CH619199A5

CH619199A5 -

Info

Publication number: CH619199A5
Application number: CH1340676A
Authority: CH
Inventors: Frank Cornelius Roesler
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1980-09-15
Also published as: NO763579L; NO148105C; PH16953A; AU502585B2; NO148105B; JPS5257081A; SE7611690L; ES452629A1; TR19327A; AU1887676A; PL117244B1; CA1086874A; BE847592A; CS225102B2; ATA791076A; AT354949B; DD129132A5; US4278546A; FR2328503A1; NL7611658A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung 20 von Abwasser, mit einem Becken und daran anschliessender, sich nach unten erstreckender Behandlungskammer sowie mit Umwälzeinrichtungen für das Abwasser und Einrichtungen zur Zufuhr eines Gases, sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung.

25 Unter Abwasser soll hier insbesondere Wasser, das biologisch abbaubares Abfallmaterial, einschliesslich aller Arten biologisch abbaubaren Haushalt- und Industrieabfalls, beispielsweise normalen Haushaltabfall, und Abwässer von Landwirtschaften, Nahrungsmittelfabriken und anderen Indu-30 strieanlagen, die deratigen Abfall erzeugen, mitführt, verstanden werden.

Die allgemein bei der Behandlung von Abwasser angewendeten Verfahren umfassen im wesentlichen eine erste physikalische Behandlung wie Sieben und Entsteinen, um grobe 35 und schwere Materialien zu entfernen, und anschliessend eine weitere biologische Behandlung, durch die gelöste oder kleine suspendierte Abfallmaterialien entfernt werden. Die biologische Behandlung, beispielsweise im Aktivschlammsystem, umfasst eine Stufe, wo dem Abwasser Sauerstoff zugeführt 40 wird, und zwar soll es intensiv mit Sauerstoff angereichert werden.

Aus der AT-PS 319 864 ist ein Verfahren zur Abwasserbehandlung bekannt, bei welchem die zu behandelnde Flüssigkeit aus einem Behälter mittels einer Pumpe hochgesaugt und 45 über ein Fallrohr unter Gaszufuhr in den Behälter im Kreislauf rückgeführt wird. Die für eine wirkungsvolle mikrobiologische Behandlung erforderliche intensive Sauerstoffanreicherung und Kontaktzeit lässt sich auf diese Weise jedoch nicht verwirklichen.

50 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen, wozu es auch einer besonderen Ausbildung der Vorrichtung bedurfte.

Die erflndungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Behandlungskammer ein System 55 aus Fallrohr unk Steigrohr, die durch ihr unteres Ende oder im Bereich ihres unteren Endes mit der Behandlungskammer kommunizieren und oben über ein zweites, von der Behandlungskammer und dem ersten Becken getrenntes Becken miteinander in Verbindung stehen, angeordnet ist, und dass der 60 Auslass des Fallrohres auf einem höheren Niveau liegt als der Einlass des Steigrohres.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser wiederholt durch das innerhalb der Behandlungskammer angeordnete System aus Fallrohr teren Bereich der Behandlungskammer so schnell abwärts zum 65 und Steigrohr geleitet wird, wobei es aus dem Steigrohr in das Eintritt des Steigrohres strömt, dass alle Gasblasen nach unten . - . . .. — - ' '

in den unteren Bereich der Behandlungskammer mitgenommen werden.

zweite Becken, wo das mitgefuhrte Gas entweichen kann, austritt, und über dieses Becken in das Fallrohr gelangt, und wobei es aus dem Fallrohr in die Behandlungskammer auf einem

3

619 199

höheren Niveau austritt als es aus der Behandlungskammer in das Steigrohr eintritt.

Dieses Verfahren erlaubt eine wirkungsvolle mikrobiologische Behandlung auch grosser Abwassermengen auf einfache und wirtschaftliche Weise, wobei durch die Anordnung des Zirkulationssystems innerhalb des die gesamte jeweils zu behandelnde Abwassermenge enthaltenden Systems aus Behandlungskammer und darüber befindlichem Becken eine Möglichkeit geschaffen wird, die Intensität der Sauerstoffanreicherung des Abwassers in verschiedenen Bereichen der Vorrichtung unterschiedlich zu wählen und den jeweiligen Erfordernissen anzupassen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfuhrungsform;

Fig. 2A einen Querschnitt nach der Linie c-c in Fig. 2;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teiles der Behandlungskammer der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Ausführungsform mit einer Alternativausbildung des Fallrohres;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform mit einer Flotationskammer;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer fünften Aus-führungsform mit einem Triebstrahlrohr (diese Darstellung entspricht, abgesehen vom Triebstrahlrohr und dem damit verbundenen Abscheider, im wesentlichen den Fig. 1 und 2);

Fig. 7 eine Modifikation der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform und

Fig. 8 ein Zirkulationsschema der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Bei der ersten, zweiten, vierten und fünften Ausführungsform wird die Zirkulation der Flüssigkeit durch Injektion eines Gases, bei der dritten Ausführungsform jedoch auf mechanische Weise hervorgerufen.

Die erste, die zweite und die fünfte Ausführungsform weisen eine unten geschlossene und sich oben zu einem äusseren Becken 2 erweiternde Behandlungskammer 1 auf. Die Behandlungskammer 1 ist zweckmässig ein in den Boden versenkter Schacht, wobei das äussere Becken auf oder nahe dem Bodenniveau angeordnet ist. Die Kammer 1 kann selbstverständlich auch ein sich über den Boden erhebender Turm sein. In der Kammer 1 sind Fallrohr 3 und Steigrohr 4 angeordnet, die im inneren Becken 5, aus welchem Gas entweichen kann, münden, sich von diesem nach unten erstrecken und unten offen sind. Das Steigrohr 4 reicht weiter nach unten als das Fallrohr 3. Bei diesen Ausführungsformen ist das innere Becken 5 hauptsächlich innerhalb des äusseren Beckens 2 angeordnet. Flüssigkeit, d.h. Abwasser, gelangt bei allen drei Ausführungsformen durch ein Rohr 6 in das innere Becken 5.

Der Niveauunterschied zwischen den Becken 2 und 5 wird durch das in das Steigrohr 4 eingeblasene Luftvolumen bestimmt, wobei das Niveau im Becken 5 niedriger ist als im Becken 2.

Im Anlaufvorgang wird keine Luft in das Fallrohr injiziert bis die im Steigrohr enthaltene Luft der Zirkulation eine derart hohe Geschwindigkeit verliehen hat, dass die in das Fallrohr injizierte Luft durch die abwärtsströmende Flüssigkeit mitgenommen wird. (In bezug auf diesbezügliche Einzelheiten kann auf die CH-PS 578 367 hingewiesen werden.)

Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 1,2 und 5 wird ein Gas, zB. Luft, in die Anlage durch Sprinkler oder Sprinklersätze 7 und 8 eingeblasen, wobei beiden Sprinklern oder Sprinklersätzen das Druckgas von einem einzigen Kompressor

(nicht dargestellt) zugeführt wird. Die Sprinkler 7 und 8 sind bei diesen Ausführungsformen im wesentlichen auf demselben Niveau angeordnet, und zwar der Sprinkler 8 im Steigrohr 4. Bei der ersten Ausführungsform ist der Sprinkler 7 innerhalb 5 des Fallrohres 3, bei der zweiten und fünften Ausführungs-form jedoch unmittelbar unter dem offenen Ende dieses Rohres angeordnet, und das Gas wird in den aus dem Fallrohr austretenden Flüssigkeitsstrom geblasen.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 weist eine unten ge-10 schlossene und sich oben zu einem äusseren Becken 2 erweiternde Behandlungskammer 1 auf. Wie bei den anderen Ausführungsformen erstrecken sich Fallrohr 3 und Steigrohr 4 nach unten in der Kammer 1 und haben offene Enden. Ebenso reicht das Steigrohr 4 weiter nach unten als das Fallrohr 3. i5 Bei dieser dritten Ausführungsform mündet jedoch nur das Steigrohr 4 in ein inneres Becken und ragt von diesem nach unten. Das Fallrohr 3 ist neben dem Becken 5 angeordnet, und sein oberes Ende ragt über den Flüssigkeitsspiegel in diesem Becken. Flüssigkeit gelangt in das innere Becken 5 über das 20 Steigrohr und durch das Rohr 6, welches den Einlass für rohes Abwasser darstellt, und wird durch die Pumpe 10 aufwärts in das Rohr 11, das zuerst ansteigt und dann abfällt, gefördert. Vom anderen Ende des Rohres 11 fallt die Flüssigkeit aus einer gewissen Höhe in einen zweckmässig ausgebildeten, am 25 oberen Ende des Fallrohres 3 angebrachten Einlass 16 und reisst Luft mit sich mit.

Fig. 4 zeigt einen Teil einer Ausführungsvariante, worin das Fallrohr 3 eine Reihe von Löchern 12 in der Wand gegen das untere Ende zu in verschiedenen Höhen hat, durch die 30 Flüssigkeit und Gasblasen in verschiedenen Höhen aus dem Fallrohr entweichen können.

Der prinzipielle Vorgang bei der biologischen Abwasserbehandlung ist in den Vorrichtungen gemäss Fig. 1 bis 3 und der alternativen Ausführungsform gemäss Fig. 4 ähnlich. In 35 jedem Fall gelangt zu behandelndes Abwasser durch das Rohr 6 in das innere Becken. Nach der Behandlung verlässt es das äussere Becken über den Kanal 13. Die Zirkulation wird entweder mechanisch durch die Pumpe 10 (Fig. 3) oder durch Einblasen von Luft durch Sprinkler 8 (Fig. 1 und 2) hervorge-40 rufen. Die durch die Sprinkler 7 eingeblasene Luft kann ebenfalls zur Aufrechterhaltung der Zirkulation beitragen. Bei luftinduzierter Zirkulation wirkt der obere Teil des Steigrohres 4 infolge des Hohlraumunterschiedes in den oberen Teilen von Fallrohr 3 und Steigrohr 4 als Mammutpumpe. Belüftet wird 45 das Abwasser durch die durch die Sprinkler 7 und 8 in den Fig. 1,2, 5, 6 und 7 eingeblasene Luft bzw. durch die während des Falles des Abwassers vom Rohr 11 in den Einlass 16 auf dem Fallrohr 3 (Fig. 3) mitgerissene Luft.

Das Abwasser wird vom inneren Becken 5 abwärts durch 50 das Fallrohr 3 in den unteren Teil der Behandlungskammer 1 zirkulieren gelassen, von wo es entweder langsam in der Behandlungskammer 1 aufwärts in das äussere Becken 2 oder abwärts zum Boden der Kammer und dann in das Steigrohr 4 strömt, in welchem es rasch in das innere Becken 5 aufsteigt 55 und in die Zirkulation rückgeführt wird. Tatsächlich bilden sich in der Behandlungskammer zwei Bereiche unterschiedlicher Strömung aus. Im oberen Bereich 14, der bis zum unteren Ende des Fallrohres 3 reicht, herrscht im wesentlichen Verdrängungsströmung, ausgenommen bei der fünften Ausfüh-60 rungsform, wogegen im unteren Bereich 15 eine gut gemischte Zirkulation des belüfteten Abwassers stattfindet. Die alternative Form des Fallrohres 3 gemäss Fig. 4 bewirkt eine Freisetzung von Flüssigkeit und Luftblasen in verschiedenen Höhen und damit eine glatte Trennung der Flüssigkeit, die anschlies-65 send aufwärts in den Bereich 14 strömt, von jener, die weiter unten abwärts in den Bereich 15 strömt. Die Trennung der beiden Flüssigkeitsströme bewirkt infolgedessen auch eine Teilung des Luftstromes in einen in den oberen Bereich 14

619 199

4

strömenden Teil und einen in den unteren Bereich 15 strömenden Teil.

Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung mit den seitlichen Löchern kann auch durch eine andere Ausführung ersetzt werden. So kann das Fallrohr 3 auch in einer Reihe koaxialer, aneinander aufgehängter Rohre mit sukzessive kleinerem Durchmesser enden.

Die in Fig. 5 gezeigte vierte Ausführungsform ist, was ihre wesentlichen Merkmale anbelangt, ähnlich der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform und arbeitet auch in einer im wesentlichen ähnlichen Weise. Wie in der ersten und zweiten. , Ausführungsform wird auch in der vierten durch Einblasen von Luft durch den Sprinkler 8 in das Steigrohr 4, wodurch der obere Teil des Steigrohres 4 als Mammutpumpe wirkt, das Wasser in Zirkulation versetzt. Die verte Ausführungsform weist eine Hauptbehandlungskammer 1 auf, in welcher ein Fallrohr 3 und ein Steigrohr 4 aufgehängt sind, die oben im Boden des inneren Beckens 5 münden. Luft wird durch die Sprinkler 7 bzw. 8 in das Fallrohr 3 und das Steigrohr 4 einge-blasen. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen reicht das Steigrohr 4 weiter in die Kammer 1 hinunter als das Fallrohr 3. Im Betrieb bilden sich in der Kammer 1 ebenfalls unterschiedliche Strömungen aus, wobei im oberen Bereich 14 im wesentlichen eine Verdrängungsströmung herrscht, wenn nicht ein Triebstrahlrohr in die Vorrichtung eingeführt wird, und in dem unteren Bereich 15 eine gut gemischte Zirkulation stattfindet. Eine Wand 17 trennt die Behandlungskammer 1 von einer Flotationskammer 18, wobei eine Öffnung oder Öffnungen 19 unterhalb oder in der Nähe des unteren Endes der Wand 17 vorgesehen sind, durch welche Flüssigkeit aus der Kammer 1 in die Kammer 18 gelangen kann. Die Kammer 18 mündet oben in das äussere Becken 2, aus welchem die Flüssigkeit bei 13 aus der Anlage austritt. Bei der vierten Ausführungsform gelangt das zugeführte Abwasser durch das Rohr 6 oben in die Behandlungskammer und nicht, wie bei den anderen Ausführungsformen, in das innere Becken 5.

Die Abwasserbehandlung erfolgt in dem vierten Ausfüh-rungsbeispiei wie folgt: Zugeführtes Abwasser gelangt durch das Rohr 6 oben in die Behandlungskammer 1 und fliesst in Verdrängungsströmung unter Belüftung durch den oberen Bereich 14 dieser Kammer in den unteren Bereich 15, wo es weiter belüftet wird. Der grössere Teil des Abwassers gelangt dann durch das Steigrohr 4 in das innere Becken und von dort in das Fallrohr 3. Das meiste Abwasser zirkuliert durch den Steigrohr/Fallrohrkreislauf mehrmals, bevor es durch die Öffnung 19 in die Flotationskammer 18 gelangt. Die Öffnung 19 befindet sich in einem Bereich der Kammer 1, wo der Abwärtsstrom so langsam ist, dass er keine Blasen mit sich führt, so dass verhindert wird, dass grosse Luftblasen durch die Öffnung 19 gelangen und die gleichmässige Strömung in der Flotationskammer 18 stören. Beim Aufsteigen des Abwassers in dieser Kammer wird gelöste Luft freigesetzt, und die Blasen bilden sich an im Wasser vorhandenen Feststoffpartikeln oder bleiben an diesen hängen und tragen sie an der Flüssigkeitsoberfläche im Becken 2, von wo die Feststoffe ausgetragen und beispielsweise zur weiteren Behandlung in das obere Bek-ken 5 rückgeführt werden können. Behandeltes Abwasser tritt aus dem Becken 2 bei 13 aus.

Die in Fig. 6 dargestellte fünfte Ausführungsform und deren in Fig. 7 gezeigte Modifikation sind in ihren prinzipiellen Details der ersten und zweiten Ausführungsform gleich. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass ein Triebstrahlrohr 20 vom oberen Bereich der Behandlungskammer 1 durch das innere Becken 5 (ohne mit diesem zu kommunizieren) und in das Fallrohr 3 geführt ist. Der Abscheider 21 an der Stelle, wo das Rohr 20 von der Behandlungskammer 1 abzweigt, verhindert, dass grosse Blasen durch das Rohr 20 in das Fallrohr 3 gelangen.

Die Ausführungsform mit dem Triebstrahlrohr wird im folgenden Beispiel näher erläutert.

Beispiel

5 Es wird eine Vorrichtung mit einer Hauptbehandlungs-kammer mit einem Gesamtinnenquerschnitt von 1 m2 verwendet. Fallrohr und Steigrohr haben zweckmässig Querschnitte von 0,25 bzw. 0,16 m2. Der wirksame Querschnitt des oberen bzw. unteren Bereiches der Behandlungskammer ist io daher 0,59 m2 bzw. 0,84 m2.

Es wird eine Strömungsgeschwindigkeit im unteren Bereich von 0,15 m/s angenommen. Die entsprechende Strömungsmenge ist 0,126 m3/s, und die Strömungsgeschwindigkeit im Steigrohr ist 0,7875 m/s.

15

Fall 1:

Unter der Annahme einer Strömungsgeschwindigkeit im oberen Bereich von 0,5 m/s ist die entsprechende Strömungsmenge 0,295 rri'Vs. In diesem Fall ist der Gesamtdurchsatz 20 durch das Fallrohr 0,421 m3/s und die Strömungsgeschwindigkeit im Fallrohr 1,684 m/s.

Wenn in diesem Fall die im Triebstrahlrohr erforderliche Strömungsgeschwindigkeit 5 m/s beträgt, beträgt der Querschnitt dieses Rohres 0,059 m2. Es kann daher leicht in das 25 Fallrohr eingesetzt werden.

Fall 2:

Unter der Annahme, dass die Strömungsgeschwindigkeit im oberen Bereich 0,7 m/s beträgt, ist der entsprechende 30 Durchsatz 0,413 m3/s.In diesem Fall ist der Gesamtdurchsatz durch das Fallrohr 0,557 m3/s und die Strömungsgeschwindigkeit im Fallrohr 2,228 m/s.

Wenn in diesem Fall im Triebstrahlrohr eine Strömungs-35 geschwindigkeit von 6 m/s erforderlich ist, beträgt der Querschnitt dieses Rohres 0,0688 m2. Das Rohr passt leicht in das Fallrohr.

In Betrieb ruft das Triebstrahlrohr 20 eine zusätzliche Zirkulation hervor, die die Grundströmung im oberen Bereich 14 40 der Kammer 1 überlagert und die Sauerstoffanreicherung intensiviert. Eine sehr turbulente Zone bildet sich unmittelbar unterhalb des Sprinklers 7, der Gas in die aus dem Fallrohr 3 unten austretende Flüssigkeit einbläst.

Fig. 8 zeigt ein Strömungsschema für diese Vorrichtung. 45 Die Strömungen folgen den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen. In den einzelnen Teilen sind die Strömungen wie folgt bezeichnet:

durch die Zuleitung 22

abwärts durch das Fallrohr 23

50 abwärts durch den unteren Bereich der Behandlungskammer 24

aufwärts durch das Steigrohr 25

aufwärts durch den oberen Bereich der Behandlungskammer 26

55 abwärts durch das Triebstrahlrohr 27

durch die Ableitung 28

Bei den ersten vier Ausführungsformen tritt keine Strömung 27 auf. Zweckmässige Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit in den verschiedenen Teilen sind im folgenden in m/s angegeben:

abwärts durch das Fallrohr (23): 1,0 bis 2,5, vorzugsweise'1,5 bis 2;

abwärts durch den unteren Bereich der Behandlungskammer (24): die Strömungsgeschwindigkeit kann in diesem Bereich je 65 nach dem gewünschten Strömungsverlauf der Gasblasen verändert werden (wie oben erläutert). Eine günstige Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit liegt z.B. zwischen 0,05 und 0,25, vorzugsweise 0,10 und 0,20;

60

aufwärts durch das Steigrohr (25): 0,40 bis 1,20, vorzugsweise 0,60bis 1,00;

abwärts durch das Triebstrahlrohr: 2 bis 6.

Im oberen Bereich der Behandlungskammer (26) sind zwei Fälle möglich:

(1) Anlage ohne angeschlossenes Triebstrahlrohr:

In diesem Fall kann die Flüssigkeit im oberen Bereich aufwärts (Fig. 1, 2, 3) oder abwärts (Fig. 4) strömen, immer aber sehr langsam, meist < 0,10.

(2) Anlage mit angeschlossenem Triebstrahlrohr:

In diesem Fall strömt die Flüssigkeit im oberen Bereich aufwärts, und geeignete Geschwindigkeiten sind 0,10 bis 0,80 m/s, vorzugsweise 0,30 bis 0,60 m/s. Die Ausführungsform mit dem zusätzlichen Flüssigkeitsstrom ist besonders zweckmässig in Abwasserbehandlungsanlagen, die einen relativ hohen Sauerstoffdurchsatz in der Flüssigkeit erfordern [z.B. > 0,5 kg (02)/(h m3)]. In derart hochintensiven Systemen ist die Geschwindigkeit des Supplementärstromes in der oberen Kammer zweckmässig zwischen 0,4 m/s und 1,0 m/s. Sogar in weniger intensiven Behandlungssystemen kann mit dieser Ausführungsform durch die Überlagerung des Verdrängungsstromes im oberen Teil der Behandlungskammer mit einer kleinen zusätzlichen Zirkulationsgeschwindigkeit ein gewisser Vorteil erreicht werden. Für wenig intensive Arbeitsweisen liegt diese zusätzliche Geschwindigkeit zweckmässig im Bereich zwischen 0,05 bis 0,15 m/s, insbesondere 0,10 bis 0,15 m/s. Bei einer derartigen Ausführung der Erfindung werden Sedimente, wie feiner Sand oder Schlamm, die sich sonst in den unteren Bereich der Behandlungskammer absetzen, besser in Suspension gehalten. Diese Sedimente werden zwar schliesslich durch das Steigrohr entfernt, jedoch ist es dann erforderlich, dass der Behälter, in welchen das Steigrohr oben mündet, z.B. ein Becken, periodisch von Feststoffen gereinigt wird, um deren Anhäufung im System zu verhindern. Wenn dagegen eine geeignete Strömungsgeschwindigkeit (beispielsweise über 0,1 m/s und insbesondere über 0,3 m/s) im oberen Bereich der Behandlungskammer herrscht, werden alle suspendierten sandähnlichen Sedimente automatisch mit dem Hauptstrom aus dem System ausgetragen.

In der gasangetriebenen Form der erfindungsgemässen Vorrichtung für eine hochintensive Behandlung besteht eine entsprechend grosse hydrostatische Druckhöhendifferenz, meist 1 bis 2 m, zwischen der Flüssigkeit in dem Teil der Vorrichtung, über welchen Fallrohr und Steigrohr an ihren oberen Enden kommunizieren (mit Bezug auf die Zeichnimg als inneres Becken bezeichnet) und der Flüssigkeit in der Behandlungskammer oder einem Abteil, das hier z.B. mit Bezug auf die Zeichnung als äusseres Becken bezeichnet ist und sich am oberen Ende der Behandlungskammer befindet. Die oben beschriebene Ausführungsform basiert auf dieser Druckhöhendifferenz. Wenn diese Differenz für eine zusätzliche Zirkula-

619199

tion durch das Fallrohr und den oberen Bereich der Behandlungskammer ausgenützt wird, wird eine vorteilhafte Wirkung auf den Sauerstoffdurchsatz erreicht. Im Falle der hochintensiven Behandlung, bei der eine grosse Menge Luft durch die Kammer aufsteigt, kann die zusätzliche Zirkulation recht heftig gemacht werden und unterstützt dann durch Gasblasen, die unter das Fallrohr mitgenommen werden, die Sauerstoffzufuhr in den unteren Bereich. Der aus dem Fallrohr austretende reine Strom ist unter diesen Umständen imstande, den Strom im unteren Bereich der Behandlungskammer bis zu beträchtlicher Tiefe aufzurühren und dadurch die Sauerstoffzufuhr und ein intensives Mischen zu fördern.

Die Erfindung ergibt einen Vorteil gegenüber üblicherweise verwendeten Aktivschlammbehandlungssystemen, indem jedes eintretende rohe Abwasser während eines gewissen Minimalzeitraumes behandelt wird. In üblicher Weise verwendeten Anlagen mit einer ungeteilten Kammer, die im wesentlichen ein Behälter mit Rührer ist, besteht immer eine Möglichkeit, dass etwas rohes Abwasser mehr oder weniger direkt vom Einlass zum Auslass gelangt. Beim erfindungsgemässen System kann dies verhindert werden, indem die Leitungen,

durch welche den beiden Bereichen der Behandlungskammer rohes Abwasser zugeführt bzw. behandeltes Abwasser aus diesen ausgeführt wird, zweckmässig angeordnet werden. So muss das Abwasser bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 1,2 und 3 vor dem Verlassen des Systems unbedingt durch den oberen langsamen Verdrängungsstrombereich 14 strömen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 muss das gesamte Abwasser durch den oberen Verdrängungsstrombereich 14 und überdies zumindest einmal durch den unteren Bereich 15 vor dem Verlassen des Systems strömen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 muss das gesamte Abwasser zumindest einmal durch das Fallrohr und durch den oberen Bereich 14 der Behandlungskammer strömen. Wenn überdies bei einer Ausführungsform gemäss Fig. 7, die der in Fig. 6 dargestellten ähnlich ist, das rohe Abwasser durch ein bis zum unteren Ende des oberen Bereiches 14 reichendes Rohr zugeführt wird, d.h. zu einer Stelle gerade über dem Ende des Fallrohres 3, und das behandelte Abwasser aus dem inneren Becken 5 abgezogen wird, muss das gesamte zugeführte Abwasser zumindest einmal durch beide Bereiche der Behandlungskammer strömen, bevor es das System verlassen kann. Diese Anordnung von Zu- und Ableitungen wird der in Fig. 6 gezeigten einfacheren Anordnung vorgezogen, wenn für einen bestimmten Anwendungszweck eine verlängerte Mindestbehandlungsdauer wesentlich ist. Bei allen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist die Behandlungsqualität gleichmässiger als bei den üblicherweise verwendeten Systemen mit einem einzigen durchgerührten Behälter für die Behandlung und daher die Gewissheit, dass schädliche Substanzen zerstört werden und ein niedriger endgültiger biologischer Sauerstoffbedarf erreicht wird, grösser.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

V

4 Blätter Zeichnungen

Claims

619 199

1. Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser mit einem Becken und daran anschliessender, sich nach unten erstreckender Behandlungskammer sowie mit Umwälzeinrichtungen für das Abwasser und Einrichtungen zur Zufuhr eines Gases, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Behandlungskammer ein System aus Fallrohr und Steigrohr, die durch ihr unteres Ende oder im Bereich ihres unteren Endes mit der Behandlungskammer kommunizieren und oben über ein zweites, von der Behandlungskammer und dem ersten Becken getrenntes Becken miteinander in Verbindung stehen, angeordnet ist, und dass der Auslass des Fallrohres auf einem höheren Niveau liegt als der Einlass des Steigrohres.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer aus einem bis zu 80 m, vorzugsweise 25 bis 50 m tiefen, gegebenenfalls in den Boden versenkten Schacht besteht.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fallrohr und Steigrohr in der Kammer aufgehängt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Durchmesser der Rohre höchstens dem halben Durchmesser der Behandlungskammer entsprechen.

5 nach oben entweicht und dass der andere Teil der Gasblasen in das Steigrohr mitgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit auf verschiedenem Niveau aus dem Fallrohr in die Behandlungskammer austritt.

io 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärtsströmung der Flüssigkeit im Fallrohr z.B. durch ein Triebstrahlrohr verstärkt wird, wodurch in der Behandlungskammer oberhalb der Mündung des Fallrohres eine zusätzliche Aufwärtsströmung hervorgeru-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das untere Ende des Steigrohres knapp über dem Boden der Behandlungskammer befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das untere Ende des Fallrohres zwischen 'A und % der Tiefe der Behandlungskammer, von oben gemessen, befindet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen, z.B. ein Triebstrahlrohr, die eine verstärkte Strömung im Fallrohr und dadurch eine verstärkte Strömung im oberen Bereich der Behandlungskammer hervorrufen (Fig. 6 und 7).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr in verschiedenen Höhen Öffnungen für den Austritt der Flüssigkeit aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine von der Behandlungskammer an deren unterem Ende oder in dessen Nähe abzweigende Flotationskammer.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Abscheider, der verhindert, dass Luftblasen in die Flotationskammer gelangen.

11. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser wiederholt durch das innerhalb der Behandlungskammer angeordnete System aus Fallrohrund Steigrohr geleitet wird, wobei es aus dem Steigrohr in das zweite Becken, wo das mitgeführte Gas entweichen kann, austritt, und über dieses Becken in das Fallrohr gelangt, und wobei es aus dem Fallrohr in die Behandlungskammer auf einem höheren Niveau austritt als es aus der Behandlungskammer in das Steigrohr eintritt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Zirkulationsgeschwindigkeit angewendet wird, dass die Flüssigkeit nach Verlassen des Fallrohres im unteren Bereich der Behandlungskammer so langsam abwärts zum Eintritt des Steigrohres strömt, dass die Gasblasen in der Behandlungskammer nach oben entweichen können.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Zirkulationsgeschwindigkeit angewendet wird, dass die Flüssigkeit nach Verlassen des Fallrohres im un-

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Zirkulationsgeschwindigkeit angewendet wird, dass ein Teil der Gasblasen nach dem Austritt der Flüssigkeit aus dem Fallrohr sofort in der Behandlungskammer

15 fenwird.