DE4231790B4

DE4231790B4 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwässern

Info

Publication number: DE4231790B4
Application number: DE4231790A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Dr.rer.nat. Fariwar
Original assignee: FARIWAR MOHSENI URSULA; FARIWAR-MOHSENI URSULA
Current assignee: FARIWAR-MOHSENI, URSULA, 65195 WIESBADEN, DE
Priority date: 1992-09-23
Filing date: 1992-09-23
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: DE4231790A1

Abstract

Vorrichtung zum Aufbereiten von Abwässern mit einem Abwassersammelbehälter (3), mindestens einer Zuleitung (2), mindestens einer Abflußleitung von dem Behälter (3), und einem Lamellenabscheider, der in oder in Strömungsrichtung hinter dem Behälter (3) angeordnet ist, wobei der Lamellenabscheider aus einer Vielzahl in dem Abwassersammelbehälter (3) oder einem nachgeschalteten Behälter angeordneten, gegenüber der Horizontalen geneigten, plattenförmigen Lamellen (7) besteht, mit einer Wasserzuführung (6) an der Unterkante und einer Wasserableitung an der Oberkante der Lamellen (7), dadurch gekennzeichnet, daß dem Lamellenabscheider eine Filtervorrichtung nachgeschaltet ist und zwischen dem Lamellenabscheider und der Filtereinrichtung ein Koaleszenzabscheider angeordnet ist, daß die Lamellenneigung gegenüber der Horizontalen mindestens 30°, höchstens jedoch 70° beträgt, wobei die Filtereinheit ein Absorptionsmittel aufweist und wobei die Vorrichtung in eine Autowaschanlage integriert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Abwässern mit einem Abwässersammelbehälter und mit mindestens einer Zuleitung zu und mindestens einer Abflußleitung von dem Behälter. Die einfachsten Verfahren und Vorrichtungen, die einer solchen Definition genügen, sind Sedimentierverfahren und Sickergruben. Die Abwasserreinigung mittels Sedimentation erfolgt einfach dadurch, daß das Abwasser in einen großen Sammelbehälter eingeleitet wird, wobei man lediglich eine genügend lange Zeit vergehen läßt, bis sich in dem Abwasser enthaltene Schwebstoffe am Grund des Behälters abgesetzt haben und anschließend das mehr oder weniger gereinigte Abwasser an der Oberfläche wieder abgezogen wird. Dabei achtet man selbstverständlich darauf, daß möglichst keine direkte Verbindung zwischen dem Abwasserzulauf und dem Ablauf besteht, vor allem wenn die Abwasserzu- und ableitung kontinuierlich erfolgt.

Eine derartige Vorrichtung erfordert jedoch im Vergleich zu ihrer Reinigungskapazität, d.h. im Vergleich zur Durchlaufmenge von Abwässern, sehr große Abwässerbehälter, müssen zur Erzielung einer halbwegs zufriedenstellenden Reinigung meistens mehrstufig vorgesehen sein und können auch dann die Abwässer nur unzureichend reinigen. Für stark verschmutzte und mit sehr feinen Schwebstoffen verunreinigte Abwässer sind solche Verfahren deshalb ungeeignet. Ein Bereich, in welchem große Mengen an problematischen Abwässern anfallen, sind z.B. Autowaschanlagen. Die Abwässer von Autowaschanlagen sind nicht nur mit Motoröl, anderen Schmiermitteln, Benzin und Reinigungsmitteln verunreinigt, sondern enthalten vor allem auch den von den Karosserien abgewaschenen Schmutz in Form von Straßenschmutz, feinsten Staubteilchen, Blütenstaub, Pflanzenreste etc. Dabei werden auch bei modernen, sparsamen Autowaschanlagen pro Fahrzeugwäsche zwischen 75 und 250 l Wasser benötigt. Es ist deshalb wünschenswert, zumindest einen erheblichen Teil dieses Wassers in einem Kreislauf zu reinigen und erneut für die Autowäsche zu verwenden, zumal das aufbereitete und für die Autowäsche wiederzuverwendende Wasser keineswegs Trinkwasserqualität haben muß.

Daneben sind jedoch auch viele industrielle Prozesse bekannt, bei welchen große Mengen von Abwässern anfallen, z.B. in der metallverarbeitenden Industrie und bei der Herstellung und Verarbeitung von Farben etc. Auch auf diese ist die vorliegende Erfindung gegebenenfalls anwendbar.

Die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Aufbereitung von Abwässern, z.B. auch für Autowaschanlagen, bestehen im wesentlichen aus Abwassersammelbehältern, gegebenenfalls einem Ölabscheider, einer Filtereinrichtung und gegebenenfalls einem nachgeschalteten Behälter für das gereinigte Abwasser.

Die Filter, die auch Absorptionsmittel wie z.B. Aktivkohle und auch andere Filtermaterialien enthalten können, haben häufig nur sehr kurze Standzeiten, da sie, vor allem bei hohem Durchsatz und bei starker Belastung mit Koagulaten, sich recht schnell mit den im Wasser enthaltenen Schwebstoffen und Sedimenten zusetzen, so daß ihre im Prinzip vorhandene Reinigungskapazität bei weitem nicht voll ausgeschöpft werden kann.

Soweit derartige Filter nicht vorgesehen sind, haben die herkömmlichen Verfahren den Nachteil, daß die Reinigung nur sehr unzureichend erfolgt oder, wie bereits erwähnt, die Sedimentbehälter mehrstufig und in sehr großen Abmessungen hergestellt werden müssen.

Abwässer aus Autowaschanlagen enthalten Straßenschmutz, Metallteilchen, Steinchen und Blätter, sowie Kohlenwasserstoffe wie Öle, Fette und Wachs und Tenside. Die Öle werden teilweise an zugegebene Tenside gebunden und koagulieren. Teilweise bilden sich aber auch Öl/Wasser-Emulsionen, die nicht sedimentierfähig sind, sich also nicht im Schlammauffangbecken absetzen, sondern dort nur von groben Schmutzpartikeln befreit werden.

Ein Leichtstoffabscheider nach DIN 1999 beseitigt zwar aus vorgereinigtem Abwasser an der Oberfläche schwimmende Kohlenwasserstoffe, nicht aber die emulgierten und fein koagulierten Öle. So werden Öl/Wasser-Emulsionen nicht gespalten und fein verteilte Koagulate können mit bekannten Abwasseraufbereitungsanlagen insbesondere für Autowaschanlagen nicht sedimentiert werden.

Die Offenlegungsschrift DE 27 16 846 A1 offenbart einen Lamellenabscheider für Fahrzeugwaschanlagen ohne weitere Filterelemente. Ein solcher Lamellenfilter ermöglicht kein Trennen von Kohlenwasserstoffen aus dem Abwasser, so wie es die heute gesetzlich vorgeschriebenen Reinheitsgrade für das Wasser erfordern.

Dem gegenüber zeigt das deutsche Gebrauchsmuster DE 92 02 643 U1 eine Trennvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser und Öl, mit einem Koaleszenzfilter und einem Ultrafiltrationselement, welche hintereinander angeordnet sind. Das Ultrafiltrationselement ermöglicht jedoch keinen für eine Autowaschanlage erforderlichen Durchsatz bei vertretbarer Größe und Kosten der Anordnung.

Die österreichische Patentschrift AT 394 354 B offenbart eine Anlage zur Aufbereitung von Waschwasser für Fahrzeugwaschanlagen mit einem Schlammabscheider, einem Ölabscheider und einem Filter.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher vor allem Schwebstoffe und möglichst auch Koagulate und Ölanteile sehr schnell und wirksam aus Abwasser, vor allem dem Abwasser von Autowaschanlagen, entfernt werden können, wobei bei vertretbaren Kosten eine hocheffiziente Wasseraufbereitung unter Entfernung eines Großteils der im Wasser enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit einem für Autowaschanlagen ausreichenden Durchsatz ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Abwässern bereitgestellt wird, mit einem Abwassersammelbehälter, mindestens einer Zuleitung, mindestens einer Abflußleitung von dem Behälter, und einem Lamellenabscheider, der in oder in Strömungsrichtung hinter dem Behälter angeordnet ist, wobei der Lamellenabscheider aus einer Vielzahl in dem Abwassersammelbehälter oder einem nachgeschalteten Behälter anordneten, gegenüber den horizontalen geneigten, plattenförmigen Lamellen besteht, mit einer Wasserzuführung an der Unterkante und einer Wasserableitung an der Oberkante der Lamellen, wobei dem Lamellenabscheider eine Filtervorrichtung nachgeschaltet ist und zwischen dem Lamellenabscheider und der Filtereinrichtung ein Koaleszenzabscheider angeordnet ist, wobei die Lamellenneigung gegenüber der Horizontalen mindestens 30°, höchstens jedoch 70° beträgt, wobei die Filtereinheit ein Absorptionsmittel aufweist und wobei die Vorrichtung in eine Autowaschanlage integriert ist.

Durch eine entsprechende Vorrichtung erreicht man außerordentlich kurze Sedimentationszeiten, weil der Wasserstrom in zahlreiche Teilströme aufgespalten wird, in denen die Absetzgestreck stark herabgesetzt ist. Im Vergleich zu der Sedimentierung in einem einfachen, nicht unterteilten Behälter kann durch den erfindungsgemäßen Lamellenabscheider das Absetzen von in dem Wasser enthaltenen Schwebstoffen und Schmutzteilchen am Boden je nach den speziellen Eigenschaften der abzuscheidenden Teilchen um einen Faktor von 10 bis 100 oder sogar darüber beschleunigt werden. Die Optimierung im Hinblick auf eine maximale Beschleunigung der Sedimentation erfolgt durch Merkmale, wie sie teilweise in den Unteransprüchen festgelegt sind.

Daneben ist es zweckmäßig, wenn zusätzlich zu den Lamellen und der Wasserführung durch diese hindurch, auch oberflächlige Schmutzansammlungen, z.B. auf der Wasseroberfläche schwimmendes Öl oder Benzin aus dem Abwasser entfernt werden. Grobe Verunreinigungen können schon vorher durch einen Rechen oder ein Grobsieb zurückgehalten werden, Öl und Benzin werden über einen Überlauf zu einem Ölabscheider geleitet und durch diesen entfernt. Der Überlauf wird durch einen einstellbaren Schieber am Sammelbehälter ausgebildet ist, so daß von dem in den Sammelbehälter zugeführten Abwasser kontinuierlich ein kleiner Strom unmittelbar von der Oberfläche abfließt und dabei dort schwimmende Verunreinigungen, wie z.B. einen Öl- oder Benzinfilm mitnimmt. Die Menge des so abgeführten Abwassers kann in der Größenordnung von z.B. 10 % liegen, wobei dieses Abwasser in einer separaten Einrichtung, nämlich einem Ölabscheider und einem Koaleszensabscheider nachgereinigt und anschließend in das öffentliche Kanalsystem geleitet werden kann.

Der Hauptteil des Abwassers fließt jedoch zwischen den Lamellen hindurch, und zwar von der Unterkante der Lamellen zu ihrer Oberkante hin, wobei auch der Wasserablauf an bzw. oberhalb der Oberkante der Lamellen genügend tief und vorzugsweise vollständig unterhalb der Wasseroberfläche liegt, so daß sichergestellt werden kann, daß tatsächlich der größere Teil des Abwassers in weitgehend gereinigter Form, zumindest was Schwebstoffe und Schmutzteilchen betrifft, an der Oberkante der Lamellen abläuft entweder zur unmittelbaren Wiederverwendung, in einen nachgeschalteten Vorratsbehälter für gereinigtes Abwasser oder einen zunächst noch zwischengeschalteten weiteren Filter, der vor allem im Wasser gelöste Verunreinigungen entfernen kann.

Auch in der Ablaufleitung hinter den Lamellen kann ein einstellbarer Schieber oder ein Ventil vorgesehen sein, mit Hilfe dessen sich die Ablaufmenge regulieren läßt, um so das richtige Verhältnis von durch die Lamellen hindurchlaufendem Abwasser zu dem oberflächlich abgezogenen Abwasser einzustellen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn erfindungsgemäß die Neigung der Lamellen einstellbar ist auf einen Winkel zwischen 40 und 55° gegenüber einer Horizontalen, vorzugsweise im Winkelbereich von 45 bis 50°. Bei einer konkreten, bezüglich der Sedimentationsgeschwindigkeit optimierten Ausführungsform betrug der Neigungswinkel der Lamellen gegenüber der Horizontalen etwa 47°. Vorzugsweise sind alle Lamellen parallel ausgerichtet, haben also den gleichen Neigungswinkel, sie können jedoch auch einen abwechselnd, gruppenweise oder kontinuierlich variierenden Neigungswinkel haben, der jedoch innerhalb der erwähnten Grenzen bleiben sollte. In Extremfällen mögen auch Neigungswinkel zwischen 30° und 70° gegenüber der Horizontalen geeignet sein, je nach der Art der anfallenden Sedimente.

Vorzugsweise liegen Unter- und Oberkanten aller Lamellen auch auf demselben Niveau, also im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene. Auch hier sind jedoch kleinere Variationen denkbar, so daß die Kontur der Lamellenkanten in der Seitenansicht auch leicht ansteigend oder geneigt, gegebenenfalls auch gekrümmt verlaufen kann.

Wie bereits erwähnt, ist ein bevorzugter Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer entsprechenden Vorrichtung die Reinigung der Abwässer von Autowaschanlagen. Diese Abwässer enthalten sehr viele im Wasser fein verteilte Staub- und Schmutzteilchen, die gemäß der vorliegenden Erfindung vor einer Filterung gelöster Bestandteile entfernt werden sollten, um die Standzeiten der Filter beträchtlich verlängern zu können und um die sedimentierfähigen Stoffe möglichst schnell selbst bei hohen Durchsatzgeschwindigkeiten und vergleichsweise kleinen Sammelbehältervolumen aus dem Abwasser zu entfernen.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die einzelnen Lamellen eine möglichst glatte Oberfläche haben und z.B. aus PVC-Material bestehen.

Der lichte Abstand zwischen den Platten beträgt in der bevorzugten Ausführungsform zwischen 10 und 100 mm, und liegt vorzugsweise im Bereich um 50 mm herum. Demgegenüber beträgt die Plattenlänge, d.h. ihr Maß von der Unterkante bis zur Oberkante in dem Sammelbehälter zwischen etwa 1 und etwa 3 m, je nach der Tiefe des Sammelbehälters, während die Breite nahezu beliebig ist und in der Praxis lediglich der Breite des Sammelbehälters angepaßt wird. Dabei versteht es sich, daß der Lamellenabscheider auch in einem eigenen Behälter angeordnet sein kann, welcher einem in Strömungsrichtung davorliegenden Sammelbehälter (z.B. mit Ölabscheider) nachgeschaltet sein kann. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Lamellen bzw. der Lamellenabscheider unmittelbar in dem ohnehin vorzusehenden Abwassersammelgefäß angeordnet sind. Wichtig ist dabei unter anderem auch, daß ein bestimmtes Verhältnis der Länge der Lamellen (Maß von der Unterkante bis zur Oberkante) zum Abstand der Lamellen nicht unterschritten werden sollte. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt dieses Verhältnis mindestens 20:1, besser noch 40 oder 50:1. Bei einem Verhältnis von weniger als 10:1 für die Länge der Lamellen zu ihrem lichten Abstand wird der Reinigungseffekt merklich geringer und/oder die Durchsatzmengen bei dem anzustrebenden Reinigungsgrad werden sehr klein. Zweckmäßig ist es außerdem, wenn das vorhandene Behältervolumen optimal ausgenutzt wird durch die Anordnung einer maximalen Anzahl von Lamellen in einem gegebenen Behälter, wobei allerdings die entsprechende Lamellenanzahl durch Form und Maße des Behälters, durch die Neigung der Lamellen und durch ihren lichten Abstand begrenzt ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß, insbesondere für die Verwendung bei Autowaschanlagen, dem Lamellenabscheider ein sogenannter Koaleszenzabscheider nachgeschaltet ist. Hinter dem Lamellenabscheider fließt das Abwasser durch ein Rohr in ca. 1 m Tiefe in den Koaleszenzabscheider 10. Das Wasser steigt langsam hoch, wobei sich kleine Leichtstofftröpfchen beim Aufsteigen in zunehmendem Maße zusammenballen zu größeren Tröpfchen. Diese größeren Tröpfchendurchmesser (Emulsionströpfchen) haben wegen der Dichtedifferenz zum Wasser und wegen ihrer Größe eine größere Auftriebskraft bei nur geringfügig vergrößertem Strömungswiderstand und verkürzen damit die Koaleszenzzeiten und führen auch zu einer besseren Phasentrennung. Die in dem Abwasser enthaltenen Leichtstoffanteile sammeln sich damit an der Oberfläche an und werden von dem Koaleszenzabscheider separat abgeschieden. Dem Koaleszenzabscheider ist wiederum in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Behälter (Maße z. B. 1 m × 0,4m × 0,4m) für gereinigtes Abwasser nachgeschaltet, der gegebenenfalls mit einem Frischwasserzulauf ausgerüstet sein kann, um das vorher, z.B. in einem Ölabscheider dem Kreislauf entzogene Wasser wieder zu ersetzen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figur. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Autowaschanlage mit einem dazugehörigen Abwasserreinigungssystem.

In der Autowaschanlage 1 werden Autos mit Hilfe von Wasser und Reinigungsmitteln gereinigt. Das von den Autos ablaufende und sonst in der Waschanlage versprühte Wasser wird aufgefangen und durch eine Abwasserleitung 2 in einen Sammelbehälter 3 geleitet. Das Volumen des Sammelbehälters 3 ist im normalen Betriebszustand weitgehend mit Abwasser gefüllt. Das obere Abwasserniveau 4 ist in der Figur schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet. In dem Behälter 3, der einen rechteckigen oder runden Querschnitt haben kann, ist eine maximale Anzahl geneigter Lamellen 7 angeordnet, wobei sich die Angabe "maximale Anzahl" auf die Einhaltung der Randbedingungen bezieht, die durch die Abmessungen des Behälters 3, den lichten Abstand d der Lamellen 7 und die Lamellenneigung α bezieht. Die Lamellen sollen sich auch im wesentlichen von der Nähe des Bodens des Behälters 3 bis in die Nähe des Wasserspiegels 4 bzw. in die Nähe des Ablaufes 8 erstrecken. Damit bleiben in dem dargestellten schematischen Bild im Querschnitt dreieckige Räume des Behälters 3 von Lamellen frei. In Querrichtung erstrecken sich die Lamellen 7 von einer Behälterwand zur anderen, und liegen insbesondere an der Behälterwand dicht an oder sind an dieser abgedichtet befestigt. Gegebenenfalls kann auch ein getrennter Rahmen oder Kasten mit den Lamellen 7 in den bereits vorhandenen Behälter 3 von oben eingesetzt werden, wobei allerdings wiederum darauf zu achten ist, daß keinerlei Abwasser seitlich an den Lamellen vorbei direkt vom Zulaufbereich zum Ablauf 8 strömen kann. In der dargestellen Ausführungsform wird die Zwangsführung des Wassers vom Zulauf zu der Unterkante der Lamellen 7 und zwischen den Lamellen hindurch bis hin zum Ablauf 8 dadurch gewährleistet, daß die ganz rechts dargestellte, erste Lamelle 7' sich nach oben über den Wasserspiegel 4 hinaus und gegebenenfalls bis an den Deckel des Behälters 3 erstreckt. Der Zulauf zu den Lamellen 7 wird dann gebildet durch einen mehr oder weniger breiten Spalt 6 zwischen der Unterkante der ersten Lamelle 7' und der Behälterwand, die dieser Kante der Lamelle 7' gegenüberliegt.

Durch die Lamelle 7' wird also das Behältervolumen in zwei Räume aufgeteilt, von denen der eine zum großen Teil mit Lamellen 7' ausgefüllt ist, während der andere den Zulaufbereich bildet. Am oberen Ende des Zulaufbereiches ist ein weiterer Ablauf zu einem Ölabscheider 5 vorgesehen. Ein Überlaufschieber wird so eingestellt, daß ein gewisser Anteil des durch die Leitung 2 zugeführten Abwassers oberflächlich zum Ölabscheider, 5 hin abfließt und dabei auf der Oberfläche des Wasserspiegels 4 vorhandene Verunreinigungen, wie z.B. Öl oder Benzin oder auch schwimmfähige Schwebstoffe mitnimmt. Der Ablauf 8 auf der anderen Seite, der im Bereich der Oberkante der Lamellen liegt, liegt etwas tiefer als der Ablauf zum Ölabscheider 5 bzw. der Schieber dieses Ölabscheiders, so daß der größte Teil des Abwassers durch den Ablauf 8 fließen kann, da das Wasser in den beiden durch die Lamelle 7' getrennten Räumen des Behälters 3. nach. dem Gesetz der kommunizierenden Röhren die Tendenz hat, den Wasserspiegel 4 auf gleiche Höhe einzustellen. In dem Ölabscheider werden vor allem die an der Oberfläche schwimmenden Kohlenwasserstoffe abgestreift und der Entsorgung zugeführt. Gegebenenfalls kann ein Teil des Wassers aus dem Ölabscheider 5 dem Wasserkreislauf der Aufbereitungsanlage wieder zugeführt werden.

Durch den Zulaufspalt 6, zu welchem ein entsprechend tief eingetauchtes Zulaufrohr auch unmittelbar hinführen kann, strömt das Abwasser in den Raum unterhalb der Lamellen 7 und steigt zwischen den Lamellen 7 auf. Dabei stoßen die Schwebstoffteilchen, darunter auch mindestens ein Teil der gebildeten Koagulate, an die Oberflächen der Lamellen 7 an und rutschen auf bzw. an diesen nach unten ab, weil die Lamellen 7 aus einem glatten PVC-Material bestehen. Selbstverständlich sind auch andere glatte Materialien für die Lamellen 7 geeignet. Der bevorzugte Neigungswinkel α für die Lamellen beträgt in der dargestellten Ausführungsform etwa 47°. Es hat sich herausgestellt, daß im Winkelbereich zwischen 45 und 50°, insbesondere bei dem gewählten Winkel von etwa 47°, die Sedimentation außerordentlich beschleunigt werden kann. Im Vergleich zu einem einfachen Sedimentationsgefäß, bei welchem z.B. die Lamellen 7 vollständig fehlen und die Lamelle 7' durch eine einfache, bis kurz über den Boden des Behälters reichende und von der Decke herabhängende Wand ersetzt wäre, beträgt die Sedimentationsgeschwindigkeit mindestens das 50-fache. Mit anderen Worten, bei einer gegebenen Behältergröße und einem vorgegebenen Reinigungsgrad kann die Durchsatzmenge bei dem Lamellenabscheider das 50-fache dessen betragen, was mit einer einfachen Sedimentation bei gleichem Reinigungsgrad möglich wäre.

Der Abstand der Unterkante der Lamellen vom Behälterboden muß selbstverständlich ausreichend sein, um nicht durch die Einströmung des Wassers zwischen die Lamellen das bereits abgelagerte Sediment wieder aufzuwirbeln und um auch eine entsprechende Menge von Sedimenten ansammeln zu können, bevor eine vollständige Reinigung des Behälters und ein Entfernen der sich abgesetzten Schlammschicht erforderlich ist.

In der Praxis wird man einen Abstand der Unterkanten der Lamellen 7 vom Boden des Behälters nicht unter 10 cm wählen können. Besser beträgt dieser Abstand mindestens 20 cm, unter Umständen sogar 40 bis 80 cm, wenn der Behälter 3 und die Durchflußmengen relativ groß sind. Die Durchflußmengen bei Autowaschanlagen können z.B. 50 bis 100 l pro Minute erreichen, wovon z. B. etwa 10 % durch den Ölabscheider 5 abgeführt werden müssen. Bei zusätzlichem Wasseranfall z. B. infolge von Regen odre als Abwasser von anderen Verbrauchern, kann selbstverständlich auch erheblich mehr Wasser, möglichst nach einer Grobreinigung und auf jeden Fall nach der Entfernung von Ölanteilen vor der eigentlichen Aufbereitungsanlage über einen Ölabscheider in den Kanal abgeleitet werden

In der Seitenwand des Behälters 3 ist noch schematisch eine Klappe 16 angedeutet, die prinzipiell den Zugang zum Behälterboden ermöglicht, um beispielsweise Sedimente und Schlamm von dort zu entfernen. Es versteht sich, daß dies nur eine prinzipielle Andeutung einer Reinigungsmöglichkeit ist, die zum Beispiel zweckmäßig ist, wenn der Behälter oberirdisch aufgestellt ist, und daß die Klappe an beliebigen anderen Stellen und auch mit anderen Abmessungen vorgesehen werden kann. Am einfachsten ist es ansonsten, vor allem bei unterirdischen Tanks bzw. Sammelbehältern, die sich am Boden ansammelnden Sedimente von Zeit zu Zeit mit einer entsprechenden Anlage über einen Saugrüssel abzusaugen.

Auch der Ablauf 8 ist mit einem Ventil oder Überlaufschieber 9 versehen, durch welchen die Ablaufmenge reguliert werden kann, damit beispielsweise auch bei geringen Durchlaufmengen der Wasserspiegel 4 genügend hoch bleibt, um möglichst ein kontinuierliches Arbeiten des Ölabscheiders 5 zu ermöglichen. Bei sehr geringen Durchlaufmengen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn der Ölabscheider 5 nur intervallweise arbeitet, so daß man also den Schieber 9 so einstellt, daß der Wasserspiegel 4 zumindest zeitweise unter das Niveau absinkt, welches für die Ableitung eines Oberflächenstromes bei der niedrigsten Einstellung des Ölabscheiders 5 noch erforderlich wäre. Sobald dann wieder eine größere Wassermenge anfällt, steigt der Wasserspiegel 4 wieder an und die Verunreinigungen, insbesondere Öl und Benzin, welche sich inzwischen an der Oberfläche des Wasserspiegels 4 angesammelt haben, können in relativ konzentrierter Form und mit geringem Wasserverlust über den Ölabscheider 5 abfließen.

Das durch den Ablauf 8 abfließende Wasser strömt in einen Koaleszenzabscheider 10. Einzelheiten dieses Abscheiders sind nicht dargestellt, da er an sich bekannt ist. Der Koaleszenzabscheider dient vor allem dazu, die emulgierten Stoffe in dem Wasser zusammenzuführen, zu sammeln und abzuscheiden.

Dem Koaleszenzabscheider 10 ist eine Filtereinheit 20 nachgeschaltet. Diese Filtereinheit 20 kann je nach dem gewünschten Reinigungsgrad und der Art der in dem Abwasser verbliebenen Verunreinigungen die unterschiedlichsten Gestaltungen und Einbauten aufweisen. Vor allem enthält die Filtereinheit 20 einen feinporigen Filter, der sehr feine Teilchen, die im Lamellenabscheider 3 nicht sedimentiert werden konnten, zurückhölt. Hierzu dienen beispielsweise Matten oder mehrere Lagen aus Vliesstoffen, wie z. B. Synfosanfilter^® Filtertücher oder auch feinporige Festkörper. Daneben kann eine solche Filtereinheit auch Absorptionsmittel wie den Particulate Oil Sorbent^® aufweisen, um im Wasser gelöste Verunreinigungen zu entfernen. In der Figur sind in der Filtereinheit 20 zwei Filterkassetten 21 und 22 dargestellt, die zur Ausfiltration von feinsten Schwebstoffen dienen. Diese Filterkassetten können wechselweise für kurze Zeit herausgenommen und gereinigt werden, wobei immer mindestens eine dieser beiden Kassetten in der Filtereinheit 20 verbleibt und für die Filtrierung ausreichend ist, während im Normalbetrieb beide Kassetten benutzt werden. Die Kassetten haben zum Beispiel die Maße 100 cm × 50 cm × 10 cm.

Für den speziellen Fall der Autowaschanlagen kommt es dabei jedoch nicht darauf an, daß etwaige, in dem Abwasser enthaltene Tenside vollständig entfernt werden, da das gereinigte Abwasser ohnehin erneut für die Verwendung zum Autowaschen vorgesehen ist. Es ist also durchaus zweckmäßig, wenn ein gewisser Anteil der Tenside, die im Wasser gelöst sind und keine Verbindung mit Schmutzteilchen eingegangen und deshalb bereits im Lamellenabscheider zurückgehalten worden sind, in dem Abwasser verbleibt, weil dann nämlich die Menge der neu hinzugeführten Reinigungsmittel, die ja im allgemeinen oberflächenaktive Mittel wie Tenside enthalten, reduziert werden kann.

Wesentlich für die Funktion der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen mindestens eines Lamellenabscheiders 3 in einer Vorreinigungsstufe und auch die gewählte Reihenfolge und Kombination von Lamellenabscheider 3, Koaleszenzabscheider 10 und Filtereinheit 20. Die Kombination dieser drei Reinigungsstufen hat einen außerordentlich günstigen Effekt auf die Entfernung der Verunreinigungen aus dem Abwasser, wobei sich nicht einfach die Wirkungen dieser drei Reinigungsstufen addieren, sondern vielmehr die jeweils nachfolgende Reinigungsstufe erheblich effektiver, wirkungsvoller und mit längeren Standzeiten arbeitet, weil vorangehende Reinigungsstufen gerade die Anteile aus dem Abwasser entfernt haben, die ansonsten die Wirksamkeit der nachfolgenden Reinigungsstufe beeinträchtigen würden.

Durch den Einsatz chemisch und physikalisch aktiver Filterelemente wie z.B. der bereits erwähnten Ionenaustauscher und Absorptionsmittel wie Aktivkohle in der Filtereinheit 20, kann bei Bedarf letztlich sogar beste Trinkwasserqualität erreicht werden.

Das gereinigte Abwasser wird aus dem Abwasservorratsbehälter 11 über die Leitung 12 mit Hilfe einer Unterwasserpumpe 13 über die Leitung 14 in den Vorratsbehälter 17 der Waschstraße gepumpt, von der alle in der Waschanlage 1 vorgesehenen Wasserverbraucher, wie z.B. Spritzdüsen etc., versorgt werden. Die Unterwasserpumpe 13 sitzt ca. 120 cm unter dem Wasserspiegel gegenüber der Filterplatte und sorgt für eine Unterwasserfiltration, wobei aufgrund der Saugkraft der Unterwasserpumpe das Wasser durch die Filterkassetten 21, 22 hindurchgezogen wird, so daß effektiv eine Wirkung vergleichbar einer Vakuumfiltration erzielt wird.

Die Pumpe 13 hat vorzugsweise längere Stillstandszeiten, damit das Wasser in den Behältern 3, 11 ruhig steht und eine Sedimentation möglichst ungestört ablaufen kann. Von der Pumpe 13 gelangt das gereinigte Abwasser über die Leitung 12 in den Vorratsbehälter 17, der zusätzlich noch einen Frischwasserzulauf 15 aufweist, der für den Fall vorgesehen ist, daß nicht genügend gereinigtes Abwasser nachgeliefert werden kann. Vom Vorratsbehälter 17 wird das Wasser über eine Pumpe 13', die gegebenenfalls auch eine Hochdruckpumpe sein kann, direkt in die Waschanlage 1 gepumpt.

Es versteht sich, daß die Pumpe 13 an einer beliebigen Stelle in der Leitung 12 angeordnet sein kann.

Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform hat sich bewußt auf die wesentlichen Elemente, vor allem auf die relative Anordnung von Lamellenabscheider, Koaleszenzabscheider und Filter beschränkt. In der Praxis weisen derartige Systeme durchaus noch Erweiterungen auf. Zum Beispiel können bereits in einem ersten Auffangbecken (vor dem erwähnten eigentlichen Lamellenabscheider) Lamellen angeordnet sein, um die Sedimentation der sedimentierfähigen Bestandteile des Abwassers zu beschleunigen.

Auch auf der Seite des gereinigten Wassers sind verschiedene Modifikationen denkbar. Das Wasser kann beispielsweise in Vorratstanks gegeben werden, die nicht allein die Autowaschanlage, sondern auch andere Wasserverbraucher, wie z.B. Toilettenspülungen etc., beschicken. Dabei kann insbesondere ein Teil des sonst unmittelbar abfließenden oder vor der Reinigung abgeleiteten Regenwassers genutzt werden. In regenarmen Zeiten kann ein entsprechender Vorratsbehälter mit Frischwasser aufgefüllt werden. Eine Frischwasserzufuhr zu der Autowaschanlage kann auch separat von einem Vorratsbehälter vorgesehen werden, wenn man nämlich gezielt zum Nachspülen tensidfreies Frischwasser verwenden will. Unter Umständen kann jedoch auch das sehr gut gereinigte Abwasser zum Spülen besser geeignet sein als z.B. stark kalkhaltiges Frischwasser.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem entsprechenden Verfahren gelingt es regelmäßig, etwa 90 % des bei der Autowäsche verbrauchten Wassers wiederzugewinnen und in gereinigter Form dem Sammelbehälter 11 zuzuführen. Lediglich das durch den Ölabscheider 5 mitgeführte Wasser muß durch Frischwasser aus der Frischwasserzufuhr 15 ersetzt werden. Wenn weiterhin ein Teil der Tenside gezielt in dem gereinigten Abwasser belassen wird, was man durch eine geeignete Zusammensetzung der Filtersubstanzen in dem Koaleszenzabscheider 10 ohne weiteres erreichen kann, so kann außerdem noch die Menge der zugeführten Reinigungsmittel in der Waschanlage 1 um 30 % bis 50 % reduziert werden.

Claims

Vorrichtung zum Aufbereiten von Abwässern mit einem Abwassersammelbehälter (3), mindestens einer Zuleitung (2), mindestens einer Abflußleitung von dem Behälter (3), und einem Lamellenabscheider, der in oder in Strömungsrichtung hinter dem Behälter (3) angeordnet ist, wobei der Lamellenabscheider aus einer Vielzahl in dem Abwassersammelbehälter (3) oder einem nachgeschalteten Behälter angeordneten, gegenüber der Horizontalen geneigten, plattenförmigen Lamellen (7) besteht, mit einer Wasserzuführung (6) an der Unterkante und einer Wasserableitung an der Oberkante der Lamellen (7), dadurch gekennzeichnet, daß dem Lamellenabscheider eine Filtervorrichtung nachgeschaltet ist und zwischen dem Lamellenabscheider und der Filtereinrichtung ein Koaleszenzabscheider angeordnet ist, daß die Lamellenneigung gegenüber der Horizontalen mindestens 30°, höchstens jedoch 70° beträgt, wobei die Filtereinheit ein Absorptionsmittel aufweist und wobei die Vorrichtung in eine Autowaschanlage integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenneigung zwischen 40 und 55°, vorzugsweise zwischen 45 und 50° liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (7) eine glatte Oberfläche haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (7) aus PVC-Material bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) zwischen den Lamellen (7) zwischen 10 mm und 100 mm, vorzugsweise bei etwa 50 mm liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Lamellen unter Berücksichtigung der Abmessungen des Behälters (3), der Neigung der Lamellen (7) und des Abstands (d) der Lamellen maximal ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufmenge hinter den Lamellen durch einen Schieber (9) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lamellenabscheider eine Vorrichtung (5) zur Abscheidung von an der Oberfläche schwimmenden Stoffen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter (11) für gereinigtes Abwasser vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für den Behälter (11) für gereinigtes Abwasser oder parallel zu diesem eine Frischwasserzufuhr (15) vorgesehen ist.