DE1934501A1 - Biological purification of sewage - Google Patents

Biological purification of sewage

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Abstract

Biological purification apparatus permits the sewage surface to be covered with a solid layer of biological material. A flow body, positioned in the path of flow of the sewage, is provided with means to enlarge the surface area accommodating the layer of biological material.

Description

"Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mittels an festen Oberflächen haftenden biologischen Rasens. "Apparatus for the biological purification of waste water" The invention relates to a device for the biological purification of wastewater by means of solid Surfaces of adherent biological turf.

Der Erfolg biologischer Reinigungsvorgänge von Abwässern hängt davon ab, daß in dem Wasser die Voraussetzungen für möglichst intensive biologische Stoffwewchselprozesse geschaffen werden. Eine Voraussetzung besteht darin, möglichst viele für die Reinigungsvorgänge geeignete Mikroorganismen für diese Prozesse zur Verfügung zu halten. Eine weitere Voraussetzung besteht darin, diesen Organismen ständig in ausreichender Menge alle für den Stoffwechsel benötigten Substanzen zur Verfügung zu stellen.The success of biological wastewater treatment processes depends on it from the fact that the prerequisites for the most intensive biological metabolic processes possible in the water be created. A requirement is to have as many as possible for the cleaning operations to keep suitable microorganisms available for these processes. Another The prerequisite is that all these organisms are constantly in sufficient quantities to provide substances required for metabolism.

Zu diesen Zweck muß das diese Steff enthaltende Wasser in eine hinreichende Relativbewegung zu den beteiligten Mikroorganismen gebracht werden. Bein bekannten Tropfkörperverfahren erfolgt dies dadruch, daß Abwasser in dünner Schicht an dem mit sog, biologischen Rasen bewachsenen Füllmaterial herabrieselt.For this purpose, the water containing this Steff must be in a sufficient Relative movement to the microorganisms involved are brought. Known leg Trickling filter does this by applying a thin layer of wastewater to the with so-called, biological turf overgrown filling material trickles down.

Bein Tauchtropfkörper und Tauchwickel wird der festhaftende biologische Rasen abwechselnd mit Luft und Wasser in Kontakt gebracht.In the immersion drip body and immersion wrap, the firmly adhering biological one becomes Alternating turf contact with air and water.

Bein Belüftungsverfahren werden Flocken von Mikroorganismen in freien Wasser schwebend erhalten, so daß infogle der Turbulenz inner wieder neuer Wasser der Fleckenoberfläche zugeführt wird, das die für den Stoffwechsel nötigen Substanzen enthält.In ventilation processes, flakes of microorganisms are released Get water floating so that infogle the turbulence inside again new water the stain surface is supplied with the substances necessary for the metabolism contains.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einen vorbandenen Wasserstrom, der die zum Stoffwechsel nötigen Substanzen - u.a. auch Sauerstoff - in biureichender Menge enthält, auf begrenzten Raum einen sicheren Reinigungseffekt zu erzielen.The present invention is based on the object in a previous band Water flow that contains the substances necessary for metabolism - including oxygen - Contains bio-sufficient quantities, a safe cleaning effect in a limited space to achieve.

Zur Lösung der vorgenensten Aufgabe kennzeichnet sich die einleitend erwähnte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß ein mit oberflächenvorgrößernden Einbauten zur Aufnahme des biologisehen @@@@ns versehener rohrartiger Durchströnkörper in Strömungsweg des zu zeiningenden Wassers angeordnet ist.For the solution of the previous task, the introductory one is marked mentioned device according to the invention in that a surface pre-enlarging Internals to accommodate the biologisehen @@@@ ns provided tubular flow-through body is arranged in the flow path of the water to be zeining.

Die neue Vorrichtung unterscheidet sich von allen bisher bekannten Reinigungsvorrichtungen, die die Abwasserreinigung auf der Basis biologischer Stoffwechselvorgänge durchführen. Im Gegensatz zu den bereits erwähnten nach den Tropfkörper- und Tauchkörperprinzip arbeitenden Vorrichtungen bleiben die festen Oberflächen der neuen Vorrichtung, welche sich an den oberflächenvergrößernden Einbauten befinden und den biologischen Rasen tragen, ständig in Wasser eingetaucht.The new device differs from all previously known Purification devices that purify wastewater on the base carry out biological metabolic processes. In contrast to the ones already mentioned according to the trickling filter and immersion filter principle, the devices remain solid surfaces of the new device, which are attached to the surface-enlarging Internals are located and support the biological turf, constantly immersed in water.

Sie werden also weder berieselt noch periodisch untergetaucht und wieder aufgetaucht. Der zur Durchführung des biologischen Abbaues erforderliche Sauerstoff wird den Mikroorganismen, wenn nötig, durch vorherige Belüftung des Wassers zugeführu.So they are neither sprinkled nor periodically submerged and appeared again. The one required to carry out the biological degradation Oxygen is given to the microorganisms, if necessary, by aeration of the water beforehand feed

Da die Vorrichtung als Durchströmkörper in Strölmungsweg des Abwassers angeordnet ist, ergibt sich eine Relativbewegung zwischen den biologischen Rasen und den Abwasser, und es können dabei sehr große Wassemengen in engen Kontakt mit den Mikroorganismen gebracht werden. Dabei kann die Wassermenge pro Zeiteinheit auf die Berührungsfläche der Vorrichtung so abgestimmt werden, daß bis zum Austritt des Wassers aus der Vorrichtung noch Sauerstoff in Wasser vorbanden ist.Since the device as a flow-through body in the flow path of the wastewater is arranged, there is a relative movement between the biological lawn and the wastewater, and there can be very large amounts of water in close contact with it brought to the microorganisms. The amount of water per unit of time be matched to the contact surface of the device so that up to the exit of the water from the device, there is still oxygen in the water.

Die Erfindung berücksichtigt bei der neuen Ausgestaltung der Vorrichtung, daß eine Strömung des zu reinigenden Wassers in den meisten Fällen entweder aufgrund gegebenen Gefälles oder infolge der zur Ableitung des Wassers verwendeten Pumpen sowieso bereite vorhanden ist. Außerden ist eine taanreicherung vor Eintritt des Wassers in den Druchströmkörper entweder aufgrund der gegebenen Verhältnisse bereits erfolgt oder auf relativ einfache Weise durchführbar. Der biologische Abbauprouzeß spielt sich daber im neuen Durchströmkörper kontinuierlich ab und wird nicht durob Verweilzeit des biologischen Rasens an Luft unterbrochen. Die Einwirkdauer den biologischen Rasens auf das Abwasser wird bei gegebener Strömung bei der neun Vorrichtung durch die Länge des Durchströmkörpers bestimmt. Der Durchströmkörper kann so lang ausgebildet werden, wie es die Relation zwischen verfügborem Sauerstoff iu Wasser und dein 3.darf der Organismen zuläßt. Ebenso besteht die Möglichkeit, das Wasser mehrfach hintereinander an gleichen Körper durchfließen zu lassen.The invention takes into account in the new embodiment of the device, that a flow of the water to be cleaned in most cases either due to given slope or due to the pumps used to drain the water anyway ready is in place. In addition, an enrichment before the occurrence of the Water in the flow body either due to the given conditions takes place or can be carried out in a relatively simple manner. The biological one Degradation process However, it takes place continuously in the new flow-through body and does not become durob The dwell time of the biological turf in air is interrupted. The exposure time is the biological one Lawn on the sewage is through with a given flow with the nine device determines the length of the flow-through body. The through-flow body can be made so long as the relation between the available oxygen in the water and your 3rd may be of organisms. It is also possible to use the water several times in a row to flow through on the same body.

Der neue Durchströmkörper läßt sich auf unterschiedliche Art und Weise erstellen. fr kann beispielsweise stif ausgebildet sein und aus Platten, Rohren und dgl. zusammengesetzt werden. Der Durchströmkörper kann aber auch als Bündel flexibler Rohre, Fasern oder dgl. ausgebildet sein.The new flow body can be in different ways create. For example, fr can be designed as a pin and made of plates, tubes and the like. The flow-through body can, however, also be used as a bundle Flexible pipes, fibers or the like. Be formed.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die den Durchströmkörper bildenden Platten, Rohre, Fasern oder dgl. lösbar zusammengehalten sind. Zu empfehlen ist die Verwendung von tun stoffen als Werkstoff Dr den Durchströnkörper, weil sich dann aufgrund der Korrosionsresistenz von Kunststoffen gegenüber den Verschmutzungen von Abwässern sehr große Lebenszeiten verwirklichen lassen.It is useful if the plates forming the flow-through body, Pipes, fibers or the like. Are releasably held together. Use is recommended of doing substances as material Dr the flow body, because then due to the Corrosion resistance of plastics to pollution from sewage make very long lifetimes come true.

Pur die neue Vorrichtung bieten sich sehr verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. So kann beispielsweise der Durobströmkörper mit seinem Einströmende an die Aussströmöffnung eines Mammutpumpenschachtes angeschlossen sein, der zur Belüftung und Umwälsung von in einem Teich zu reinigenden Wasser vorgesehen ist. Die in einem Teich mittels Mammutpumpenschachtes erzielt Belüftung und Umwälzung von Wasser läßt sich durch den angeschlossenen Durchströmkörper wesentlich verbessern, weil zu der Reinigung durch die im Wasser selbat enthaltenen Organismen zusätzlich noch die Reinigung durch einen ortsfesten biologischen Rasen hinzudommt. Ein solches Vorgehen ist möglich, weil die zum Betrieb eines Mammutpumpenschachtes in Bereich des Schachtfußes eingeblasens Luft zu eineer sehr starken Luftanreichurung im austretenden Wasser führt, so daß der Luftgehalt des austretenden Wassers groß genug ist, um die Stoffwechselvorgänge des in Wasser befindlichen Anteiles der Mikroorganismen sowie der Organismen des biologischen Rasens zu ermöglichen. Der Durchströmkörper bildet aber in Verbindung mit einen derartigen Mammutpumpenschacht zusätzlich ein Hilfsmittel dazu, die Strömung des aus dem Mammutpumpenschacht austretenden Wassers zu lenken. Es können daber auf sehr einfache Weise Strömungskursschlüsse, die unerwürscht sind, vermieden werden, strömungstote Zonen innerhalb von Teichen in Bewegung gehalten werden oder aber sogar Zweigströme gebildet werden.Purely the new device offers very different application possibilities. For example, the inflow end of the Durobström body can reach the outflow opening a mammoth pump shaft connected to the ventilation and recirculation of water to be purified in a pond is provided. The one in one Pond by means of a mammoth pump shaft achieves aeration and circulation of water leaves improve significantly through the connected flow-through body, because to the Purification by the organisms contained in the water itself also the Cleaning is added by a fixed biological lawn. Such an approach is possible because the operation of a mammoth pump shaft in the area of the shaft base blown air to a very strong air enrichment in the exiting water leads, so that the air content of the exiting water is large enough to support the metabolic processes the proportion of microorganisms in water as well as the organisms of the to enable biological turf. However, the flow-through body forms in connection with such a mammoth pump shaft an additional aid to the flow to direct the water emerging from the mammoth pump shaft. It can do it flow course conclusions that are undesirable can be avoided in a very simple way, Flow dead zones within ponds are kept in motion or else even branch streams can be formed.

Eine weitere sehr vorteilhafte Anordnung des Durchströmkörpers der neuen Vorrichtung besteht darin, ihn mit seinem Eintrittsende an der Überströmkante eines Sta@wehres anzuordnen, das sich in einem versehmutzten Gewässer befindet, während das Austrittsende des Durchströmkörpers in Unterwasser des Wehres mündet. Vor den Eintritt in den Durchströmkörper kann nötigenfalls auf relativ einfache Weise eine Blüftung bzw. Luftanreicherung in Wasser erfolgen, z.B. durch Druckluftzufuhr oder Oberflächenbelüfter. Der Durchströmkörper führt bei diesem Einsetz nicht nur eine Reinigungsarbeit aus, sondern kann gleichzeitig dazu benutzt werden, die bekannten böschungsserstörenden Schwellerscheizungen im Unterwasser zu verweiden, Es ergibt sich daher die Möglichkeit, bei Verwendung des neuen Durchströmkörpers auf die bisher hinter Stauwehren erforderlichen Befestigungen des Strömungsbettes und der Böschungen teilweise zu verziehten.Another very advantageous arrangement of the flow-through body of the new device is to place it with its inlet end at the overflow edge to arrange a weir in a polluted body of water, while the outlet end of the flow-through body opens into the underwater of the weir. Before entering the flow-through body can if necessary a relatively simple way to aerate or enrich air in water, e.g. by supply of compressed air or surface aerator. The flow-through body leads in this Don't just do a cleaning job, you can use it at the same time become, the well-known slope-disturbing sill erosion in the underwater to graze, there is therefore the possibility of using the new flow-through body on the fastenings of the flow bed previously required behind weirs and the embankments are partially warped.

Ausführugsbeispiele der neuen Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt.Exemplary embodiments of the new device are in the drawings shown.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung in perspektiviseher Darstellung.Fig. 1 shows an embodiment of the new device in perspective Depiction.

Fig. 2 und 2a seigen weiters mögliche Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei längs der Linie II-II verlaufender Sehnittebene.FIGS. 2 and 2a also show possible configurations of the device according to FIG. 1 with a sectional plane running along the line II-II.

Fig. 3 seigt ein Beispiel für die Anordnung der neuen Vorrichtung in strömenden Wasser.Fig. 3 shows an example of the arrangement of the new device in flowing water.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser mittels biologischen Rasens, der an festen Oberflächen haftet, weist (Fig. 1) einen Durchströmkörper 1 auf, der in die Strömung des zu reinigenden Abwassers einzusehalten ist. Der Durchströmkörper 1 ist inseinen Inneren mit Einbauten 2 versehen, deren Aufgabe darin besteht, die zum Aufnehmen eines Badterienfilmes verwendbare, von durchströmenden Wasser berührbare Oberfläche so groß zu machen, wie es möglich ist, ohne den Fließvorgang selbst zu gefährden. Der Durchströmkörper 1 ist mit einem Eintrittsende 3 und einen Austrittsende 4 versehen.The device shown in the figures for cleaning waste water by means of biological turf, which adheres to solid surfaces, has (Fig. 1) a Through-flow body 1 to adhere to the flow of the wastewater to be cleaned is. The through-flow body 1 is inside with Internals 2 provided, the task of which is to use the film that can be used for taking up a bathtub film, to make the surface that can be touched by flowing water as large as possible without endangering the flow process itself. The flow body 1 is with a Entry end 3 and an exit end 4 are provided.

Bei den Ausführungsbeispiel, das die Fig. 1 zeigt, ist der Durchströmkörper 1 dadurch gebildet worden, daß abwechselnd ebene Platten 4' und gewellte Platten 5 aufeinandergelegt werden. Durch einen geeigneten Mantel 6, der gegebenenfalls aber auch durch Klammern oder Bänder ersetzt werden kann, werden die Platten 4' und 5 zusammengehalten.In the embodiment shown in FIG. 1, the flow-through body is 1 has been formed by alternating flat plates 4 'and corrugated plates 5 are placed on top of each other. By a suitable jacket 6, which if necessary but can also be replaced by brackets or straps, the panels are 4 ' and 5 held together.

Bei den Ausführungsbeispiel, das die Fig. 2 zeigt, sind Rohre 7 zu einem Bündel zusammengefaßt und obenfalls entweder durch einen Mantel 6 oder nicht dargestellte Umschlingungsbänder oder dgl. zusammengehalten.In the embodiment shown in FIG. 2, pipes 7 are closed combined in a bundle and at the top either by a jacket 6 or not Belts shown or the like. Held together.

Bei des Beispiel, das die Zig. 2@ z zeigt, ist der Durobströmkörper 1 aus einer Vielzahl von Fasern 8 zusammengesetzt.In the example that the Zig. 2 @ z shows is the Durobström body 1 composed of a multiplicity of fibers 8.

Aufbau und Beschaffenheit des Werstoffen (es wird zweckmäßigerweise Kunststoff verwendet) bestimmen, ob der Durchströmkörper 1 starr oder flexibel ist. Die in den Figuren 1, 2 und 2a gezeigten Querschnittsformen sind nichtbindend, sondern es kann vielmehr jede beliebige und örtlichen Gegebenheiten angepaßte Querschnitsform und Anordnung angewandt werden.Structure and nature of the material (it is expedient Plastic used) determine whether the flow-through body 1 is rigid or flexible. The cross-sectional shapes shown in Figures 1, 2 and 2a are non-binding, but Rather, it can be any arbitrary cross-sectional shape that is adapted to local conditions and arrangement can be applied.

Die erforderliche Länge des Durchströmkörpers 1 richtet sich beo gegebener Durchflußleistung des zu reinigenden Wassers nach der berreschenden Verschautzung des Wassers und der wirksamen inneren Oberfläche der Vorrichtung.The required length of the flow-through body 1 depends on the given Flow rate of the water to be cleaned after the excessive pollution the water and the effective internal surface of the device.

Der Durchströpmkörper 1 kann in Rohren wie in offenen Gerinnen oder dgl. angeordnet werden. Besonders vorteilhaft läßt er sich gemäß Fig. 3 zur Verbesserung der Reinigungswirkung in Abwasserteichen verwenden, bei denen Vorrichtungen nach Art von Mammutpumpen 9 eine Luftanreicherung und Umwälzung des in Teich befindlichen Wassers bewirken. Dan Prinzip der Mammutpuppe nach wird au Fuße der Pumpe 9 von Rohren 10 aus Luft eingeblasen, so daß innerhalb des Schachtes der Mammutpumpe 9 ein Gemisch aus Wasser und Luftblasen aufsteigt. Dieses Gezisch tritt dann in das Eintrittsende 3 des Durchströmkörpers 1 ein, der beispielsweise auch als flexiblerkörperausgebildet sein kann und der Wasserspiegel abhängig horizontal unter der Oberfläche des Teiches angeordnet ist. Das Austrittsende 4 kann stufenartig ausgebildet sein.The flow body 1 can be in pipes such as in open channels or Like. Be arranged. It can be particularly advantageously shown in FIG. 3 for improvement the cleaning effect in sewage ponds, where devices according to Kind of mammoth pumps 9 an air enrichment and circulation of the in the pond Effect water. The principle of the mammoth doll is based on the pump 9 of Tubes 10 blown in from air, so that within the shaft of the mammoth pump 9 a mixture of water and air bubbles rises. This hiss then enters the Entrance end 3 of the flow-through body 1, which is also designed, for example, as a flexible body and the water level depends horizontally under the surface of the pond is arranged. The outlet end 4 can be designed in a stepped manner.

Durchströmkörper über einer Mammutpumpe können auch um eine vertikale Achse schwenkbar angeordnet werden. Liegt dabei die Richtung der Ausmündungen in einem Winkel zum Radius un die Vertikale, so wird der aufsteigende luftblasenhaltihe Wasserstrom gleichzeitig dazu benutzt, den Durchströmkörper in Rotation zu versetzen. Dadurch kann s.X. auf einfache Weise die Volldurchmischung kleiner Rundbecken erreicht werden.Flow-through body over a mammoth pump can also be a vertical one Axis can be arranged pivotably. The direction of the outlets lies in at an angle to the radius and the vertical, the ascending air bubble will hold Water flow at the same time used to set the flow-through body in rotation. Through this can s.X. the complete mixing of small round basins can be achieved in a simple way.

Wenn es zweckmäßig ist, kann der Durchströmkörper 1 zerlegbar ausgebildet werden. Transport und Reinigung können dadurch erleichtert werden.If it is expedient, the throughflow body 1 can be designed to be dismantled will. This makes transport and cleaning easier.

Claims (6)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mittels an festen Oberflächen haftenden biologischen Rasens, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein mit oberflächenvergrößernden Einbauten zur Aufnahme des biologischen Rasens verseheuer, rohrartiger Durchströmkörper (1) in Strömungsweg des zu reinigenden Abwassers angeordnet ist.1. Device for the biological purification of wastewater by means of Solid surfaces of adherent biological turf, not to be confused with i c h n e t that one with surface-enlarging internals to accommodate the biological Lawn sore, tubular flow-through body (1) in the flow path of the to be cleaned Sewage is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Druchströmkörper (1) steif ausgebildet ist und aus Platten (4', 5), Rohren (7) oder dgl. zusammengesetzt ist. 2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the flow body (1) is rigid and made of plates (4 ', 5), pipes (7) or the like. Is composed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d o du r s b g e k e 1 s s o i o b X c t. daß der Durchströmkörper (1) als Bündel flexibler Rohre (7), Fasern (8) oder dgl. ausgebildet ist. 3. Apparatus according to claim 1, d o you r s b g e k e 1 s s o i o b X c t. that the through-flow body (1) as a bundle of flexible tubes (7), fibers (8) Or the like. Is formed. 4. Vorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die den Durchströmkörper bildenden Platten (4', 5), Rohre (7), Fasern (8) oder dgl. läsbar zusammengehalten sind. 4. Device according to one or more of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the forming the through-flow body Plates (4 ', 5), tubes (7), fibers (8) or the like. Are releasably held together. 5. Vorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Eintrittmende (3) des Durchströmkörpers in Strömungerichtung hinter Luftaustrittsöffnungen (10, 13) angeordnet ist, die untergesigneten Durck Luft in das vorbeiströmende Abwasser abgeben. 5. Device according to one or more of claims 1 to 4, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the end of entry (3) of the through-flow body in the direction of flow behind air outlet openings (10, 13) is arranged, the Untergesigneten pressure air in the wastewater flowing by hand over. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Durchströmkörper un eine vertikale Achse drehbar gelagert ist und, abweichend von der radialen Richtung, verlängerte Auswündungen aufweist.6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the flow body is rotatably mounted on a vertical axis and, deviating from the radial direction, has elongated projections. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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