DE2544177C2 - Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit organischen Inhaltsstoffen, mit einem einen Zulauf und einem Ablauf aufweisenden Umsetzungsbecken, in dem mindestens ein umlaufender, auf der einen Seite des Beckens ganz aus dem Wasser auftauchender und auf der anderen Seite ganz in das Wasser eintauchender Hohlkörper angeordnet ist, dessen Wandung eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweist und der mit in Wasser unlöslichen, festen, eine große luft- und wasserzugängliche Oberfläche besitzenden Stoffen gefüllt ist.

Aus der französischen Patentschrift 22 34 232 ist eine Vorrichtung zur biologischen Klärung von Abwässern bekannt, die aus einem im wesentlichen zylinderischen Körper besteht, dessen Achse parallel der Wasseroberfläche und kurz oberhalb dieser liegt und der aus langgestreckten, schräg zur Achse angeordneten Hohlkörpern, z. B. gebündelten Rohren besteht. Dieser zylinderische Körper wird um die Achse gedreht, so daß die Rohre auf der einen Seite ganz aus dem Wasser auftauchen und auf der anderen Seite ganz in das Wasser eintauchen. Auf der inneren und äußeren Oberfläche des zylinderischen Körpers und der einzelnen Hohlkörper bildet sich ein biologischer Rasen, der die Umsetzung der im Wasser enthaltenen organischen Inhaltsstoffe bewirkt. Eine Belüftung des Wassers ist mit dieser Vorrichtung kaum möglich, weil durch den zylinderischen Körper und durch die einzelnen Hohlkörper kaum Luft unter die Wasseroberfläche gedrückt und kaum Wasser mit über die Wasseroberfläche geschleppt wird.

Die Anlage zur Zucht, Haltung und Mast von Nutzfischen, insbesondere Speisefischen nach dem älteren Patent 25 08 749 (deutsche Patentschrift 25 08 749) erweist eine Vorrichtung zur Umsetzung von im Wasser enthaltenen organischen Inhaltsstoffen auf, welche in einem Behälter, der von aus einem Fischbecken abgezogenen und in dieses im Kreislauf zurückzuführenden Wasser durchflossen wird, angeordnete umlaufende, beim Umlauf auf der einen Seite aus dem Wasser auftauchende und auf der anderen Seite in das Wasser eintauchende Hohlkörper umfaßt, die achsparallel und parallel zur Wasseroberfläche mit Abstand zueinander am Umfang von einem oder mehreren axial zueinander angeordneten Speichenrädern angeordnet sind. Die Hohlkörper dieser Vorrichtung sind als Rohre mit einer über ihrer gesamten Mantelfläche verteilten Vielzahl von Durchbrechungen ausgebildet, wobei die Rohre mit Körpern, die eine große luft- und wasserzugängliche Oberfläche besitzen und aus in Wasser unlöslichen Stoffen bestehen, gefüllt sind. Auf der inneren und äußeren Oberfläche der Hohlkörper sowie auf der Oberfläche der Körper mit der großen luft- und wasserzugänglichen Oberfläche bildet sich bei dieser Vorrichtung ein biologischer Rasen, der die Umsetzung der organischen Inhaltsstoffe

3Γ in unschädliche Stoffe bewirkt. Durch die Gestaltung der Hohlkörper bedingt, nehmen diese auf der Eintauchseite Luft mit unter die Wasseroberfläche, die dann langsam im Wasser hochperlt und schleppen diese auf der Auftauchseite Wasser mit über die Wasseroberfläche, welches langsam in den Behälter zurückrieselt. Dadurch wird eine Belüftung des Wassers erreicht, so daß neben der Umsetzung durch den biologischen Rasen in dieser Vorrichtung auch eine Umsetzung der organischen Inhaltsstoffe durch den Luftsauerstoff erfolgt.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die Vorrichtung der eingangs genannten An derart zu gestalten, daß der Sauerstoffeintrag in das Abwasser verbessert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß nur die beim Auftauchen obenliegende Hälfte der Wandung des um seine Längsachse nicht drehbaren Hohlkörpers eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweist.

Durch diese Gestaltung der Hohlkörper wird die Wassermenge, die auf der Auftauchseite von den Hohlkörpern ausgetragen wird und die dann beim Weg der Hohlkörper oberhalb der Wasseroberfläche langsam in das Umsetzungsbecken zurückrieselt und damit die Wassermenge, die auf diesem Wege innig belüftet wird, gegenüber den vorbekannten und älteren Vorrichtungen erheblich vergrößert. Das letzte Wasser kann frühestens dann durch die Durchbrechungen ausfließen, wenn der Hohlkörper senkrecht über der Drehachse steht. \uf der Eintauchseite wird die Menge Luft, die von den Hohlkörpern unter den Wasserspiegel mitgenommen wird, gegenüber den vorbekannten und älteren Vorrichtungen erheblich erhöht und wird darüber hinaus sichergestellt, daß die letzte Luft frühestens dann aus einem Hohlkörper entweichen kann, wenn dieser senkrecht unter der Drehachse steht. Die Menge der in

b5 das Wasser eingetragenen Luft wird so erheblich erhöht und die Zeit, innerhalb der die Luft aus den Hohlkörpern entweicht, erheblich verlängert. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Hohlkörper wird auch die

Wirksamkeit des biologischen Rasens erheblich verbessert.

Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

In den F i g. 1 bis 5 ist die Erfindung an einer Ausführungsforni einer Anlage zur Zucht, Haltung und Mast von Nutzfischen, insbesondere Speisefischen, dargestellt, ohne auf diese Ausführungsform und diesen Anwendungszweck beschränkt zu sein.

F i g. 1 zeigt eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Anlage zur Zucht, Haltung und Mast von Nutzfischen;

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie A-A in F i g. 1 durch das Umsetzungsbecken senkrecht zur Drehachse der Rohre;

Fig.3 einen senkrechten Schnitt nach der Linie B-B in F i g. 1 durch das Umsetzungsbecken parallel der Drehachse der Rohre;

F i g. 4 einen Schnitt durch auf eine Stange aufgereihte Körper mit einer großen luft- und wa^serzugänglichen Oberfläche und F i g. 5 eine Aufsicht auf einen solchen Körper.

Das Umsetzbecken 1 besitzt an einem Ende einen Zulauf 2 und am anderen Ende einen Ablauf 3. Der Ablauf 3 ist zweckmäßig direkt unter der Wasseroberfläche 10 angeordnet. Der Zulauf kann beliebig gestaltet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist er rohrförmig und über die Oberkante des Umsetzungsbeckens 1 in dieses geführt. Er sollte oberhalb der Wssseroberfläche 10 enden. Das herunterfallende Wasser reißt so Luft mit unter die Wasseroberfläche, so daß rieben der wenn auch geringen Belüftung des herunterfallenden Wassers eine gewisse Belüftung durch die mitgerissene Luft erreicht wird. Im Umsetzungsbecken 1 ist unter der Wasseroberfläche 10, etwa in ²Ii der Höhe des; Beckens eine Achse 33 in den Kopfwänden, also parallel der Längsachse des Beckens und parallel der Fließrichtung wasserdicht und drehbar gelagert.

Die Stümpfe stehen an beiden Enden nach außen aus den Kopfwänden des Umsetzungsbeckens 1 vor. An einem Ende, zweckmäßig an dem Ende, an dem sich der Zulauf 2 befindet, ist der Antrieb 34 auf einer Konsole 35 befestigt und mit der Achse 33 verbunden. Der Antrieb 34 ist zweckmäßig ein Elektromotor. Selbstverständlich sind auch andere Arten und Anordnungen des Antriebes 34 möglich, z. B. über Riemenscheiben und Keilriemen. Im Umsetzungsbecken 1 sind auf der Achse 33 in Abstand voneinander und zweckmäßig in Abstand von den Kopfwunden des Umsetzungsbeckens 1 zwei Räder 11. z. B. Speichenräder. Drehkränze und dgl. angeordnet, die an ihrem Umfang eine Vielzahl von Rohren 8 tragen, deren Länge zweckmäßig nur geringfügig kürzer ist als die Länge des Umsetzungsbeckens I. Räder 11 und Rohre 8 sind derart gestaltet, bzw. angeordnet, daß die Rohre 8 bei ihrem Umlauf möglichst bis kurz oberhalb des Bodens des Umsetzungsbeckens 1 heruntergeführt werden und bei einem Umlauf nur etwa V₃ ihres Weges oberhalb der Wasseroberfläche 10 sind. Zwischen den einzelnen Rohren 8 soll dabei nur ein geringer Abstand verbleiben. Dabei liegen die Rohre 8 parallel zueinander, parallel zur Wasseroberfläche 10 t>o und parallel zur Fließrichtung des Wassers im Umsetzungsbecken 1. Die Bewegungsrichtung der Rohre ist in F i g. 2 mit einem Pfeil eingezeichnet. Die Rohre 8 sind um ihre Längsachse nicht drehbar.

Die Rohre 8 besitzen in ihrer beim Auftauchen aus μ dem Wasser oben liegenden Hälfte (Sa) der Wandung (5) eine Vielzahl von Durchbrechungen 4. während umgekehrt die auf der Eintauchseite 7 oben liegende Hälfte 8£> keine Durchbrechungen aufweist Die Durchbrechungen 4 sind dabei zweckmäßig parallel der Längsachse der Rohre 8 angeordnete Schlitze. Die Rohre 8 sind mit einem Stoff 9 gefüllt, der gegen Wasser und gegen organischen Stoffe im Wasser, insbesondere Fäkalien, beständig ist und eine sehr große luft- und wasserzugängliche Oberfläche aufweist. Die auf der Auftauchseite 6 aus der Wasseroberfläche 10 auftauchenden Rohre schleppen eine erhebliche Wassermenge mit weil die hier unten liegende Hälfte Sb keine Durchbrechungen aufweist. Beim Wege oberhalb der Wasseroberfläche von der Auftauchseite 6 zur Eintauchseite 7 werden die Rohre 8 umgekippt so daß auf der Eintauchseite 7 die auf der Auftauchseite 6 unten liegende Hälfte Sb oben liegt. Bei dieser Bewegung der Rohre 8 läuft das von der unteren Hälfte Sb auf der Auftauchseite mitgenommene Wasser langsam durch die Durchbrechungen 4 in der anderen Hälfte 8a und rieselt in das Umsetzungsbecken 1 zurück, wobei es innig belüftet wird und beim Eintauchen in die Wasseroberfläche 10 noch Luft mit unter diese reißt. Frühestens, wenn das jeweilige Rohr 8 senkrecht über der Achse 33 steht, kann das letzte Wasser durch die Durchbrechungen 4 in der anderen Hälfte 8a auslaufen. Auf der Eintauchseite 7 ist das Rohr 8 mit Luft gefüllt. Die keine Durchbrechungen aufweisende Hälfte Sb liegt oben. Beim Eintauchen des Rohres 8 auf der Eintauchseite 7 in das Wasser wird vom Rohr 8 also eine erhebliche Luftmenge mitgeschleppt. Bei der Bewegung des Rohres auf seinem Weg von der Eintauchseite 7 zur Auftauchseite 6 wird die Luft vom Wasser langsam durch die Durchbrechungen 4 in der beim Auftauchen oben liegenden Hälfte 8a gedrückt, bis bei der Stellung des jeweiligen Rohres 8 senkrecht unter der Achse 33, aber auch nicht früher, die letzte Luft entweichen kann. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Rohre 8 wird also eine sehr intensive und tiefgehende Belüftung des Wassers erreicht, wobei durch die ständig umlaufenden Rohre 8 auch das Wasser im Umsetzungsbecken 1 ständig umgewälzt wird. Auf dem Stoff 9 mit der großen luft- und wasserzugänglichen Oberfläche bildet sich in sehr kurzer Zeit ein biologischer Rasen, und zwar auch dann, wenn das Wasser nicht geimpf; wird. Dieser biologische Rasen setzt neben der durch die gute Belüftung bereits erzielten Umsetzung die im Wasser enthaltenen organischen Inhaltsstoffe, insbesondere Fäkalien, in unschädliche Stoffe um. Diese Umsetzung ist dabei sehr gründlich, weil das Wasser immer wieder mit dem biologischen Rasen in Berührung kommt und wieder abfließt und dabei gleichzeitig intensiv durchlüftet wird. Das aus dem Umsetzungsbecken 1 durch den Ablauf 3 ablaufende Wasser kann ohne weitere Behandlung direkt Flüssen zugeführt werden. Bei sehr stark verunreinigtem Wasser oder bei sehr großen anfallenden Wassermengen ist es möglich, mehrere Umsetzungsbecken 1 hintereinander anzuordnen und durch diese das Wasser nacheinander zu führen. Auch ist es möglich, nur ein Becken vorzusehen und die Länge der Rohre entsprechend zu bemessen. Dabei ist die Länge der Rohre dort begrenzt, wo die Gefahr besteht, daß die Rohre bei ihrem Weg oberhalb der Wasseroberfläche durchbiegen und dabei zerbrechen. In solchen Fällen ist es jedoch ohne weiteres möglich, die Anzahl der auf der Achse 33 angeordneten Räder 11 in der Länge entsprechend zu erhöhen und mehrere Rohre 8 hintereinander vorzusehen.

Soll das Wasser aus dem Umsetzungsbecken 1 wieder dem Gebrauch zugeführt werden, ist es erforderlich, und dann, wenn das Wasser abgeleitet, z. B. Flüssen zu-

geführt, wird, sinnvoll, hinter dem Umsetzungsbecken 1 in Fließrichtung noch ein Absetzbecken 12 vorzusehen, in dem sich Schweb- und Feststoffe, die im Wasser aus dem Umsetzungsbecken 1 vorhanden sind, absetzen.

Das im Absetzbecken 12 von den Fest- und Schwebstoffen befreite Wasser wird oben aus dem Absetzbekken 12 entnommen. Dabei ist es sinnvoll, den oberen Rand des Absetzbeckens 12 als Überlauf 13 zu gestalten, aus dem das Wasser abgezogen wird.

Dabei ist es möglich, zwischen Absetzbecken 12 und Umsetzbecken 1 eine Querverbindung 22 vorzusehen, durch die der sich im Absetzbecken 12 absetzende Schlamm ganz oder teilweise in das Umsetzbecken 1 zurückgeführt wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das aus dem Absetzbecken 12 ablaufende Wasser vom Überlauf 13 dem Rohr 51 zugeführt, welches über den Fischbekken 31 angeordnet ist und für jedes Fischbecken 31 einen Auslaufstutzen 52 besitzt. Die Stutzen 52 sollen dabei derart gestaltet sein, daß aus diesen Stutzen 52 das Wasser frei in die Fischbecken 31 fällt, und zwar wiederum zur Erhöhung der Belüftung des Wassers. Dabei soll das Rohr 51 an einem Ende über den Fischbecken 31 angeordnet sein. An den gegenüberliegenden Enden wird das Wasser dann aus den Fischbecken 31 durch die Zuführung 25 zum Umsetzbecken 1 aus dem Fischbekken ausgetragen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel führen die Rohre 26 von den einzelnen Fischbecken 31 zu einem Sammelbehälter 27.

Abgeführt werden kann das Wasser aus dem Sammelbehälter 27 mittels des rohrförmig gestalteten und durch eine Kopffläche des Sammelbehälters 27 geführten Zulaufes 2 zum Umsetzungsbecken 1.

Der Stoff 9 muß eine große luft- und wasserzugängliche Oberfläche besitzen und dabei beständig gegen Wasser und die im Wasser enthaltenen organischen Inhaltsstoffen, insbesondere Fäkalien sein. Ansonsten ist

ίο seine Gestaltung beliebiger Art. Zweckmäßig besteht der Stoff 9, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, aus scheibenförmigen Körpern 70, deren Durchmesser in etwa dem inneren Durchmesser der Rohre 8 entspricht oder geringfügig kleiner ist. Diese Scheiben 70, die in der Mitte eine Durchbrechung 71 besitzen, sind auf einem Stab 72 angeordnet, dessen Länge der inneren Länge der Rohre 8 von Kopffläche zu Kopffläche entspricht. Um die Durchbrechung 71 weisen diese Scheiben 70 zumindest auf einer Seite eine Verstärkung 73 auf um sicherzustellen, daß die Scheiben 70 dicht an dicht auf den Stab geschoben werden können und dennoch zwischen den Kränzen 74 der Scheiben ein ausreichender Abstand verbleibt, in den Luft und Wasser eindringen können. Die Kränze 74 der Scheiben 70 sollen zur Erhöhung der Oberfläche möglichst stark gewellt sein oder gelocht oder genoppt usw. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Scheiben gewellt und weisen Wellen 75 auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit organischen Inhaltsstoffen mit einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden Umsetzungsbecken, in dem mindestens ein umlaufender, auf der einen Seite des Beckens ganz aus dem Wasser auftauchender und auf der anderen Seite ganz in das Wasser eintauchender Hohlkörper angeordnet ist, dessen Wandung eine Vielzahl von Durchbrechungen aufweist und der mit in Wasser unlöslichen, festen, eine große luft- und wasserzugängliche Oberfläche besitzenden Stoffen gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur die beim Auftauchen obenliegende Hälfte (Sa) der Wandung (5) des um seine Längsachse nicht drehbaren Hohlkörpers (8) eine Vielzahl von Durchbrechungen (4) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (8) achsparallel zueinander und parallel zur Wasseroberfläche (10) liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (4) Schlitze sind, die achsparallel verlaufen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Stoff (9) mit einer großen luft- und wasserzugänglichen Oberfläche aus einer Vielzahl fester, scheibenförmiger Körper (70) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die festen, scheibenförmigen Körper (70) Abstandshalter (73) aufweisen und die Kränze (74) der Körper (70) gewellt, gelocht oder genoppt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen Körper (70) auf einem Stab (72) angeordnet und als Patronen in die Rohre ein- und ausschiebbar sind.