Belebtschlammanlage für die biologische Abwasserklärung Die Erfindung betrifft eine Belebtschlammanlage für die biologische Abwasserklärung.
Derartige Anlagen sind insbesondere, wenn sie für geringe und/oder ungleichmässig anfallende Ab- wassermengen bestimmt sind, wegen zu hoher Anla gekosten meist auf nur einen Belüftungsraum und einen einstufigen Reinigungsvorgang beschränkt. Diese Beschränkung ist jedoch nachteilig, da beim Anfall grösserer Abwassermengen das Abwasser das gesamte Belüftungsbecken überflutet und eine zeit weise Überlastung hervorruft, die mit einer ungenü genden Reinigung des Abwassers verbunden ist. Bei Anlagen, die für grössere Abwassermengen bestimmt sind, können zwar mehrere Belüftungsbecken, z. B.
langgestreckter Form reihenweise angeordnet und die Reinigung zwei- oder mehrstufig durchgeführt wer den. Derartige Anlagen erfordern jedoch einen gros sen Platzbedarf und einen erheblichen Einrichtungs- und Betriebsaufwand. Wenn Abwasser mit sehr hohem Verschmutzungsgrad, z.
B. aus Schlachthäu sern, Frucht- oder Gemüsekonservenfabriken, an fällt, ist oft auch eine Ausfällung oder Neutralisation des Abwassers notwendig, wodurch besondere Bau werke für Misch- und Fällungsbecken erforderlich werden.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Belebt schlammanlage geschaffen werden, die bei gering stem Raumbedarf ermöglicht, die biologischen Reini gungsvorgänge in einem einzigen, in einfacher Weise unterteilten Bauwerk ein- oder mehrstufig durch zuführen.
Demgemäss besteht die Erfindung darin, dass mehrere Belüftungsbecken und ein Nachklärbecken oder mehrere Naohklärbecken um den Mittelpunkt eines gemeinsamen Bauwerkes angeordnet und die unmittelbar vor jedem Nachklärbecken liegenden Belüftungsbecken in ihrem oberen Teil mit dem nachfolgenden Nachklärbecken jeweils über einen diesem Nachklärbecken vorgeschalteten Beruhi- gungsraum durch Öffnungen verbunden sind, die in ,
der zwischen dem Belüftungsbecken und dem Beruhi- gungsrau m angeordneten Trennwand so ausgebildet sind, dass von dem aus dem Belüftungsbecken in den oberen Teil des Beruhigungsraumes eingeleiteten Ab wasser eine Teilmenge aus der Oberfläche des Beru higungsraumes wieder in das Belüftungsbecken zurückfliesst, während die andere Teilmenge im Be ruhigungsraum absinkt und über das Nachklärbecken entschlammt und gereinigt zum Abfluss .gelangt,
wobei unmittelbar hintereinanderliegende Belüftungs kammern durch schmale, annähernd durch die ganze Wassertiefe gehende, senkrechte Durchtrittsschlitze miteinander verbunden sind, die zwischen den Enden der die Belüftungsbecken abteilenden Trennwände und der Umfassungswand des Bauwerkes gebildet sind.
Dabei ist die Ausbildung vorzugsweise derart, dass in der Spitze des ersten Nachklärbeckens eine Schlammentnahmeeinrichtung vorgesehen ist, die den abgesetzten Schlamms und grobe Verunreinigungen über eine Rohrleitung mit dem Rohwasserzulauf ver mischt und über einen Rechen oder Rechengutzer- kleinerer der ersten Belüftungskammer zuführt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der in der Zeichnung als Beispiele dargestellten Ausführungs formen näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine be vorzugte Ausführungsform einer einstufigen Anlage nach der Erfindung nach der Linie 1I der Fig. 2; Fig. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 11-II der Fig. 1; Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie III-111 der Fig. l;
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine be vorzugte Ausführungsform einer zweistufigen Anlage nach der Erfindung und Fig. 5 Einzelheiten der Zu- und Ablauföffnungen an der Zwischenwand zwischen einem Belüftungsbek- ken und einem Beruhigungsraum.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind :bei der Belebtschlammanlage nach der Erfindung alle zur biologischen Reinigung des Abwassers erforderlichen Becken und Einrichtungen in einem einzigen Bau werk zusammengefasst. Dieses Bauwerk kann, wie dargestellt, kreisrunden Grundriss haben, sein Grund- riss könnte aber auch z. B. oval oder vieleckig ausge bildet sein.
Bei den dargestellten Ausführungsformen ist das Bauwerk unterhalb einer Zwischendecke 17 durch vier radiale Trennwände 13, 15 in vier Becken unterteilt. Über der Decke 17 sind im mittleren Teil des Bauwerkes ein Betriebsraum 9 mit den erforderli chen Maschinen und Betriebsgeräten sowie einem Raum 10 für die Chlorung angeordnet. In dem Be triebsraum 9, der zugleich als Aufenthaltsraum für den Klärwärter dienen kann, sind u. a. die für den Betrieb der Pumpen erforderlichen Maschinen, die Luftverdichter 19 sowie ein elektrisches Zeitschaltge- rät 20 aufgestellt. Von den Räumen 9, 10 gehen Be tonlaufstege in beliebiger Anordnung aus.
Bei der einstufigen Anlage nach den Fig. 1 bis 3 sind durch die Unterteilung des Raumes unter Decke 17 drei aufeinanderfolgende Belüftungsbecken 3, 4 und 5 gebildet. In das erste Belüftungsbecken 3 mündet die Zulaufleitung 1, die in bekannter Weise über nicht dargestellte Rechen und/oder Rechengut zerkleinerer geführt sein kann. Die Trennwände 13 zwischen den Belüftungsbecken 3, 4, 5 gehen von der Sohle bis zu der Zwischendecke 17 durch und sind in er senkrechten Mittelachse des Bauwerkes miteinan der verbunden.
Mit ihren äusseren Enden bilden die Trennwände 13 mit an der Umfassungswand 11 des Bauwerkes angeordneten Innenpfeilern 12 schmale senkrechte Durchlasschlitze 14, 14', durch die das Abwasser in Pfeilrichtung von einem zum anderen Belüftungsbecken strömen kann. Wie aus Fig. 1 er sichtlich ist, können die Trennwände 13 im oberen Teil etwas länger ausgebildet und mit der Umfas- sungswand 11 verbunden sein, so dass :die Schlitze 14 nur unterhalb des Wasserspiegels vorhanden sind.
Infolge der Anordnung der Schlitze am äusseren Rand der Trennwände 13 ist das Abwasser-Belebt- schlammgemisch .gezwungen, einen sehr langen Belüftungsweg zurückzulegen. Da im übrigen die Wasserstände in den Belüftungsbecken 3, 4 und 5 etwa gleich hoch liegen und der Wasserdruck daher auf beide Seiten einer Trennwand in etwa gleicher Höhe einwirkt, können die Trennwände verhältnis- mässig dünn ausgebildet sein. In jedem Belüftungs becken sind Belüftungsrohre 18 mit Luftverteilern angeordnet, die mit Rückschlagventilen versehen sind.
Bei der Ausführungsform der Anlage nach Fig. 1 .bis 3 ist das vierte Becken 6 als Nachklänbecken aus gebildet, dem ein Beruhigungsraum 6' vorgeschaltet ist. Die Trennwände 15 zwischen dem Nachklärbek- ken 6 und den Belüftungsbecken 5 und 3 sind eben falls von der Sohle bis zu der Zwischendecke 17 hochgeführt, aber auch an ihren äusseren Enden mit der Umfassungswand 11 verbunden.
Zwischen den beiden Trennwänden 15 ist innerhalb des Nachklär- beckens 6 eine im Grundriss viertelkreisförmige Zwi schenwand 16 gespannt, die, wie aus Fig. 1 ersicht- lioh ist, nur bis zu einer gewissen Tiefe reicht und den inneren Teil des Nachklärbeckens zu dem Beruhi gungsraum 6' gestaltet. Die Zwischenwand 16 kann auch aus statischen Gründen gerade ausgeführt sein.
In der an .den Beruhigungsraum und das letzte Belüf tungsbecken 5 angrenzenden Trennwand 15 ist nach Fig. 1 und 2 eine COffnung 15' mit nach der Zwischen wand 16 zu schräg aufsteigender Unterkante 15" an geordnet. Der Absetzraum des Nachklärbeckens 6 ist :mit einer trichterförmig ausgebildeten Sohle verse hen, in dem sich beim Betrieb der Anlage der Belebt schlamm absetzt.
In den trichterförmigen Absetz- raum ragt das Förderrohr einer Pumpe 21, vorzugs weise einer Mammutpumpe, hinein, die durch eine Leitung 21' mit der Zulaufleitung 1 verbunden ist. Am äusseren Rand des Nachklärb.eckens ist eine Überlaufentnahmerinne 24 angeordnet, von der die Ablaufleitung 2 für das gereinigte Abwasser abgeht.
Statt ,der in der Trennwand 15 angeordneten öff- nung 15' mit schräg ansteigender Unterkante können entsprechend Fig. 5 in der Trennwand 15 auch zwei voneinander getrennte Öffnungen 25 und 26 ange ordnet sein, von denen die an der Zwischenwand 16 gelegene Öffnung 26 in Höhe des Wasserspiegels und die Öffnung 25 unter dem Wasserspiegel liegt. An den Öffnungen können entsprechend der in Fig. 5 dar gestellten Draufsicht je ein Zu- und Ablaufrohr 25', 26' angeordnet sein.
Die Umfassungs- und Trennwände des Bauwer kes werden vorzugsweise aus Betonfertigteilen er stellt. Dabei können, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, für die Umfassungwand 11, Bogenteile oder -steine mit inneren und äusseren Pfeileransätzen verwendet werden, die ermöglichen, dass an der Umfassungs- wand die bereits erwähnten Innepfeiler 12, wechsel weise damit aber auch Aussenpfeiler 12' gebildet werden können.
Beim Betrieb der beschriebenen einstufigen An lage tritt das zu reinigende Abwasser mit zerkleiner ten Feststoffen oder grob vorgereinigt, vermischt mit dem durch die Pumpe 21 und die Leitung 21' zu geführten Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken 6, in das erste Belüftungsbecken 3 ein und wird dort zusammen mit dem -belebten Schlamm aus dem Nachklärbecken 6 durch Zuführung von Druckluft durch die Belüftungsrohre 18 .belüftet.
Durch den Durchtrittsschlitz 14 tritt dieses Schlammabwasserge- misch in das zweite Belüftungsbecken 4 ein, aus dem ebenfalls Schlammabwassergemisch durch den Durchtrittsschlitz 14' in das dritte Belüftungsbecken 5 gelangt. In den Belüftungsbecken 4 und 5 wird das Schlammabwassergemisch ebenfalls belüftet und tritt aus dem Becken 5 durch die Offnung 15' bzw. 25 der Trennwand 15 in einer wallenden Strömung in den oberen Teil des Beruhigungsraumes 6' ein.
Durch den nach der Zwischenwand 16 zu gelegenen Teil der Öffnung 15' bzw. die Öffnung 26 wird dabei ein Teil des Schlammabwassergemisches aus der Oberfläche wieder in das Belüftungsbecken 5 zurückgespült. Der andere Teil des Schlammabwassergem@isches wird durch den Beruhigungsraum 6' nach unten abgeleitet, verliert seine Strömungsenergie und tritt am unteren Ende der Zwischenwand 16 in den Trichterraum des Naehklärbeckens 6 ein.
Von hier aus steigt das Schlamm-Abwassergemisch langsam und zur Ober fläche, von der aus das gereinigte Wasser über die Überfallrinne 24 in den Ablauf 2 oder in das Belüf tungsbecken einer weiteren Reinigungsstufe gelangt, während der Belebtschlamm infolge seiner grösseren Schwere in die Spitze des Nachklärbeckens 6 absinkt, von wo er durch die Pumpe 21 wieder in das Belüf tungsbecken 3 zurückgepumpt wird. Die trichterför mige Sohle des Nachklärbeckens ermöglicht, dass der sich absetzende Belebtschlamm leicht in die Trichter spitze abrutschen kann.
Die symmetrisch gegenüber der Zwischenwand 16 angeordnete überlaufrinne und die Anordnung der Unterkante der Zwischen wand 16 im Trichterraum des Nachklärbeckens er möglichen dabei ein gutes Absetzen und Zurückhal- ten des Belebtschlammes.
Die Reinigung des aus dem unteren Nachklärbek- ken langsam nach oben zur Überfallrinne 24 gelan genden Schlammabwassergemisches und die Abfüh rung von gereinigtem Wasser über die Abflussleitung 2 zum Vorfluter wird dadurch begünstigt,
dass die Steigegeschwindigkeit des Gemisches geringer ist als die Sinkgeschwindigkeit der einzelnen Schlammteil- chen. Diese absinkenden Schlammteilchen verdichten sich in Richtung der Trichterspitze des Nachklärbek- kens immer mehr und werden als konzentriertes Be- lebtschlamm,Abwassergemisch wieder :
dem ersten Belüftungsbecken 3 zugeführt. Durch die laufende Luftsauerstoffzufuhr entwickelt sich bekanntlich be lebter Schlamm, der die ,gelösten und teilgelösten organischen Verunreinigungen des Abwassers als Nahrung aufnimmt und sie als wasserunlösliche Stoffe ausscheidet oder sie als wasserunlösliche Zell- substanz aufbaut. Bei de beschriebenen Reinigungs vorgang sind diese Stoffe schwerer als Wasser, sinken deswegen im Nachklärbecken zu Boden und können deswegen beseitigt werden.
Bei der zweistufigen Anlage nach Fig. 4 ist das Bauwerk im wesentlichen in der gleichen Weise aus gebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3. Ein Unterschied besteht nur insofern, als auf das Belüftungsbecken 3 ein erstes Nachklärbecken 7 und auf das Belüftungsbecken 5 ein zweites Nachklär- becken 8 folgt. Demgemäss sind die zwischen den vier Becken 3, 7, 5, 8 angeordneten Trennwände alle ent sprechend den Trennwänden 15 der ersten Ausfüh rungsform auf ihrer ganzen Höhe mit dichtem An schluss an die Umfassungswand 11 ausgeführt und auch hier wieder mit 15 bezeichnet.
Die Ausbildung der Nachklärbecken 7 und 8 entspricht derjenigen des Nachklärbeckens 6 nach Fig. 1 bis 3. Die Trenn wände 15 sind demgemäss durch die Öffnung 15', 15" der Fig. 1 oder den Öffnungen 25, 26 der Fig. 5 ent sprechende Öffnungen mit den Beruhigungsräumen 7', 8' der Nachklärbecken 7 und 8 verbunden, wobei die Beruhigungsräume wiederum durch Zwischen wände 16 von den Absetzräumen der Nachklärbecken getrennt sind.
Im Trichterraum des Nachklärbeckens 7 ist das Förderrohr einer Pumpe 22 angeordnet, die mit der Einlaufleitung 1 durch eine Leitung 22' ver bunden ist. Ebenso ist der Trichterraum des Nach klärbeckens 8 mit einer Pumpe 23 verbunden, die aber bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sowohl mit dem ersten Belüftungsbecken 3 über eine Leitung 23" als auch mit dem Belüftungsbecken 5 über eine Lei tung 23' verbunden sein kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist in ein facher Weise ermöglicht, dass mit sehr viel gelösten Stoffen verschmutztes Abwasser mit guter Wirkung in zwei Stufen gereinigt werden kann. In der gleichen Weise könnte aber durch eine Unterteilung des Bau werkes oder eines Bauwerkes von anderer Grundriss- form in mehr als vier, z. B. sechs Becken, z. B. eine dreistufige Reinigung erreicht werden.
Bei derartigen Anlagen wird jeweils der grösste Teil des Belebt schlammes aus dem ersten Nachklärbeoken über den Rechen oder den Rechengutzenkleinerer des Zulaufes dem ersten Belüftungsbecken zu- und der Überschuss, Schlamm abgeleitet. Ein Teil des R.elebtschlammes des oder der folgenden Nachklärbecken wird dann .dem davor liegenden Belüftungsbecken zugeführt, während der entstehende Überschusschlamm der da vorliegenden Reinigungsstufe zugeführt wird.
Hier durch werden in den ersten Belüftungs- und Nach klärbecken für die Reinigungswirkung nachteilige Stoffe zurückgehalten, und .das Abwasser fliesst teil gereinigt in die nachfolgenden Reinigungsstufen, in denen eine weitere Reinigung bei abnehmender Was sermenge und Wasserverschmutzung und einstellba rer Konzentration ,des Belebtschlammgemisches sowie der Luftzuführung durchgeführt wird, bevor das gereinigte Abwasser in den Ablauf gelangt.
Die Luftzugabe bei .dem mehrstufigen Reini- gungsvorgang kann ebenso wie bei der einstufigen Reinigung durch Drosselventile entsprechend dem Sauerstoffbedarf eingestellt und so den einzelnen Rei nigungsvorgängen angepasst werden, ohne dass dabei ein Vermischen des Wassers eintritt, wie es sonst bei kleinen und kurzen Belüftungsräumen unvermeidbar ist.
Die mehrstufige Ausführungsform ermöglicht fer ner, dass bei sehr hoher Verschmutzung des Abwas sers dem ersten Belüftungsbecken ausser über- schusschlimm auch Fällungs- oder Neutralisations- mittel zugegeben werden können. Der Rohabwasser- schlamm wird mit dem Fällungsschlamm aus dem ersten Nachklärbecken beseitigt und belastet dann nicht mehr den weiteren Reinigungsvorgang. Beson dere Bauwerke werden hierdurch eingespart.
Die zweistufige Beleabtschlammanlage nach Fig. 4 arbeitet demgemäss nach demselben Prinzip wie die Anlage nach Fig. 1 bis 3. Der Reinigungsvorgang wird nur wiederholt, d. h. das Abwasser zweimal ge reinigt. Die Belüftungszeiten werden dabei verkürzt und der belebte Schlamm nicht mit dem Abwasser durch die ganze Kläranlage gezogen und am Zulauf wieder zugepumpt, sondern es werden zwei Kreis läufe des belebten Schlammes geschaffen.
Falls die Schlammkonzentration im zweiten Schlammkreis lauf zu gross wird, wird Schlamm mittels der Mam- mutpumpe 23 über die Rohrleitung 23" nach der er sten Reinigungsstufe der Belüftungskammer 3 zurückgepumpt.
Sammelt sich bei beiden Ausführungsformen während des laufenden Reinigungsbetriebes zuviel Schlamm in den Belüftungsbecken an, so wird er durch erhöhte Belüftung zu Kohlensäure und Nitrat oxydiert oder sonstwie beseitigt. Zur besseren Luft ausnutzung und Anpassung an den Abwasserzufluss und zur teilweisen Umwandlung von Nitrat in Stick stoffgas können die Luftverdichter durch das Zeit schaltgerät 20 gesteuert werden.
Dieses ist so ausge- ,bildet, dass die Förderzeit und die Förderpausen ent weder von Hand eingestellt werden können oder durch ein Stauwehr am Zu- oder Ablauf oder durch eine .elektrische Redoxmessung gesteuert werden. Die Einstellung oder Steuerung erfolgt so, dass für den Wechsel .der sich wiederholenden Zeitintervalle die Förderzeit am grössten und die Förderpause am kleinsten für die grösste Belastung und umgekehrt für die kleinste Belastung die Förderzeit am kleinsten und die Förderpause am grössten wird.
Dabei dürfen die Förderpausen nur so gross gewählt werden, dass die biologische Reinigungswirkung infolge Sauerstoff mangel nicht aussetzt. Durch die Zeitschaltung wird ferner insbesondere bei sehr weitgehender Reinigung oder einer nassen Verbrennung des Schlammes eine teilweise Denitrifikation des gereinigten Abwassers erreicht.
Activated sludge plant for biological wastewater treatment The invention relates to an activated sludge plant for biological wastewater treatment.
Such systems are, in particular, if they are intended for small and / or inconsistent wastewater quantities, mostly limited to just one ventilation space and a single-stage cleaning process because of the high system costs. This restriction is disadvantageous, however, because when large amounts of wastewater accumulate, the wastewater floods the entire aeration basin and causes a temporary overload, which is associated with inadequate purification of the wastewater. In systems that are intended for larger amounts of wastewater, several aeration basins, such. B.
elongated shape arranged in rows and the cleaning carried out in two or more stages who the. However, such systems require a gros sen space and a significant set-up and operating costs. If wastewater with a very high degree of pollution, e.g.
B. from Schlachthäu acids, fruit or vegetable canning factories, falls, a precipitation or neutralization of the wastewater is often necessary, which special construction works for mixing and precipitation basins are required.
The present invention aims to create an activated sludge system which, with minimal space requirements, enables the biological cleaning processes to be carried out in one or more stages in a single, easily subdivided structure.
Accordingly, the invention consists in that several aeration basins and a secondary clarifier or several secondary clarification basins are arranged around the center of a common structure and the upper part of the aeration basins located directly in front of each secondary clarifier is connected to the subsequent clarifier via a calming chamber upstream of this secondary clarifier through openings are in,
the partition wall arranged between the aeration basin and the calming room are designed in such a way that some of the waste water discharged from the aeration tank into the upper part of the calming room flows back into the aeration tank from the surface of the calming room, while the other partial amount flows back into the aeration tank The calming room sinks and is desludged and cleaned via the secondary clarifier and reaches the drain.
wherein immediately one behind the other ventilation chambers are connected to each other by narrow, almost through the entire depth of the water, vertical passage slots that are formed between the ends of the partition walls dividing the ventilation basin and the surrounding wall of the building.
The design is preferably such that a sludge removal device is provided in the top of the first secondary clarifier, which mixes the settled sludge and coarse impurities via a pipeline with the raw water inlet and feeds it to the first aeration chamber via a rake or rake.
The invention is described in more detail with reference to the execution forms shown in the drawing as examples.
The drawings show: FIG. 1 a vertical section through a preferred embodiment of a single-stage system according to the invention along the line 1I of FIG. 2; FIG. 2 shows a horizontal section along the line 11-II of FIG. 1; FIG. 3 shows a horizontal section along the line III-111 of FIG.
4 shows a vertical section through a preferred embodiment of a two-stage system according to the invention; and FIG. 5 shows details of the inlet and outlet openings on the partition between a ventilation basin and a calming space.
As can be seen from the drawing, in the activated sludge system according to the invention, all the basins and facilities required for biological treatment of the wastewater are combined in a single building. This structure can, as shown, have a circular floor plan, but its floor plan could also be e.g. B. be oval or polygonal forms.
In the illustrated embodiments, the structure is divided into four basins below an intermediate ceiling 17 by four radial partition walls 13, 15. Above the ceiling 17, an operating room 9 with the required machinery and equipment and a room 10 for the chlorination are arranged in the middle part of the building. In the loading operating room 9, which can also serve as a lounge for the clarifier, are u. a. the machines required for operating the pumps, the air compressors 19 and an electrical time switch device 20 are set up. From the rooms 9, 10 Be tonlaufstege go out in any arrangement.
In the single-stage system according to FIGS. 1 to 3, three successive aeration basins 3, 4 and 5 are formed by dividing the space under the ceiling 17. The inlet line 1 opens into the first aeration basin 3, which can be routed in a known manner via rakes and / or rake grinders (not shown). The partitions 13 between the aeration basin 3, 4, 5 go from the bottom to the false ceiling 17 and are connected to the miteinan in he vertical central axis of the building.
With their outer ends, the partition walls 13 with the inner pillars 12 arranged on the surrounding wall 11 of the structure form narrow vertical slots 14, 14 'through which the wastewater can flow in the direction of the arrow from one aeration basin to the other. As can be seen from FIG. 1, the partition walls 13 can be made somewhat longer in the upper part and connected to the peripheral wall 11 so that: the slots 14 are only present below the water level.
As a result of the arrangement of the slots on the outer edge of the partition walls 13, the waste water / activated sludge mixture is forced to cover a very long ventilation path. Since, moreover, the water levels in the aeration basins 3, 4 and 5 are approximately the same height and the water pressure therefore acts on both sides of a partition wall at approximately the same height, the partition walls can be made relatively thin. In each ventilation basin ventilation pipes 18 are arranged with air distributors, which are provided with check valves.
In the embodiment of the system according to FIGS. 1 to 3, the fourth basin 6 is formed as a secondary clinking basin, which is preceded by a calming room 6 '. The partition walls 15 between the secondary clarification basin 6 and the aeration basins 5 and 3 are also raised from the sole to the intermediate ceiling 17, but are also connected to the surrounding wall 11 at their outer ends.
Between the two dividing walls 15, an intermediate wall 16 with a quadrant in plan is stretched within the final clarification basin 6, which, as can be seen from FIG. 1, extends only to a certain depth and the inner part of the final clarification basin to the calming space 6 'designed. The partition 16 can also be made straight for static reasons.
In the partition 15 adjoining the calming chamber and the last aeration basin 5, according to FIGS. 1 and 2, an opening 15 'is arranged with the lower edge 15 ″ rising obliquely after the partition 16. The settling area of the secondary clarifier 6 is: with a funnel-shaped sole, in which the activated sludge settles when the system is in operation.
The delivery pipe of a pump 21, preferably a mammoth pump, protrudes into the funnel-shaped settling space and is connected to the supply line 1 by a line 21 '. At the outer edge of the Nachklär.eckens an overflow removal channel 24 is arranged, from which the drainage line 2 for the purified wastewater branches off.
Instead of the opening 15 'with a sloping lower edge arranged in the partition 15, two openings 25 and 26 separated from one another can also be arranged in the partition 15 according to FIG. 5, of which the opening 26 located on the partition 16 is at the height of the water level and the opening 25 is below the water level. In accordance with the plan view provided in FIG. 5, an inlet and outlet pipe 25 ', 26' can be arranged at the openings.
The enclosing and partition walls of the Bauwer kes are preferably made of precast concrete he provides. Here, as shown in FIGS. 2 and 3, arch parts or stones with inner and outer pillar approaches can be used for the surrounding wall 11, which make it possible for the already mentioned inner pillars 12 to be attached to the surrounding wall, but also alternately Outer pillars 12 'can be formed.
When operating the single-stage system described, the wastewater to be cleaned occurs with crushed solids or roughly pre-cleaned, mixed with the activated sludge from the secondary clarifier 6, fed by the pump 21 and line 21 ', into the first aeration tank 3 and is combined there aerated with the revitalized sludge from the secondary clarifier 6 by supplying compressed air through the aeration pipes 18.
This sludge waste water mixture enters the second aeration basin 4 through the passage slot 14, from which sludge waste water mixture likewise passes through the passage slot 14 ′ into the third aeration basin 5. In the aeration basins 4 and 5, the sludge waste water mixture is also aerated and enters the upper part of the calming chamber 6 'from the basin 5 through the opening 15' or 25 of the partition 15 in an undulating flow.
Through the part of the opening 15 ′ or the opening 26 located after the partition 16, a part of the sludge waste water mixture is flushed back from the surface into the aeration basin 5. The other part of the sludge waste water mixture is diverted downward through the calming chamber 6 ′, loses its flow energy and enters the funnel chamber of the sewage clarifier 6 at the lower end of the partition wall 16.
From here the sludge-wastewater mixture rises slowly to the surface, from where the purified water reaches drain 2 or the ventilation basin of a further purification stage via the overflow channel 24, while the activated sludge, due to its greater weight, reaches the top of the secondary clarifier 6 drops, from where it is pumped back into the ventilation basin 3 by the pump 21. The funnel-shaped bottom of the secondary clarifier allows the activated sludge to slide easily into the funnel tip.
The overflow channel arranged symmetrically with respect to the partition wall 16 and the arrangement of the lower edge of the partition wall 16 in the funnel space of the secondary clarifier allow the activated sludge to settle and hold back well.
The cleaning of the sludge wastewater mixture slowly coming up from the lower secondary clarification basin to the overflow channel 24 and the discharge of purified water via the drainage line 2 to the receiving water is promoted.
that the rate of rise of the mixture is lower than the rate of descent of the individual mud particles. These sinking sludge particles condense more and more in the direction of the funnel tip of the secondary clarification tank and are again as concentrated activated sludge, waste water mixture:
the first aeration basin 3 supplied. As is well known, the continuous supply of atmospheric oxygen creates living sludge, which absorbs the dissolved and partially dissolved organic contaminants in the wastewater as food and excretes them as water-insoluble substances or builds them up as water-insoluble cell matter. In the cleaning process described, these substances are heavier than water, so they sink to the bottom in the secondary clarifier and can therefore be removed.
In the two-stage system according to FIG. 4, the structure is formed essentially in the same way as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3. The only difference is that on the aeration tank 3 there is a first secondary clarifier 7 and on the aeration tank 5 a second clarification basin 8 follows. Accordingly, the dividing walls arranged between the four basins 3, 7, 5, 8 are all designed accordingly to the dividing walls 15 of the first embodiment over their entire height with a tight connection to the surrounding wall 11 and are also referred to here as 15.
The formation of the secondary clarifier 7 and 8 corresponds to that of the secondary clarifier 6 according to FIGS. 1 to 3. The partition walls 15 are accordingly through the opening 15 ', 15 "of FIG. 1 or the openings 25, 26 of FIG. 5 ent speaking openings connected to the calming rooms 7 ', 8' of the secondary clarifier 7 and 8, the calming rooms in turn being separated by intermediate walls 16 from the settling rooms of the secondary clarifier.
In the funnel space of the secondary clarifier 7, the delivery pipe of a pump 22 is arranged, which is connected to the inlet line 1 by a line 22 'ver. Likewise, the funnel space of the secondary clarifier 8 is connected to a pump 23, which in the embodiment of FIG. 4 can be connected to the first aeration tank 3 via a line 23 "as well as to the aeration tank 5 via a Lei device 23 '.
In the embodiment according to FIG. 4, it is made possible in a number of ways that wastewater contaminated with a large amount of dissolved substances can be cleaned with good effect in two stages. In the same way, however, a subdivision of the building or a building of a different plan shape into more than four, z. B. six basins, e.g. B. a three-stage cleaning can be achieved.
In such systems, the greater part of the activated sludge from the first secondary clarification token is fed to the first aeration basin via the rake or the screenings grinder of the inlet and the excess sludge is discharged. Part of the living sludge from the subsequent secondary clarification tank (s) is then fed to the aeration basin located in front of it, while the excess sludge that is produced is fed to the cleaning stage present there.
Substances that are detrimental to the cleaning effect are retained in the first aeration and secondary clarification basins, and the wastewater flows partially cleaned into the subsequent cleaning stages, in which further cleaning of the activated sludge mixture as well as the Air supply is carried out before the purified wastewater enters the drain.
The addition of air in the multi-stage cleaning process, as in the single-stage cleaning, can be adjusted according to the oxygen requirement using throttle valves and thus adapted to the individual cleaning processes without the water being mixed, as is otherwise unavoidable in small and short ventilation rooms .
The multi-stage embodiment also enables precipitants or neutralizing agents to be added to the first aeration basin in the event of very high pollution of the waste water, in addition to excessively bad. The raw sewage sludge is removed with the precipitation sludge from the first secondary clarifier and then no longer pollutes the further cleaning process. This saves special structures.
The two-stage activated sludge system according to FIG. 4 accordingly works according to the same principle as the system according to FIGS. 1 to 3. The cleaning process is only repeated, ie. H. the wastewater is cleaned twice. The aeration times are shortened and the activated sludge is not drawn through the entire sewage treatment plant with the wastewater and pumped back in at the inlet, but two cycles of the activated sludge are created.
If the sludge concentration in the second sludge circuit becomes too high, sludge is pumped back to the ventilation chamber 3 by means of the mammut pump 23 via the pipe 23 ″ after the first cleaning stage.
If, in both embodiments, too much sludge accumulates in the aeration basin during the ongoing cleaning operation, it is oxidized to carbonic acid and nitrate or otherwise eliminated through increased aeration. The air compressors can be controlled by the time switching device 20 for better air utilization and adaptation to the sewage inflow and for the partial conversion of nitrate into nitrogen gas.
This is designed in such a way that the delivery time and the delivery breaks can either be set manually or controlled by a weir at the inlet or outlet or by an electrical redox measurement. The setting or control takes place in such a way that the conveying time is longest for changing the repeating time intervals and the conveying pause is smallest for the greatest load and, conversely, the conveying time is smallest and the conveying pause is largest for the smallest load.
The pauses in delivery may only be chosen so large that the biological cleaning effect does not stop due to a lack of oxygen. The timer also achieves a partial denitrification of the cleaned wastewater, particularly in the case of very extensive cleaning or wet combustion of the sludge.