Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser in einer Kläranlage mit gesonderter aerober Behandlung des überschuss-Schlammes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologi schen Reinigung von Abwasser in einer Kläranlage mit gesonderter' aerober Behandlung des überschuss- Schlammes.
Es sind Abwasserreinigungsanlagen bekannt, bei denen die absetzbaren Stoffe organisch belasteter Ab wässer zunächst in einer mechanischen Stufe zur Sedi- mentation gebracht und dann die kolloidalen sowie die im Abwasser gelösten Stoffe in einer künstlichen biolo gischen Stufe nach dem Belebtschlammverfahren abge baut werden. In der mechanischen Reinigungsstufe fällt Primärschlamm an, während in der biologischen Stufe Überschussschlamm entsteht.
Beide Schlammarten werden gemeinsam einer Schlammbehandlungsanlage zugeführt, in der der Schlamm mit oder ohne vorherge hende Eindickung ausgefault und anschliessend natür lich oder künstlich entwässert wird.
Für kleinere Gemeinden bis etwa 2500 an das Abwassernetz angeschlossenen Einwohnern hat man auch schon Abwasserreinigungsanlagen vorgesehen, die zur Durchführung der biologischen Reinigung einen Oxydationsgraben oder ähnliche Bauwerke und zur nachfolgenden Schlammtrennung ein Nachklärbecken aufweisen. Es werden hier in einem Becken zwei ver schiedene biologische Vorgänge gekoppelt. Einmal soll das frische Abwasser biologisch gereinigt werden, wozu biologisch aktiver Bel_ebtschlamm erzeugt und erhalten werden muss.
Zum anderen sollen die organischen Bestandteile des gebildeten Belebtschlammes soweit abgebaut werden, dass der überschuss des Belebt schlammes ohne nachfolgende saure Gärung und der damit verbundenen Belästigung abgezogen werden kann.
Man hat in diesem Zusammenhang auch schon Anlagen, sogenannte Totalkläranlagen, vorgesehen, bei denen das Belüftungs- und Nachklärbecken zu einer Einheit vereinigt sind. Die Belüftungszeit beträgt jedoch bei diesem sowie bei dem vorgenannten Verfah ren bis zu 3 Tagen, wobei die gesamte Abwassermenge belüftet wird. Diese lange Belüftungszeit ist erforder- lich, um, wie erwähnt, einerseits das Abwasser zu rei nigen und andererseits den anfallenden Schlamm soweit abzubauen, dass bei seiner Abgabe auf Trok- kenbeete oder in Fässer od. dgl. keine Belästigungen, insbesondere Geruchsbelästigungen entstehen.
Die genannten Verfahren sind mit einer Reihe schwerwiegender Nachteile behaftet. Für die in dem erstgenannten Verfahren durchzuführende anaerobe Behandlung des Schlammes sind sehr kostspielige Bau werke zu errichten. Sowohl die Erstellung der soge nannten Emscherbrunnen als auch die Errichtung ge trennter Faulräume verursacht wegen der durch das Verfahren bedingten grossen Abmessungen dieser An lagen ausserordentlich hohe Anlagekosten, wobei für die getrennten Faulräume ausserdem erhebliche Be triebskosten aufzuwenden sind.
Das zweitgenannte Verfahren, bei dem die biologi sche Reinigung in einem Oxydationsgraben od. dgl. durchgeführt wird, oder das in den sogenannten Total kläranlagen zur Durchführung kommt, hat den wesent lichen Nachteil, dass es in seiner Leistungsfähigkeit sehr stark begrenzt ist und daher, wie erwähnt, nur für die Abwasserreinigung kleinerer Gemeinden bis etwa 2500 Einwohnern zur Anwendung kommen kann. Ausserdem erfordert dieses Verfahren infolge der bei ihm erforderlichen langen Belüftungszeiten die Errich tung sehr grosser und damit teuerer Bauwerke.
Bei spielsweise erfordert ein Oxydationsgraben der übli chen Bauart für je<B>1000</B> Einwohner einen Belüftungs raum von etwa 450 cbm Fassungsvermögen. Ein weite rer Nachteil besteht darin, dass durch die Mischung des vorhandenen Belebtschlammes mit dem zugeführ ten Frischschlamm auch nicht abgebauter Schlamm aus dem Kreislauf als. überschussschlamm abgezogen wird. Dadurch tritt nachträglich eine saure Gärung des abgezogenen Schlammes ein, die u. a. zu Geruchbelä- stigungen führt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese vorgenannten Nachteile der bekannten Verfahren und Anlagen zu beseitigen. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass die bis zum zweifachen Trocken wetteranfall anfallende Abwassermenge nach Grobre chen, Sandfang und Rechengutzerkleinerung unmittel bar der biologischen Reinigungsstufe zugeleitet und die bei Regen darüber hinaus der Kläranlage zuzuführende Abwassermenge in ein Regenklärbecken abgeführt wird, um sie später nach Abklingen des Zuflusses unter den zweifachen Trockenwetteranfall ebenfalls in -die biologische Reinigungsstufe zu fördern,
wobei der durch den biologischen Reinigungsprozess anfallende Überschuss-Schlamm, nachdem er in einem gesonder ten Belüftungsbecken einer aeroben Behandlung unter worfen wurde, zum Aufbau von organischen Bestand teilen einem Eindickbehälter zugeführt wird, von wo er in eingedicktem Zustand zur Entwässerung oder Nass Schlammabgabe gelangt.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekenn zeichnet ist, dass neben der zur biologischen Abwasser reinigung erforderlichen Belüftungsanlage noch eine weitere Belüftungsanlage zur Behandlung des vom ge klärten Abwasser abgetrennten, biologisch aktiven Be- lebtschlammes vorgesehen ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des er- findungsgemässen Verfahrens anhand der in der Zeich nung dargestellten Schemazeichnung näher erläutert.
Im Zulauf der mit organischen Stoffen belasteten Abwässer ist zunächst, wie an sich bekannt, ein Grob- rechen 1 angeordnet, mit dem die von dem Abwasser mitgeführten groben Teile ausgeschieden werden. Das Abwasser fliesst dann, wie ebenfalls bekannt, über einen Sandfang 2, in dem die spezifisch schweren mineralischen Stoffe, insbesondere Sand, zur Sedimen- tation gebracht werden.
Von hier gelangt das Abwasser zu einer Zerkleinerungsvorrichtung 4, die zweckmässig aus einem Feinrechen mit einem Rechengutzerkleinerer besteht, und in der die groben organischen Stoffe für die nachfolgende biologische Behandlung möglichst weitgehend aufgeschlossen werden.
Von der Zerkleinerungsvorrichtung 4 gelangen die Abwässer in ein Belüftungsbecken 5, in dem die biolo gische Reinigung des Abwassers unter Einwirkung des sich in dem Belüftungsbecken bildenden biologisch aktiven Belebtschlammes stattfindet. Das Belüftungs- becken 5 ist von bekannter Bauart. Die Anlage wird dabei so betrieben, dass die mittlere Verweilzeit des Abwassers in dem Belüftungsbecken 5 etwa 3 Stunden beträgt.
Bei diesem Vorgang bildet sich in dem Belüf tungsbecken ein biologisch aktiver Belebtschlamm mit einem durch den ständigen Zufluss an frischem Abwas ser bedingten Überangebot an Nährstoffen, unter des sen Einwirkung das frische Abwasser biologisch ge klärt wird. Das über die Leitung 10 abfliessende Was ser-Schlammgemisch gelangt in das Nachklärbecken 6, in dem der sich absetzende Belebtschlamm am Boden sammelt, während das gereinigte Wasser über die Lei tung 11 zu einem Vorfluter od. dgl. abgeleitet wird.
Der in dem Nachklärbecken 6 anfallende Schlamm wird über eine Leitung 12 abgezogen und zum über wiegenden Teil als Rücklaufschlamm RS in das Belüf tungsbecken 5 zurückgeführt, wo er somit als biolo gisch aktiver Belebtscblamm für die Abwasserreinigung wieder zur Verfügung steht.
Ein kleinerer Teilstrom gelangt als überschussschlamm üS über eine Leitung 13 in ein zweites Belüftungsbecken 7 für die aerobe Schlammbehandlung. In dem Belüftungsbecken 7, das von grundsätzlich gleicher Ausbildung wie das Belüftungsbecken 5 sein kann, werden, nunmehr bei einem Unterangebot an Nährstoffen, da keine frischen Abwässer zugeführt werden, die organischen Bestandteile des gebildeten Belebtschlammes unter gleichzeitiger Erhöhung der anorganischen Bestandteile des Schlammes so weit abgebaut,
dass der Überschussschlamm des insgesamt in dem Belüftungsbecken 5 gebildeten Belebtschlam- mes ohne nachfolgende saure Gärung und den damit verbundenen Belästigungen abgezogen werden kann. Die Verweilzeit des Überschussschlammes in dem Be lüftungsbecken 7 beträgt etwa 3 Tage.
Da jedoch der Anteil des anfallenden Überschussschlammes nur etwa 3 % des gesamten täglichen Abwasseranfalles ist, kann das Belüftungsbecken 7 trotz der verhältnismässig lan gen Verweilzeit des überschussschlammes auch bei hohem Abwasseranfall mit -verhältnismässig kleinen Abmessungen gebaut werden.
Die Zuführung des Überschussschlammes zu dem Belüftungsbecken 7 erfolgt zweckmässig diskontinuier lich in Abständen von 24 Stunden, nachdem zuvor die entsprechende Menge des bereits behandelten Schlam mes über eine Leitung 14 aus dem Becken 7 in ein nachgeschaltetes Eindickbecken 8 abgezogen worden ist.
Der in dem Eindickbecken 8 anfallende Schlamm wird über eine Leitung 16 einem Schlammtrockenbeet 9 zugeführt. Er kann aber auch in Fässer und andere Behälter abgegeben werden.
Das im Eindickbecken 8 anfallende Wasser gelangt dagegen über eine Leitung 17 in die zu dem Belliftungsbecken 5 führende Zulauf- leiiung für die frischen Abwässer, und zwar an einer Stelle, die hinter dem Sandfang 2 liegt. , Die obenbeschriebene biologische Stufe ist hin sichtlich ihrer Leistungsfähigkeit so ausgelegt, dass sie bis zum doppelten Trockenwetteranfall, - TWA=An- fall an Abwasser ohne Regenwasser -, belastet werden kann.
Der darüber hinausgehende Anfall wird in einem Regenklärbecken 3 zurückgehalten und nach Beendi gung des Regens der biologischen Stufe, d. b. dem Be lüftungsbecken 5 über eine Leitung 18 zugeführt. Ist bei sehr starken und anhaltenden Regengüssen das Becken 3 gefüllt, so kann das Wasser nach einer mechanischen Reinigung über eine überreichleitung 19 abfliessen.
Zu bemerken ist noch, dass das Eindickbecken 8 maximal für einen Tagesanfall an überschussschlamm, der nur rund 3 % des Tagesabwasseranfalls beträgt, auszulegen ist.