DD277905A1

DD277905A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abwaessern und kleinen vorflutern

Info

Publication number: DD277905A1
Application number: DD32289988A
Authority: DD
Inventors: Volker Vobach; Werner Winter; Peter Heininger
Original assignee: Wasserwirtschaftsdirektion Ber
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwaessern und kleinen Vorflutern. Formen von hoeheren Pflanzen, mit der Faehigkeit Wasser- und Abwasserinhaltsstoffe aufzunehmen, werden mittels ein- bzw. zweischichtigen brueckenartigen Traegern so mit dem Wasser in Beruehrung gebracht, dass ihre Wurzeln in das Wasser eintauchen. Die Anwendung des Verfahrens ermoeglicht eine wesentliche Senkung der Naehrstofffracht (P,N-Komponente), einen intensiven biochemischen Abbau, eine selektive Entfernung von organischen Schadstoffen des zu reinigenden Abwassers sowie eine Vorbeugung der Eutrophierung unterliegender Gewaesserabschnitte.

Description

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Als geeignete Bäume sollen selektionierte Formen der Gattungen Salix, Fraxinus, BeUiIa, Populus und Alnus Verwendung finden. Unter den Sträuchern, die große Stoffwechselleistungen erbringen, sind besonders die Sambucus-Arten zu nennen. Von der Proteaceae Oritis exetsa ist bekannt, daß sie z. B. Aluminium in Holzkörpern anreichern kann, so daß die Holzasche bis 79% aus Algminiumoxid besteht.

Die Compretaceae Becium homblei reichert selektiv Kupfer an, und Hybanthus floribundus bindet hochgradig Nickel.

Astragalus-Arten können selektiv Selen anreichern. Als ein- und mehrjährige Pflanzen können z. B. Heracleum giganteum und Polygonumarten Einsatz finden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem brickenartigen Träger vorzugsweise Beton, Kunststoff oder Netz, der Keilschlitze aufweist, die dem zunehmenden Dickenwachstum der Bäume und Sträucher im Laufe der Betriebsjahre Rechnung tragen. Paßkeile dienen bei der Bepflanzung der Träger zum mechanischen Fixieren der Bäume und Sträucher bis zu einem Alter von 20 Jahren. Das sekundäre Dickenwachstum der Holzgewächse führt zu einem partiellen Festwachsen auf dem Träger. Der wachsende Baumstamm d.ückt den Paßkeil in Richtung erweiterter Schlitz, so daß das Holzgewächs ständig ausreichend stabilisiert ist.

Die Überbauung des Vorfluters oder Gerinnequerschnittes mittels der Träger bewirkt außerdem eine Beschattung des Gewässers und verhindert dadurch eine unerwünschte Algenmassenentwicklung durch Eutrophierungskomponenten (Stickstoff und Phosphor) sowie eine Reinigung des Wassers von de Nährstoffkomponenten während des Durchlaufens der Überbauung; so daß keine Algenmassenentwicklungen mehr auftreten können.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand eines Beispiels erläutert werden.

In einem Vorfluter mit einem mittleren Abfluß (MNQ) von 3m³/min. und einer Mineralstofffracht von 1 70ükg/d soll durch biologische Überbauung des Gewässers die Fracht auf 850kg/d gesenkt werden. Die Träger werden mit Pappeln besetzt, die ab

3. Betriebsjahr pro Jahr und Baum 30kg Feststoffe produzieren. Es wird mit 30% Aschegehalt gerechnet.

Ein Baum entzieht also während der Wachsturnsperiode dem Vorfluter etwa 10kg Mineralstoffe, d. h. an 150 Tagen der Vegetationsperiode des Jahres werden durchschnittlich 0,07 kg Mineralstoffe pro Baum und Tag entnommen Aus den Quotienten von Fracht und Tagesleistung resultiert die Anzahl einzusetzender Bäume und Paletten. In dem Beispiel ergeben sich daraus 24685 Bäume.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von rohen oder vorbehandelten Abwässern oder kleinen Vorflutern, gek'ennzeichnet dadurch, daß geeignete selektivierte Rassen bzw. Formen von höheren Pflanzen, vorzugsweise Gehölze sowie ein- und mehrjährige verholzende Stauden, die die Fähigkeit besitzen, Wasser- und Abwasserinhaltsstoffe bevorzugt aufzunehmen, in Abwässern oder Vorflutern oberhalb des Wasserspiegels so gehalten werden, daß ihr Wurzelsystem in das Abwasser bzw. Wasser eintaucht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein- oder zweischichtige brückenartig gestaltete Träger (1,4), bestehend aus starren oder flexiblen wasser- und witterungsbeständigen Materialien, vorzugsweise aus Beton oder Kunststoff, eine Vielzahl von keilartigen Öffnungen (2) aufweisen, die mit den Gehölzen und Paßkeilen (3) versehen sind bzw. aus mehrebigen parallel zugeordneten Netzen bestehen, die beidufrig befestigt sind.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwässern und kleinen Vorflutern außerhalb von konventionellen Kläranlagen. Das Verfahren kann in Gerinnen vor Kläranlagen oder in Vorflutern nach Kläranlagen Anwendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten Verfahren der biologischen Abwasserreinigung bedienen sich vor allem der Mikroorganismen, die als Belebtschlamm (Belebungsbecken), biologischer Rasen (Tropfkörper) usw. den Reinigungsprozeß durchführen. Die behandelten Abwasser enthalten in der Regel noch Reste an organischen Inhaltssijffen, Schadstoffen und eutrophierenden Bestandteilen wie Stickstoff- und Phosphorsalzen, dem sich erforderlichenfalls eine weitergehendb Abwasserbehandlung anschließen muß.

Bekannt siⁿd Festbettreaktoren mit aeroben und anaeroben Mikroorganismen (DE CO 2 F 3/02 30 24997) sowie Anlagen, die sich autotropher Mikroorganismen, wie z.B. Algen, Pilzbiomassen bzw. Enzymen bedienen, die aus im Wasser lebenden Mikroorganismen gewonnen werden (DE C 02 F 3/002755286).

Weiterhin sind Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von rohen oder vorbehandelten Abwässern mit Hilfe von Pflanzen bekannt, deren Wurzeln im Zusammenwirken mit Bodensubstraton und Mikroorganismen im Abwasser enthaltene Schmutzsubstanzen binden und abbauen (CH CO 2 F 3/32661717 und CH C 02 F 644570). Dabei gelangen vor allem zum Einsatz Binsen, Reispflanzen (DE C 02 F 3/323406004), Sumpfkolben und Schilfrohr (DE C 02 F 3/3230112/6) sowie diverse Arten von Wasserpflanzen (3UC 02 F 3/32967966,1020374,1121239 und 1362710 sowie DE C 02 F 3/3228361).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein biologisches Verfahren zur Abwasserreinigung bzw. zur weitergehenden Abwasserreinigung außerhalb der Kläranlagen zu entwickeln, das die Nährstoffracht (P, N-Komponente) wesentlich senkt, den biochemischen Abbau intensiviert, die in der biologischen Reinigungsstufe der Kläranlage nicht abgebauten organischen Stoffe weiter vermindert, anorganische Schadstoffe (toxische Schwermetalle) selektiv entfernt und der Eutrophierung unterliegender Gewässerabschnitte vorbeugt.
Das Verfahren soll umweltfreundlich sein und in bezug auf die Umweltgestaltung positiv wirken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß höhere Pflanzen, wie Gehölze, ein- oder mehrjährig verholzende Stauden durch technische Einrichtungen gezwungen werden, ihren gesamten Mineralstoff-, Nährstoff- und Wasserbedarf aus der fließenden Welle eines Gewässers, Gerinnes oder Abwassers zu entnehmen, indem ihre Wurzeln in das Wasser eintauchen. Dadurch werden eine Einbindung von Nähr- und Schadstoffen der Abwasser in den Holzkörper der Bäume und Sträucher und damit eine langfristige Ausgliederung dieser Stoffe aus den biologischen Stoffkreisläufen erreicht. Während der Vegetationsperiode entwickeln die Bäume und Sträucher ein weitverzweigtes dichtes Wurzelsystem, das als biologischer Austauscher dem Abwasser und den Vorflutern Nähr- und Schadstoffe entzieht und es dadurch reinigt. Das Wurzelsystem besitzt hierbei keine statische, sondern eine biologische Filter- und Austauschfunktion, und es ermöglicht umfassende F ein- und Nachreinigungprozesse des Abwassers.