DE9319593U1

DE9319593U1 - Small wastewater treatment plant

Info

Publication number: DE9319593U1
Application number: DE9319593U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2003-12-22

Description

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• · ·· · • ·· • ·· PatentanwaltPatent Attorney RauRough ······ ·· ··· · Dipl.-Ing. GüntherDipl.-Ing. Günther Bielefeld'Bielefeld'

Uwe Sonnenrein 33129 DelbrückUwe Sonnenrein 33129 Delbrück

KleinkläranlageSmall sewage treatment plant

Die Erfindung betrifft eine Kleinkläranlage für häusliche Abwasser mit einer Vorbehandlungszone für die Abtrennung von absetzbaren Stoffen und Schwimmstoffen, einer biologischen Behandlungszone und einer Nachklärzone.The invention relates to a small sewage treatment plant for domestic wastewater with a pre-treatment zone for the separation of settleable substances and floating matter, a biological treatment zone and a secondary clarification zone.

In der deutschen Patentschrift 4119718 ist ein Verfahren zur Klärung von Abwasser beschrieben, das erfolgreich zur Reinigung von mit feststoffhaltigen und biologisch abbaubaren Materialien versetzten Abwässern eingesetzt werden kann. Eine nach diesem Verfahren arbeitende Kläranlage weist im wesentlichen einen Grobfeststoffabscheider, einen Feinstoffabscheider, einen Schwerststoff abscheider, eine aerobe und anaerobe Klärstufe und eine Nachflotationsstufe mit mehreren zwischengeschalteten Gas-Wasser-Mischern auf. Das bekannte Verfahren ist in einer transportablen Kompaktbauweise realisiert und eingesetzt worden und hat sich auch bei hohen Leistungsanforderungen hervorragend bewährt. Es hat sich aber herausgestellt, daß Bedarf an Abwasserkläranlagen für besonders kleine Klärleistungen bei hohen Anforderungen an die Qualität des aufbereiteten Abwassers besteht. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kleinkläran-In the German patent specification 4119718 a process for the clarification of waste water is described which can be successfully used to clean waste water containing solids and biodegradable materials. A sewage treatment plant operating according to this process essentially has a coarse solids separator, a fines separator, a heavy solids separator, an aerobic and anaerobic clarification stage and a post-flotation stage with several intermediate gas-water mixers. The known process has been implemented and used in a transportable compact design and has proven to be extremely effective even with high performance requirements. However, it has been found that there is a need for sewage treatment plants for particularly small clarification capacities with high requirements for the quality of the treated waste water. The invention is therefore based on the task of developing a small sewage treatment plant.

lage zu schaffen, die für einen kleinen zahlenmäßig begrenzten Personenkreis geeignet ist, z.B. bei einer abgelegenen Kleinsiedlung oder bei einem Forschungsunternehmen für einen längeren Zeitraum in einer abgelegenen Gegend.to create a location that is suitable for a small, limited number of people, e.g. in a small, remote settlement or in a research company for a longer period in a remote area.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.The stated object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments of the invention are listed in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, die den Aufbau der Kleinkläranlage schematisch vereinfacht darstellt, im einzelnen erläutert:An embodiment of the invention is explained in detail using the drawing, which shows the structure of the small sewage treatment plant in a simplified schematic:

Die Kleinkläranlage ist, abgesehen von einigen Versorgungsund Entsorgungsöffnungen, in einem geschlossenen kompakten Gehäuse 1 mit drei etwa gleich großen Kammern ausgerüstet, und zwar einer anaeroben Kammer 2, einer aeroben Kammer 3 und einer Ruhekammer 4. Der anaeroben Kammer 2 wird im oberen Bereich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 5 das zu klärende Wasser über einen Rohabwasserzulauf 6 zugeführt, und dort findet die Schwerschlammsedimentation statt. In einem geeigneten Ab-stand unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 5 liegt eine Abflußöffnung 8 zur benachbarten aeroben Kammer 3. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 5 ist in der Trennwand 11 ein Durchbruch 12 vorgesehen, der eine Ableitung der Faulgase aus der anaeroben Kammer 2 gestattet.Apart from a few supply and disposal openings, the small sewage treatment plant is equipped with three chambers of approximately the same size in a closed compact housing 1, namely an anaerobic chamber 2, an aerobic chamber 3 and a rest chamber 4. The water to be clarified is fed to the anaerobic chamber 2 in the upper area above the liquid level 5 via a raw sewage inlet 6, and this is where the heavy sludge sedimentation takes place. At a suitable distance below the liquid level 5 there is a drain opening 8 to the neighboring aerobic chamber 3. Above the liquid level 5 there is an opening 12 in the partition wall 11, which allows the digestion gases to be discharged from the anaerobic chamber 2.

In der aeroben Kammer 3 erfolgt der biologische Abbau der Schmutzfracht des Abwassers, die durch die Reinigungsleistungsparameter CBS und BSB5 gekennzeichnet ist. Die aerobe Kammer 3 ist in zwei Bereiche, einen Pufferraum 9 und einen Bioreaktorraum 10 aufgeteilt, wobei der Pufferraum 9 zur Speicherung des Abwassers und der Bioreaktorraum 10 dem biologischen Abbau imIn the aerobic chamber 3, the biological degradation of the wastewater's pollutant load takes place, which is characterized by the cleaning performance parameters CBS and BOD5. The aerobic chamber 3 is divided into two areas, a buffer room 9 and a bioreactor room 10, whereby the buffer room 9 is used to store the wastewater and the bioreactor room 10 is used for biological degradation in the

engeren Sinne dient. Am Boden des Pufferraumes 9 ist eine Tauchpumpe 13 angeordnet, deren Abflußrohr 14 mit einem im Kopf des Bioreaktorsraumes 10 befindlichen Aquainjektor 16 verbunden ist. Im Bioreaktorraum 10 ist ein spezielles Trägermaterial aus Kunststoff in optimaler Menge für eine leichte Beweglichkeit im zu behandelnden Wasser angeordnet, wobei ein siebartiges Gitter 17 das im Wasser schwimmende Trägermaterial hindert, den Bioreaktorraum 10 nach oben zu verlassen. In Bodennähe hat der Bioreaktorraum 10 zwei Ausgänge, eine Umwälzöffnung 18 und eine Austrittsöffnung 19. Das Trägermaterial dient als Anwuchsfläche für die immobilisierten Mikroorganismen und hat die besondere Eigenschaft einer hohen spezifischen Oberfläche, größer als 3000 m²/m³. Das im Pufferraum 9 und im Bioreaktorraum 10 befindliche Wasser wird mehrfach - und zwar bei Nennlast ca 24mal - mit Hilfe der Tauchpumpe 12 im Kreislauf durch die Umwälzöffnung 18, den Pufferraum 9, den Aquainjektor 16 umgewälzt. Der Aquainjektor 16 saugt über einen Luftansaugstutzen 20 Luft und damit Sauerstoff an, die mit dem umgewälzten Abwasser vermischt wird.narrower sense. At the bottom of the buffer chamber 9 there is a submersible pump 13, the drain pipe 14 of which is connected to an aqua injector 16 located in the head of the bioreactor chamber 10. In the bioreactor chamber 10 there is a special carrier material made of plastic in an optimal amount for easy mobility in the water to be treated, whereby a sieve-like grid 17 prevents the carrier material floating in the water from leaving the bioreactor chamber 10 upwards. Near the bottom the bioreactor chamber 10 has two exits, a circulation opening 18 and an outlet opening 19. The carrier material serves as a growth surface for the immobilized microorganisms and has the special property of a high specific surface, greater than 3000 m ² /m ³ . The water in the buffer chamber 9 and the bioreactor chamber 10 is circulated several times - namely approximately 24 times at nominal load - with the help of the submersible pump 12 in the circuit through the circulation opening 18, the buffer chamber 9, the aqua injector 16. The aqua injector 16 sucks in air and thus oxygen via an air intake nozzle 20, which is mixed with the circulated waste water.

Über die im Bodenbereich des Bioreaktorraumes 10 vorhandene Austrittsöffnung 19 in der Trennwand 21 zur Ruhekammer 4 fließt das Wasser in die Ruhekammer 4 und beruhigt sich im oberen Teil dieser Kammer. Hierbei sedimentiert der vorwiegend aus toter Biomasse bestehende Überschußschlamm hinter einer Prallwand 22, die im Bodenbereich der Ruhekammer 4 gegenüber der Austrittsöffnung 19 des Bioreaktorraums 10 aufgestellt ist. Im oberen Bereich der Ruhekammer 4 befindet sich der Klarwasserablauf 24, durch den das gereinigte Wasser die Kleinkläranlage verläßt und einem Vorfluter (nicht dargestellt) zugeführt wird. Die anaerobe Kammer 2 und die aerobe Kammer mit der Ruhekammer 4 sind je durch eine Entsorgungsk appe 25 bzw. 26 dicht verschlossen und können zur Entsorgung geöffnetThe water flows into the resting chamber 4 via the outlet opening 19 in the partition wall 21 in the floor area of the bioreactor chamber 10 and settles in the upper part of this chamber. The excess sludge, which mainly consists of dead biomass, settles behind a baffle wall 22, which is set up in the floor area of the resting chamber 4 opposite the outlet opening 19 of the bioreactor chamber 10. In the upper area of the resting chamber 4 there is the clear water outlet 24, through which the purified water leaves the small sewage treatment plant and is fed to a receiving water body (not shown). The anaerobic chamber 2 and the aerobic chamber with the resting chamber 4 are each tightly closed by a disposal cap 25 or 26 and can be opened for disposal.

werden, wenn turnusmäßig sowohl aus der anaeroben Kammer 2 der Schwerschlamm als auch der Überschußschlamm am Boden der Ruhekammer 4 durch Absaugen entfernt wird.if both the heavy sludge from the anaerobic chamber 2 and the excess sludge at the bottom of the resting chamber 4 are removed by suction on a regular basis.

Da mit dem zu klärenden Abwasser regelmäßig auch Schwimmschlamm anfällt, der sich auf der Wasseroberfläche anreichert, wurde die Abflußöffnung 8 in der Trennwand 11 zwischen der anaeroben Kammer 2 und dem benachbarten Pufferraum 9 in einem zweckmäßigen Abstand unter dem Flüssigkeitsspiegel 5 angeordnet, damit der Schwimmschlamm nicht abfließen kann. Nachfliessender Schwimmschlamm wird unterhalb der Wasseroberfläche zuwachsen, wobei durch den Auftriebsdruck des Schwimmschlammes und den Gewichtsdruck des zufließenden Schwimmschlamms eine Komprimierung der Schlammschicht erfolgt, die zum Absinken eines Teils des Schwimmschlamms führen kann. Bei der turnusmäßigen Schlammentleerung wird auch der noch aufschwimmende Schlamm abgesaugt.Since the wastewater to be treated regularly produces floating sludge that accumulates on the water surface, the drain opening 8 in the partition wall 11 between the anaerobic chamber 2 and the adjacent buffer chamber 9 was arranged at a suitable distance below the liquid level 5 so that the floating sludge cannot flow away. Incoming floating sludge will grow below the water surface, whereby the buoyancy pressure of the floating sludge and the weight pressure of the incoming floating sludge compress the sludge layer, which can lead to part of the floating sludge sinking. During the regular sludge emptying, the sludge that is still floating is also sucked out.

Bei einem geplanten Einsatz der Kleinkläranlage in Gegenden mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt muß darauf geachtet werden, daß der Kläranlagenbehälter 1 ausreichend tief unter der Oberfläche des Untergrundes frostsicher angeordnet wird. Aus diesem Grunde soll über den beiden Abschlußkappen 25 und 26 je ein stabil ausgebauter Schacht oder Dom 29 bzw. 30 eingeplant werden, der mit einer Domabdeckung 32 bzw. 33 verschlossen werden muß, die mindestens mit der Oberfläche des Untergrundes abschließt.If the small sewage treatment plant is planned to be used in areas with temperatures below freezing, care must be taken to ensure that the sewage treatment plant tank 1 is positioned sufficiently deep below the surface of the subsoil to ensure it is frost-proof. For this reason, a stable shaft or dome 29 or 30 should be planned above the two end caps 25 and 26, which must be closed with a dome cover 32 or 33 that is at least flush with the surface of the subsoil.

Claims

Protection claims

1. Small sewage treatment plant for domestic waste water with a pre-treatment zone for the separation of settleable substances and floating substances, a biological treatment zone and a final clarification zone, characterized by a compact sewage treatment plant container (1) with an anaerobic chamber (2), a downstream aerobic chamber (3) for the biological degradation of the contaminant load and a subsequent rest chamber (4) for final clarification, whereby the chambers (2 to 4) have approximately the same room size and both the anaerobic chamber (2) and the rest chamber (4) are each equipped with a cover cap (25 to 26) for monitoring and disposal.

2. Small sewage treatment plant according to claim 1, characterized in that the aerobic chamber (4) is divided into a buffer chamber (9) and a bioreactor chamber (10), with a submersible pump (13) being arranged in the bottom area of the buffer chamber (9), the pressure side of which is connected via a drain pipe (14) to an aqua injector (16) for the introduction of atmospheric oxygen above the bioreactor chamber (10).

3. Small sewage treatment plant according to claims 1 and 2, characterized in that the bioreactor chamber (10) is equipped with a plastic carrier material for immobilized microorganisms in an optimal amount for easy mobility in the water to be treated.

4. Small sewage treatment plant according to claims 1 to 3, characterized in that the bioreactor chamber (10) has a first drain (18) in its floor area to the buffer chamber (9) and a second drain (19) to the rest chamber (4).

5. Small sewage treatment plant according to claims 1 to 4, characterized in that the ventilation of the small sewage treatment plant takes place via an air intake nozzle (20) of the aqua injector (16) and the end caps (25 and 26) are removable and arranged to seal largely tightly.

6. Small sewage treatment plant according to claims 1 to 5, characterized in that a dome (29 or 30) with a dome cover (32 or 33) is arranged above the end caps (25 and 26), whereby the small sewage treatment plant as a whole is installed sufficiently deep and frost-proof in the subsoil so that the dome covers (32 and 33) are at least flush with the surface of the subsoil.

7. Small sewage treatment plant according to claims 1 to 6, characterized in that the venting and discharge of the digestion gases takes place via the clear water outlet (24).