materialstärke der Einzellagen (34) entspricht.

12. Tropfkörperelemente nach Anspruch 10 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Zuführung des zu reinigenden Wassers über horizontale Rohre (31) mit unterseitigen Öffnung erfolgt, wobei das Wasser aus diesen Öffnungen auf eine schräge Gleitwand (32) trifft, die bis knapp vor oder direkt zur vertikalen Bahn (33) bzw. zum ersten Element der Bahn (34) führt und so eine seitliche Zufuhr und optimale horizontale Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit auf die gesamte Auf wuchskörperbahn (33) bzw. alle Lagen (34) der Bahn erreicht.

13. Tropfkörperelemente nach Anspruch 10 die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Zuführung des zu reinigenden Wassere über horizontale Rohre (40) mit unterseitigen Offhung erfolgt, wobei das Wasser aus diesen Öffnungen mittig auf die Verbindungsstelle (39) der einzelnen Lagen der Bahn (33) trifft, und die Abstandhalter (38) zwischen den einzelnen Lagen, als wasserdurchlässige Wabenkonstruktion oder ähnliches ausgeführt sind, sodass die zu reinigende Flüssigkeit sich durch diese Abstandhalter hindurchströmend optimal auf die einzelnen Lagen (34) der Aufwuchskörper verteilen kann.

14. Tropfkörperanlage zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten mit Tropfkörperelementen nach Anspruch 1, 4 oder 10 die dadurch gekennzeichnet ist, dass die vertikalen Bahnen oder Pakete laut Anspruch 1 ,4 oder 10 in einen Behälter eingehängt werden, wobei die Halterungen (51), an

Seite: 2 von 3 denen die Bahnen oder Pakete aufgehängt werden, gleichzeitig als Wartungssteg (52) dienen.

15. Tropfkörperanlage zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten mit Tropfkörperelementen nach Anspruch 1, 4 oder 10 die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Nachklärung(IO) direkt unterhalb der Pakete bzw. Bahnen situiert ist, und der Ablauf (8) in freiem Gefälle aus der Anlage führt.

16. Tropfkörperanlage zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten mit Tropfkörperelementen nach Anspruch 1, 4 oder 10 die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Nachklärung (10) direkt unterhalb der Pakete bzw. Bahnen situiert ist, und der Ablauf mit Hilfe einer Pumpe aus der Anlage in den Abiaufkanal führt.

17. Tropfkörperanlage zur biologischen Reinigung von Flüssigkeiten mit Tropfkörperelementen nach Anspruch 1, 4 oder 10 die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Nachklärung (10) direkt unterhalb der Pakete bzw. Bahnen situiert ist , und der Überschussschlamm aus der Nachklärung (10) mittels Tauchpumpe (13) zurück in die Vorklärung oder einen anderen Behälter transportiert wird.

Hiezu acht Blätter Zeichnungen:

Fig. 1 .... Tropfkörper nach Anspruch 1, Aufriss Fig. 2 ... Tropfkörper nach Anspruch 4, Aufriss Fig. 3 ... Tropfkörper nach Anspruch 4, Grundriss Fig. 4 ... Tropfkörper nach Anspruch 4, Detail Aufriss Fig. 5 ... Tropfkörper nach Anspruch 10, Aufriss

Fig. 6 ... Tropfkörper nach Anspruch 10, Detail Fig. 7 ... Tropfkörper nach Anspruch 13, Detail Fig. 8 ... Nippelverbindung nach Anspruch 9

Seite: 3 von 3