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    公开号:WO1987003574A1
    申请号:PCT/EP1986/000715
    申请日:1986-12-06
    公开日:1987-06-18
    发明作者:Peter Kunz
    申请人:Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand；
    IPC主号:C02F3-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Anlage zum Reinigen von Abwasser
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Abwasser mit wenigstens einer einen Primärschlamm bilden¬ den, physikalischen Vorklärung, einer hochbelasteten biologischen Vorbehandlung und einer daran anschließenden biologischen und/oder physikalischen Nachbehandlung, in der vornehmlich gelöste Abwasser-Inhaltsstoffe zu einem Sekundärschlamm umgesetzt werden.
    [0003] Die Mehrzahl der Kläranlagen und praktisch alle kommunalen Kläranlagen weisen am Einlauf Rechen- und Sandfanganlagen zum mechanisch-physikalischen Abtrennen grober und spezi¬ fisch schwerer Partikel auf, an die sich eine Vorklärung anschließt, in der die absetzfähigen Partikel durch Sedi entieren abgetrennt werden. Die Vorklärung findet in meist langgestreckten Becken statt, über deren Boden eine Fördereinrichtung geführt ist, die den sedi entierten Primärschlamm in einen Schlammsammeltrog transportiert, aus dem er schließlich abgezogen und einem Faulprozeß zugeführt wird. Die Absetzleistung im Vorklärbecken nimmt mit zunehmender Aufenthaltszeit exponentiell ab. wobei sich Schwebstoffe kaum abscheiden lassen. Sie gelangen mit dem Abwasser in die Nachbehandlung.
    [0004] Als Nachbehandlung kommt beispielsweise ein Belebtschlamm¬ verfahren in Frage, bei dem Mikroorganismen, und zwar die sog. Destruenten, optimale Bedingungen hinsichtlich Nährstoffangebot und SauerStoffVersorgung vorfinden. Die Destruenten wandeln gelöste organische Substanz in körpereigene Substanz um, vermehren sich dabei und wachsen zu Feststoffgebilden heran, die schließlich wiederum physikalischen Abtrennvorgängen zugänglich sind. Die Abtrennung - in der Regel durch Sedimentation, seltener durch Flotation - erfolgt im Nachklärbecken, in denen die Biomasse als Sekundärschlamm anfällt. Der Sekundärschlamm wird teilweise in die Belebtschlamm¬ stufe zurückgeführt, teilweise als Überschußschlamm abgezogen. Der notwendige Sauerstoff wird durch direkte Einleitung von Luft oder durch Umwälzen des Abwassers bereitgestellt. Beim Tropfkörperverfahren hingegen wird das vorgeklärte Abwasser über Drehsprenger auf der Oberfläche verrieselt, von wo es über das Tropfkörpermaterial ver¬ sickert. Die auf der Oberfläche des Tropfkörpermaterials sitzenden Destruenten wandeln die biologisch abbaubaren Abwasser-Inhaltsstoffe zu einem Schlamm um. Ähnlich arbeitet das Scheibentauchkörperverfahren, bei dem die Destruenten auf umlaufenden Scheiben sitzen, die in das vorgekl .rte Abwasser eintauchen. Während des Tauchprozesses nehmen die Destruenten die Abwasser-Inhaltsstoffe auf und versorgen sich beim Auftauchen mit Luftsauerstoff. Hat der Bewuchs beim Tropfkörper- und Scheibentauchkörper¬ verfahren eine bestimmte Dicke, so wird er aufgrund anaero¬ ber Zersetzungsvorgänge und der wiederhäuften hydraulischen Beanspruchung mit dem Abwasserstrom mitgerissen. Auch diese Partikel können dann sedimentiert werden. Schließlich werden für die Nachbehandlung auch Flotationsverfahren eingesetzt, bei denen nicht sedimentierende Schwebstoffe und chemisch ausgefällte Abwasser-Inhaltsstoffe durch Fällung- und Flockungsmittel aufgetrieben werden. Die Praxis hat aller¬ dings gezeigt, daß sich eine solche Nachflotation wirt¬ schaftlich kaum durchführen läßt.
    [0005] Bei den heute angewandten Verfahren und Anlagen zur Ab¬ wasserreinigung fehlt es insbesondere an einer Optimierung in der der Vorklärung nachgeschalteten Nachbehandlung, sei sie nun biologischer und/oder chemisch-physikalischer Art. Dies führt dazu, daß beispielsweise die biologische Nachbehandlung mit Unterlast betrieben wird, die installier¬ ten Anlagenteile nicht optimal an den Bedarf angepaßt sind und der Prozeß unkontrolliert abläuft, wodurch bei¬ spielsweise die erzeugten Sekundärschlämme schlecht ent¬ wässerbar werden.
    [0006] Bei dem eingangs genannten, bekannten Verfahren (DE-A 1-31 41 889) ist versucht worden, eine nach dem Belebtschlamm¬ verfahren arbeitende Teichbelüftungsanlage dadurch zu optimieren, daß den Belüftungsteichen eine hochbelastete biologische Vorbehandlung in Form einer Tropfkörperanlage vorgeschaltet ist, wobei gegebenenfalls zwischen Tropf¬ körperanlage und Belüftungsteich noch ein Adsorptionsbecken eingeschaltet ist. Durch diese Maßnahme soll die organische Belastung der Belüf ungsteiche gemindert werden, um sie entweder kleiner auslegen oder aber die ihnen zugeführte Abwassermenge erhöhen zu können. Die in der Tropf örper¬ anlage bzw. im Absorptionsbecken anfallende Biomasse wird nicht gesondert abgetrennt, sondern den Belüftungs¬ teichen zugeführt und dort sedimentiert. Es wird also der durch Vorklärung erhaltene Primärschlamm dem sich in den Belüftungsteichen absetzenden Sekundärschlamm zugegeben. Der aus den Belüftungsteichen abgezogene Schlamm setzt sich somit aus allen Abwasser-Inhaltsstoffen zusammen, die im Rahmen des Klärprozesses abgetrennt wurden. Gra¬ vierender ist jedoch, daß ein Teil der vorhandenen und gebildeten Feststoffe unter Sauerstoffverbrauch minerali- siert wird, damit in der Kläranlage Gewässer-eutrophierende Stoffe (Nitrat, Phosphat) erzeugt werden.
    [0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zur Reinigung von Abwasser vorzuschlagen, die einen optimalen Betrieb in der der Vorklärung nachge¬ schalteten Behandlungsstufe ermöglicht, und zwar unabhängig davon, ob diese Behandlungsstufe biologisch, chemisch oder physikalisch oder im Mischbetrieb betrieben wird.
    [0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in der biologischen Vorbehandlung anfallende Schlamm von dem Abwasser getrennt und dem Primärschlamm zugegeben wird, und daß der Stoffu satz in der biologischen Vorbehand¬ lung zur Einstellung der Belastung in der Nachbehandlung gesteuert wird.
    [0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in der Vorklär¬ stufe nicht nur die sedimentierfähigen Partikel abgetrennt, sondern auch organische Schwebstoffe sowie leicht abbaubare gelöste organische Abwasser-Inhaltsstoffe in Biomasse umgewandelt und aus dem Abwasser ausfiltriert. Die dabei gebildete Biomasse wird dem Primärschlamm zugegeben, so daß die Schlammbe-lastung in der biologischen oder biologisch-chemisch-physikalischen Nachbehandlung verringert und die Mineralisierung im Sekundärschlamm begrenzt wird. Die Belastung in der Nachbehandlungsstufe läßt sich dadurch auf mikrobiologisch optimale Bedingungen einstellen, indem die Stoffumsatzrate in der biologischen Vorbehandlung gesteuert wird. Dies ist ohne Schwierigkeiten durch Steue¬ rung des Sauerstoff- und/oder des Nährstoffangebotes in der biologischen Vorbehandlung möglich. Mit der biologischen Vorbehandlung lassen sich die Zulauf¬ bedingungen für die Nachbehandlungsstufe beispielsweise in Abhängigkeit von der Zulaufmenge oder der Zulaufkonzen¬ tration an biologisch abbaubaren Stoffen steuern.
    [0010] Die tageszeitliche, wie auch die witterungsabhängige Zulaufmenge lassensich in ihrer Auswirkung auf die Nach¬ behandlungsstufe dadurch egalisieren, daß zu Zeiten der Spitzenbelastungen . der Stoffumsatz in der biologischen Vorklärstufe erhöht wird. In gleicher Weise lassen sich betriebstechnisch bedingte Spitzenbelastungen durch Industrie¬ abwässer ausgleichen. Während die vorgenannten Maßnahmen auf eine Vergleichmäßigung der Zulaufbedingungen in der Nachbehandlungsstufe abzielen, also für eine Konstanthaltung der Belastung in der Nachbehandlungsstufe sorgen, kann die biologische Vorklärung auch so gesteuert werden, daß die Belastung in der Nachbehandlungsstufe gezielt erhöht oder erniedrigt wird, um beispielsweise für eine biologische Nachbehandlung im Wechsel nährstoffreichere oder nährstoffärmere Phasen zu erhalten, um auf diese Weise die Art der Mikroorganismen zu beeinflussen und/oder eine Selektion der Mikroorganismen in jeweiliger Anpassung an die Inhaltsstoffe des zulaufenden Abwassers vornehmen zu können.
    [0011] Die erfindungsgemäße Vorklärung wirkt sich besonders günstig auf alle nachgeschalteten Belebungsverfahren aus, die mit Aufwuchsflächen betrieben werden, weil die Verschlammung dieser Flächen erheblich reduziert wird und eine konstante Zulaufkonzentration zu einem gleichmäßi¬ gen, hochaktiven Bewuchs auf diesen Flächen führt. Ferner läßt sich bei chemisch-physikalischer Nachbehandlung mit Fällungs- und Flockungsmitteln der Chemikalieneinsatz reduzieren, weil die Verluste durch unnötige Reaktionen mit Schweb- und Feststoffen sowie Bakterienmasse vermieden - - CT/EP86/00715
    [0012] werden. Aufgrund der Verringerung der Sekundärschlammengen läßt sich auch eine Nachflotation wirtschaftlich betreiben. Schließlich bringt die Erfindung den Vorteil, daß das Primär-Sekundärschlamm-Verhältnis zugunsten größerer Primärschlammengen verschoben wird. Dabei enthält der erfindungsgemäß anfallende Primärschlamm gegenüber der herkömmlichen nur physikalischen Vorklärung einen erheblich höheren Anteil organischer Substanzen, die dem Primärschlämm einen höheren nutzbaren Energieinhalt bei Ausfaulung und Verbrennung verleihen.
    [0013] Mit Vorteil wird deshalb in der biologischen Vorbehandlung anfallender Schlamm zusammen mit dem sedimentierten Primär- schlamm anaerob ausgefault und anschließend entwässert.
    [0014] Mit dieser erfindungsgemäßen Maßnahme läßt sich Schlamm¬ behandlung auftrennen in eine Primärschlamm- und eine Sekundärschlammbehandlung. Für den Primärschlamm ist die Schlammfaulung mit geringerem Energieeinsatz und besserer Energieausbeute in Form von nutzbarem Faulgas möglich. Die verstärkte Rückhaltung von Schwermetallen, schwer abbaubaren ungelösten organischen Substanzen oder gar toxischen Verbindungen in der Vorklärstufe durch biologischen Umsatz bzw. - durch Ausfiltern führt zwar zu einer Schadstoffanreicherung im Primärschlamm, hat jedoch den Vorteil, daß in der Nachbehandlungsstufe ein Schadstofffreier oder Schadstoffarmer Sekundärschlamm erhalten wird, der dann auf jeden Fall einer landwirtschaft¬ lichen Verwertung zugänglich ist. Da dieser Schlamm weit¬ gehend mineralisiert ist, wird er nicht mehr ausgefault, sondern nur noch hygienisiert und z. B. mit Kalk stabili¬ siert. Im übrigen wird die Biocoenose in der biologischen Nachbehandlungsstufe, die besonders störanfällig ist, vor Schadstoffbelastung geschützt. Andererseits ist eine Beeinträchtigung der anaeroben Biocoenose im Faulprozeß aufgrund der höheren Schadstoffkonzentration nicht zu verzeichnen, da bei der anaeroben Fermentation praktisch immer Schwefelwasserstoff durch Sulfatreduktion entsteht und dieser Schwefelwasserstoff mit den meisten Schwer¬ metallen zu schwer löslichen Metallsulfiden reagiert.
    [0015] Zur Steuerung des Stoffumsatzes in der biologischen Vor¬ behandlung kann es auch von Vorteil sein, wenn nitrat- haltiges Abwasser aus der Nachbehandlung in die biologische Vorbehandlung zurückgeführt wird.
    [0016] Zur Durchführung des Verfahrens baut die Erfindung auf der eingangs genannten bekannten Anlage (DE-Al-31 41 889) auf, die wenigstens ein das zulaufende Abwasser aufnehmendes Vorklärbecken mit einem Primärschlammabzug, eine Einrich¬ tung mit Aufwuchsflächen zur biologischen Vorbehandlung des Abwassers und ein oder mehr nachgeschaltete Becken zur biologischenund/oder chemisch-physikalischen Nachbehand¬ lung des Abwassers aufweist. Diese Anlage zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Einrichtung zur biologischen Vorbehandlung ein Sedimentationsbecken, das schlammseitig mit dem Primärschlammabzug des Vorklär¬ beckens und filtratseitig mit den nachgeschalteten Becken für die Nachbehandlung verbunden ist, und Mittel zur Steuerung der Beaufschlagung der Aufwuchsflächen aufweist.
    [0017] Das Sedimentationsbecken für die biologische Vorbehandlung kann - insbesondere bei neuen Anlagen - zwischen dem Vorklärbecken und den Nachbehandlungsbecken angeordnet sein. Vorzugsweise jedoch dient als Sedimentationsbecken für die biologische Vorbehandlung das Vorklärbecken selbst, Damit ist insbesondere der Vorteil verknüpft, daß die biologische Vorklärstufe in das Vorklärbecken bestehender Kläranlagen mit geringem Kostenaufwand nachträglich einge¬ baut werden kann. In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß in dem Sedimentationsbecken der biologischen Vorbehandlung ablauf- seitig ein Filter angeordnet ist. Auch dieses Filter läßt sich jederzeit nachträglich in vorhandene Vorklärbecken ablaufseitig einbauen.
    [0018] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Filter zugleich die Aufwuchsflächen für die biologische Vorbehand¬ lung bilden, indem es nur mit einem Teil seiner Fläche in das Abwasser eintaucht. Das Filter kann als umlaufendes Tauchfilter (Trommelfilter, Scheibenfilter od. dgl.) ausgebildet sein, um dem sich auf dem Filter bildenden Rückstand das notwendige Sauerstoffangebot zu verschaffen. Die Steuerung des Sauerstoffangebotes kann durch Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit, der Eintauchtiefe oder gegebenen¬ falls einer zusätzlichen Belüftung erfolgen, wie auch durch Steuerung der Filterkuchenstärke, wodurch zugleich der Stoffumsatz in der biologischen Vorklärstufe steuerbar ist.
    [0019] Statt dessen ist es auch möglich, feststehende Filterflächen einzusetzen, die dann mit Druckluft zu spülen sind. Die Filterkuchenstärke läßt sich bei umlaufenden Filtern durch feststehende Abstreifer, bei feststehenden Filtern durch umlaufende Abstreifer regulieren.
    [0020] Statt der vorgenannten Ausbildungen ist es auch möglich, daß die Aufwuchsflächen für die biologische Vorbehandlung von umlaufenden Tauchkörpern gebildet sind, wobei dann das Filter den Tauchkδrpern nachgeschaltet ist. Dabei können die Tauchkörper als Tauchtropfkörper, als Scheiben- tauchkörper oder als Materialschüttung ausgebildet sein.
    [0021] Der vom Tauchkörper abblätternde und/oder vom Filter zurückgehaltene Schlamm wird - bei Einsatz im - Vorklär- becken - von der dort vorhandenen Schlammfördereinrichtung erfaßt und zusammen mit dem Primärschlamm in den Schlamm- sammeltrog gefördert. Das hinter dem Filter anfallende Filtrat (mechanisch und biologisch vorgeklärtes Abwasser) gelangt in die biologische und/oder chemisch-physikalische Nachbehandlungsstufe.
    [0022] Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeich¬ nung schematisch wiedergegebener Ausführungsbeispiele be¬ schrieben. In der Zeichnung zeigen:
    [0023] Figur 1 ein Fließbild einer Gesamtkläranlage mit einer eingebauten biologischen Vorklärstufe;
    [0024] Figur 2 eine Draufsicht auf ein Vorklär¬ becken mit biologischer Vorklär¬ stufe;
    [0025] Figur 3 einen Schnitt III-III gemäß Figur 2;
    [0026] Figur 4 einen Schnitt IV-IV gemäß Figur 2;
    [0027] Figur 5 einen Teilschnitt durch ein Rund¬ becken mit biologischer Vorklär¬ stufe;
    [0028] Figur 6 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Vorklärbeckens mit biologischer Vorklärstufe und
    [0029] Figur 7 eine weiteregegenüber Figur 6 abge¬ wandelte Ausführungsform des Vor¬ klärbeckens. Die in Figur 1 schematisch im Fließbild gezeigte Kläranlage, die nur beispielhaften Charakter hat, weist am Abwasser- Zulauf 1 ein Hebewerk 2 und daran anschließend als erste Trenneinrichtung einen Rechen 3 auf, der die grobstückige Fracht vom Abwasser trennt. Das Abwasser gelangt dann in einen Sandfang 4 und von dort in ein Vorklärbecken 5, in dem bei vorgegebener Verweilzeit Partikel und Schwebstof¬ fe sedimentiert werden. Im Vorklärbecken 5 ist eine Räum¬ einrichtung 6 angeordnet, die das Sediment zum Schlamm- sammeltrog 7 fördert. Ferner ist bei diesem Ausführungs- beispiel im Vorklärbecken 6 eine Einrichtung 8 zur biologi¬ schen Vorbehandlung des Abwassers angeordnet, die später im Detail beschrieben wird. Die dort abgetrennten Partikel gelangen gleichfalls • durch Sedimentieren in den Bereich der Räumeinrichtung 6 und werden von dieser gleichfalls in den Sammeltrog 7 transportiert. Aus dem Sammeltrog wird dieser Primärschlamm abgezogen und einem Faulturm zugeführt. Das vorgeklärte Abwasser gelangt aus dem Vorklärbecken 5 bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel in ein Belebungsbecken 11, das über eine Drucklufteinrich¬ tung mit Sauerstoff versorgt wird, wobei das Abwasser zugleich umgewälzt wird. Dem Belebungsbecken 11 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel ein Flotationsbecken 12 nachgeschaltet, in welchem mittels Fällungs- und Flockungs¬ mittel weitere Abwasser-Inhaltsstoffe in Partikel umgewandelt und entweder am Boden abgesetzt oder zum Aufschwimmen gebracht werden. Aus dem Flotationsbecken 12 gelangt das gereinigte Abwasser bei 13 in den Vorfluter. Das Flotat und das Sediment werden als Sekundärschlamm über 14 und 15 aus dem Flotationsbecken 12 abgezogen, wobei ein Teil des Flotats über 16 in das Belebungsbecken 11 zurückgeführt werden kann, während das über 15 abgezogene Sediment und der über 17 ablaufende Überschuß-Sekundär¬ schlamm bei 18 nachbehandelt, z. B. mit Kalk versetzt werden,um schließlich in eine Entwässerungsanlage 19 zu gelangen, in der auch der den Faulturm 10 verlassende Schlamm entwässert wird. In den Figuren 2 bis 4 ist eine erste Ausführungsform für eine kombinierte physikalisch-biologische Vorklärung in einem einzigen Vorklärbecken 5 wiedergegeben. Dem zulaufseitig angeordneten Schlamm-Sammeltrog folgt eine
    [0030] Sedimentationsstrecke 20 mit einer Räumeinrichtung 6 in Form einer Räumkette 21, die mit ihrem Untertrum 22 über dem Boden des Vorklärbeckens 5 läuft und den sedi- mentierten Schlamm in den Sammeltrog 7 transportiert. Ablaufseitig weist das Vorklärbecken die Einrichtung 8 zur biologischen Vorbehandlung auf, die als hochbelastete biologische Stufe ausgebildet ist. Die Einrichtung weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei nebeneinander angeordnete scheibenförmige Filter 23 auf, die auf je einer Welle 24 sitzen, mittels eines nicht gezeigten Antriebs in Umlauf versetzt werden und denen ferner feststehende Abstreifer 25 zugeordnet sind. Die Welle 24 kann einerseits in der ablaufseitigen Wandung des Vorklärbeckens 5, anderer¬ seits an einer das Vorklärbecken querenden Tauchwand 26 gelagert sein... Unterhalb der scheibenförmigen Filter 23 weist das Vorklärbecken 5 einen Sockel 27 auf, der die Sedimentationsstrecke 20 von dem hinter dem Filter 23 liegenden Ablaufraum 28 trennt, indem er die scheiben¬ förmigen Filter 23, wie aus Figur 4 ersichtlich, auf dem unteren Teil ihres Umfangs umfaßt. Im Ablaufräum 28 ist eine Pumpe 29 installiert, die das Filtrat in die nächste Klärstufe fördert.
    [0031] Die scheibenförmigen Filter 23, die als Tauchscheiben ausgebildet sind, laufen mit einem Teil ihrer Fläche in der Umgebungsluft, nehmen dort Sauerstoff auf und transportieren ihn unter den Wasserspiegel. Auf diese Weise bilden die Filter 23 zugleich die Aufwuchsflächen für die Mikroorganismen. Der Filterwiderstand wird beim Aufwuchs vergrößert, so daß sich im Ablaufräum 28 eine Spiegelsenkung ergibt. Die sich auf den Filtern 23 bildende Biomasse wird durch die hydraulische Beanspruchung gelöst und sinkt über den Sockel 27 in die Sedimentationsstrek- ke 20, um dort von dem Untertrum 22 der Räumkette 21 erfaßt und in den Sammeltrog 7 transportiert zu werden. Der Filterwiderstand kann gegebenenfalls durch Kontrolle des; Aufwuchses, z. B. über einen Abstreifer od. dgl. gesteuert werden. Mit dem Filter 23 werden nicht nur organische und anorganische Schwebstoffe dem Abwasser entzogen, sondern auch leicht umsetzbare, gelöste organi¬ sche Verbindungen in Biomasse umgewandelt. Durch die Stärke des Filterkuchens und durch Steuerung der Drehzahl der Filter 23 läßt sich die verbleibende Belastung des Abwassers im Ablaufraum 28 und damit die Belastung der nachfolgenden Klärstufen steuern. Die Umlaufgeschwindigkeit der Filterscheiben bzw. der Abstand oder Andruck von Abstreifern oder eine schließlich auch mögliche Filter¬ spülung können so angesteuert werden, daß im.Vorklärbecken auf der Sedimentationsstrecke 20 eine bestimmte Grenzwasser- Spiegelhöhe nicht überschritten wird. Ebenso läßt sich der Differenzdruck zwischen der Sedimentationsstrecke 20 und dem Ablaufraum 28 durch Steuerung der Pumpe 29 beein¬ flussen.
    [0032] In Figur 5 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, bei der das Vorklärbecken 5 von der inneren Kammer eines Zweikammer-Rundklärbeckens 30 gebildet ist, während die äußere Kammer 31 die biologische Nachklärungsstufe bildet. Das Vorklärbecken 5 steht mit dem Belebungsbecken 31 über einen Überlauf 32 in Verbindung. Auf dem Rundklär¬ becken 30 läuft eine Räumerbrücke 33, an der eine Druckluft¬ versorgung 34 verlegt ist, die für das notwendige Sauer¬ stoffangebot im Belebungsbecken 31 sorgt.
    [0033] In dem Vorklärbecken 5 ist wiederum ein Filter 23 einge¬ setzt, der in diesem Fall wieder feststehend ausgebildet ist und wiederum Aufwuchsflächen für die Mikroorganismen bildet. Dem Filter 23 ist ferner an der Zulaufseite ein Abstreifer 35 zugeordnet, der an der Räumerbrücke 33 sitzt und bei deren Umlauf für eine gleichbleibende Bewuchs- starke auf dem Filter 23 sorgt. Ferner lassen sich über eine Zweigleitung 36 der Druckluftversorgung 34 der Filter¬ widerstand beeinflussen oder das Filter 23 abreinigen.
    [0034] In Figur 6 ist ein Vorklärbecken 5 mit einer Sedimentations¬ strecke 20, die in der Zeichnung verkürzt wiedergegeben ist, und einer ablaufseitig angeordneten biologischen Vorklärstufe 8 gezeigt, über dem Boden des Vorklärbeckens 5 läuft wiederum eine Räumeinrichtung 21, die sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel bis in die biologische Vorklärstufe 8 erstreckt. Die Einrichtung zur biologischen Vorbehandlung weist in diesem Fall mehrere hintereinander angeordnete Tauchtropfkörper 37 auf, die auf einer drehzahl¬ veränderlich angetriebenen Welle 38 sitzen, von der gege¬ benenfalls mehrere parallel nebeneinander angeordnet sein können. Diese Tauchtropfkörper bilden die Aufwuchs¬ fläche für die Mikroorganismen. Sie laufen mit dem größten Teil ihrer Flächen in der Umgebungsluft und tauchen ledig¬ lich etwa mit ihrem unteren Drittel in das Abwasser ein. Sie sind gegenüber der Sedimentationsstrecke 20 durch ein Oberwehr 39 abgetrennt, so daß das Abwasser dahinter beruhigt ist. Ablaufseitig ist im Vorklärbecken 5 ein Filter 23 in Form eines Trommelfilters angeordnet, das in diesem Fall jedoch ausschließlich als mechanisch wirken¬ des Filter ausgebildet ist, sich über die gesamte Breite des Vorklärbeckens erstreckt und innenseitig mit einem in die Folgebecken führenden Abwasser-Ablauf 40 versehen ist. Der sich auf dem Filter absetzende Filterkuchen kann über einen Absaugkasten 43 mittels einer niveau¬ gesteuerten Pumpe 41 abgesaugt und über eine Leitung 44 in den Zulauf des Vorklärbeckens zurückgeführt werden, um auf der Sedimentationsstrecke 20 zumindest teilweise abgesetzt zu werden. Die Ausführungsform gemäß Figur 7 entspricht im wesentlichen der nach Figur 6. Sie unterscheidet sich hiervon nur dadurch, daß die biologischen Aufwuchsflächen in der Vorklärstufe 8 von Scheibentauchkörpern 42 gebildet sind, die auf querlaufenden Antriebswellen 43 paketartig aufge¬ setzt sind.
    [0035] Bei den vorgenannten Ausführungsformen kann ferner zur Steuerung der Eintauchtiefe der Aufwuchsflächen eine weitere Pumpe (nicht gezeigt) im Bereich der biologischen Vorbehandlung vorgesehen sein. Schließlich kann zur Denitri¬ fikation zwischen einem nachgeschalteten Absetzbecken und dem Zulauf des Vorklärbeckens 5 eine Leitung zum Rückführen nitrathaltigen Abwassers in die biologische Vorbehandlung vorgesehen sein.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Verfahren zum Reinigen von Abwasser mit wenigstens einer physikalischen, einen Primärschlamm bildenden Vorklärung, einer biologischen Vorbehandlung und einer sich daran anschließenden biologischen und/oder chemisch-physikalischen Nachbehandlung, in der vornehm¬ lich gelöste Abwasser-Inhaltsstoffe zu einem Sekundär¬ schlamm umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der in der biologischen Vorbehandlung anfallende Schlamm von dem Abwasser getrennt und dem Primärschlamm zugegeben wird und daß der Stoffumsatz in der biologi¬ schen Vorbehandlung zur Einstellung der Belastung in der Nachbehandlung gesteuert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der biologischen Vorbehandlung anfallende Schlamm durch Filtern von dem Abwasser getrennt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Stoffumsatz in der biologischen Vorbehand¬ lung im Sinne der Konstanthaltung der Belastung in der Nachbehandlung gesteuert wird. - j- —
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffumsatz in der biologischen Vorbehandlung im Sinne eines gezielten Wechsels der Nährstoffbelastung in der Nachbehandlung gesteuert wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffumsatz in der biologischen Vorbehandlung über das Sauerstoffangebot gesteuert wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffumsatz in der biologischen Vorbehandlung über das Nährstoffangebot gesteuert wird.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der in der biologischen Vorbehand¬ lung anfallende Schlamm zusammen mit dem Primärschlamm anaerob ausgefault und anschließend entwässert wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nitrathaltiges Abwasser aus der Nachbehandlung in die biologische Vorbehandlung zur Denitrifikation zurückgeführt wird.
    9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bestehend aus wenigstens einem das zulaufende Abwasser aufnehmenden Vorklärbecken mit einem Primärschlammabzug, einer Einrichtung mit Aufwuchsflächen zur biologischen Vorbehandlung des Abwassers und einem oder mehreren nachgeschalteten Becken zur biologischen und/oder chemisch-physikalischen Nachbehandlung des Abwassers, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zur biologischen Vorbehandlung ein Sedimentationsbecken, das schlammseitig mit dem - τ
    Primärschlammabzug (9) des Vorklärbeckens (5) und filtratseitig mit den nachgeschalteten Becken (11, 13) für die Nachbehandlung verbunden ist, und Mittel (35, 36) zur Steuerung der Beaufschlagung der Aufwuchs¬ flächen (23, 37, 42) aufweist.
    10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sedimentationsbecken (5) der biologischen Vorbehandlung (8) ablaufseitig ein Filter (23) angeord¬ net ist.
    11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Sedimentation becken für die biologische Vorbehandlung das Vorklärbecken (5) dient und daß das Filter (23) im Bereich des Abwasserablaufs des Vorklärbeckens angeordnet ist.
    12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (23) zugleich die Aufwuchsflächen für die biologische Vorbehandlung bildet.
    13. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (23) mit einem Teil seiner Fläche in das Abwasser eintaucht.
    14. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (23) als Umlauffilter ausgebildet ist.
    15. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (23) feststehend ausgebildet ist. 16. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwuchsflächen für die biologische Vorbehandlung von umlaufenden Tauchkörpern
    (37, 42) gebildet sind und daß das Filter (23) den Tauchkörpern nachgeschaltet ist.
    17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchkörper als Tauchtropfkörper (37) oder als Scheibentauchkörper (42) ausgebildet sind.
    18. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper eine Materialschüttung aufweist.
    19. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung der Beaufschlagung der Aufwuchsflächen eine Pumpe zur Änderung der Wasserspiegelhöhe im Sedimentations¬ becken (5) aufweisen.
    20. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14 und 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung der Beaufschlagung der Aufwuchstlachen drehzahlsteuer¬ bare Antriebsmotoren für die Umlauffilter (23) bzw. die umlaufenden Tauchkörper (37, 42) aufweisen.
    21. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung der Beaufschlagung der Aufwuchsflächen eine steuerbare Belüftungseinrichtung für das Sedimentationsbecken (5) aufweisen.
    2.2. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung der Beaufschlagung der Aufwuchsflächen eine Mengensteuerung für das aus der Nachbehandlung rückgeführte nitrat- haltige Abwasser aufweist.
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    法律状态:
    1987-06-18| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU DK JP US |
    1987-06-18| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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