Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR COLLECTING, TRANSPORTING AND RECYCLING DOMESTIC SEWAGE, BIOWASTES, BLACK WATERS AND OTHER BIODEGRADABLE SUBSTANCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/061504
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a system for collecting, transporting and recycling domestic sewage, biowastes, black waters and other organic substances, comprising a receiving station (4), a pipeline system (1) connected to different buildings and at least one recycling device with a closed pressurized or vacuum conduit system (1) to which the domestic sewage, biowastes, black waters and other substances are jointly fed in a liquid and are subjected to at least one separation process, wherein the constituents are separated into solids and liquids, wherein the liquid substrate is fed to a first reactor (9) and the solid constituents are fed to a second reactor (10).

Inventors:
DOPHEIDE HANS JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/000114
Publication Date:
October 19, 2000
Filing Date:
January 14, 2000
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KECOSA COMPANIA POR ACCIONES (DO)
DOPHEIDE HANS JUERGEN (DE)
International Classes:
B02C21/00; B09B3/00; C02F3/12; E03F1/00; C02F3/30; C02F11/04; C05F15/00; (IPC1-7): C02F3/28; C02F1/24; C02F11/04
Foreign References:
DE19724012A11998-12-24
DE2629301A11978-01-05
US4370227A1983-01-25
US4376702A1983-03-15
DE3015239A11981-10-22
EP0866042A21998-09-23
Attorney, Agent or Firm:
SÖFFGE & SÖFFGE (Breiter Weg 94 Hameln, DE)
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Sytem zum Sammeln, Transportieren und Verwerten von häuslichem Schmutzwasser, Bioabfällen, Fäkalwassern und <BR> <BR> anderer organischer Substanzen mit einer Annahmestation (lof), einem Leitungssystem (1), das an verschiedene Gebäude () angeschlossen ist und mindestens einer Verwertungseinrichtung (), gekennzeichnet dadurch, daB ein abgeschlossenes druckoder unterdruckbeaufschlagtes Rohrleitungssystem (#), in dem die häuslichen Schmutzwasser, Bioabfälle, Fäkalwasser und andere Substanzen gemeinsam in einer Flüssigkeit geführt werden und mindestens einem Trennvorgang unterzogen werden, bei dem in feste und flüssiae 3estandteile getrennt wird, wobei das flüssige Substrat einem ersten Reaktor () und die festen Bestandteile einem zweiten zugeführtwerden.
2. Reaktor(#) System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine KraftwärmekopplungsAnlage(3).
3. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine WasseraufbereitungsAnlage (#).
4. System nach Anspruch l, gekennzeichnet durch, eine FlotationsAnlage (#).
5. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine BelebungsAnlage(2#). System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine orreinigungsAnlage System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, mindestens eine (2).
6. 8 System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine (4).
7. 9 System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen ().
8. 10 System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine Eingabevorrichtung (8) zur Zerkleinerung biologisch abbaubarer Substanzen.
9. 11 Verfahren zum Sammeln, Transportieren und Verwerten von häuslichem Schmutzwasser, Bioabfällen, Fäkalwassern und anderer organischer Substanzen mit einer Annahmestation (4 Leitungssystem(#),dasanverschiedeneGebäude),einem () angeschlossen ist und mindestens einer Verwertungseinrichtung dadurchgekennzeichnet folgende Verfahrensschritte : Zusammenführen von häuslichem Schmutzwasser, undandererSubstanzenzueinemBioabfällen,Fäkalwssern Gemisch in einem druckoder unterdruchbeaufschlagten Leitungssystem (#); Aufnehmen des Gemisches in einem Behältnis () und Trennung in flüssige und feste Bestandteile ; Führen des flüssigen Substrats in einen ersten Reaktor (q) ; Führen der festen Substanz in einen zweiten Reaktor (#0); Zuführen des gewonnen Methangases des ersten und zweiten Reaktors mindestens einer Verwertungseinrichtung (#).
10. 12 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß daß zur Vermeidung frühzeitiger anaerober Vergärung der vorgenannten Abfall mengen im regelmäßigeSpülungmitDruckluftdurcheineeine Druckluftspulstation (2) dieabfallbelastetenSchmutzwassermengenwomit Druckleitungssystem(1)inRichtungVerwertungseinrichtunguberein geleitet werden.
11. 13 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Annahmestation eine Aussonderung der Störstoffe (3) erfolgen kann und die zugeführten Bioabfälle und Speisereste nach einer Zerkleinerungsein richtung (4) zusammen mit den fäkalienbelasteten Schmutzwässern (5) von einer Druckpumpe mit Schnitzelwerk (6) in das Druckteitungssystem (1) gedrückt werden.
12. 14 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, AbfallgemischinderVerwertungseinrichtungdaßdas in einem Puffer oenatter zizi vorzugsweise mit Ruhrwerk, autgetangen wird und dem Pufferbehäiter (9) geschreddertes Grünschnittmateriai aus der Eingabevorrichtung (8) zugeführt wird, wobei in dieser Verwertungseinrichtung das Abfallgemisch in einem oder mehreren Anaerobreaktoren (10) methanisiert und abgepreßt (23) und als Frischkompost in einen Transportbehälter (11) ausgesondert wird.
13. 15 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Verwertungseinrichtung gewonnene Methangas in einem Gasometer undvondortzurkontinuierlichenSpeisungdergespeichert Kraftwärmekopplungsstation (13) zugeführt wird zwecks Erzeugung und Abgabe von elektrischer Energie (14) sowie Fernwärmeenergie (15), wobei die Abgase (16) im wesentlichen aus H. O bestehen.
14. 17 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das nach der Kompostabpressung und Methanisierung verbieibende Wasser in der Wasseraufbereitunasstation (17) zu Brauchwasser aufbereitet und im Auffangbehalter (18) zwischengespeichert und über ein separates Wasserleitungs netz (19) aeeigneten Verbrauchern zugeführt wird, wobei die bei der Aufbereitung<BR> <BR> <BR> <BR> entstehenden Reststoffe (20) ausgesondert und beseitigt werden.
15. 18 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die im System und in der Verwertungseinrichtung vorhandenen überschüssigen Luftmengen in einer Luftaufbereitungsanlage (21) gereinigt und an schließend über einen Auslaß (22) vorschriftsgemsß der Athmosphsre zugeführt wird.
Description:
SYSTEM ZUM SAMMELN, TRANSPORTIEREN UND VERWERTEN VON BIOABFÄLLEN,FÄKALWASSERNUNDHÄUSLICHEMSCHMUTZWASSER, ANDERER BIOLOGISCH ABBAUBARER SUBSTANZEN.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich gemäß des Hauptanspruchs mit einem System zum Sammeln, Transportieren und Verwerten vor häuslichem Schmutzwasser, Bioabfällen, Fäkalwassern und anderer biologisch abbaubarer Substanzen, insbesondere m'-- it einem Rohrleitungs-System zum Transport der genannten Abfallsubstanzen.

Häusiiches Schmutzwasser wird derzeit bekanntermaßen uber verschiedene Systeme entsorgt, die in Dimensionen und Verfahren unterschiedlich sind. Bei der derzeit kleinsten Aufbereitungsform wird das Schmutzwasser in Dreikammer- Systemen aufgefangen, die festen Bestandteile setzen sich in den Kammern ab, die Flüssigkeiten laufen in der dritten Kammer über und werden im allgemeinen an Ort und Stelle verrieselt. Nachteilig ist hierbei die Belastung des Grundwassers und der teure Abtransport der Feststoffe.

Ein weiteres Entsorgungs-System bedient sich der Abführung durch Kansie mit Klärwerk.NachteiligsindhierbeidiegeringenFiießgeschwindigk eitenGefällezum und daraus folgende Abiagerungen sowie die Tatsache, daß die vorhandenen älteren Kanal-Systeme häufig defekt sind und auf dem Weg zur Kiaraniage verlieren,welcheebenfallsdasGrunawassererheblicheschmutzwass ermengen belasten. Ferner sind auf dem Weg zur derRegelauchHebeanlagenin zwischenzuschalten, weil meist ein kontinuierliches Gefälle nicht vorhanden ist.

Die Abführung des Schmutzwassers über kleindimensionierte Druckleitungen ist eine weitere praktizierte Entsorgung. Diese Form der Entsorgung ist grundsätzlich in Ordnung, sie wird jedoch unrentabel, wenn durch aie Druckentwässerung Entfernungen von vielen Kilometern überbrückt werden müssen. Das erfindungsgemäße Alternative System unter Verwendung von Druckentwässerung stützt sich deshalb auf Dezentralisierung der Verwertungseinrichtungen.

Alle diese bekannten Systeme führen das Schmutzwasser letztendlich den bekannten Kläranlagen zu. Diese Kläranlagen sind im allgemeinen ais offene Behälter mit Rührwerk ausgebildet und belasten durch auftretende Gerüche die Einhausungensindsehrkostspielig.EsistdaherAufgabedesUmwelt,e vtl. erfindungsgemäßen Alternativen Systems, auf Klärwerkeganz zu verzichten.

Bioabfälle werden neuerdings in sogenannten #grünen# oder #braunen# tonnen beim Verbraucher gesammelt und mit Müllfahrzeugen zur Deponie, Verbrennungsanlage, Kommpostierungsaniage oder Biogasanlage transportiert. Nachteilig hierbei ist, daß die"grüne"bzw."braune"Tonne bei längeren Abholrhythmen wegen der lästigen Geruchs-und Ungezieferbildung besonders im Sommer auf Ablehnung in der Bevölkerung stößt, ferner sehr hohe Kosten beim Einsammeln verursacht.

Nachteilig ist auch, daß eine evtl. Beseitigung des Bioabfalles nicht im Einkiang mit der politisch gewünschten Abfallhierarchie #Vermeiden - Verwerten - Beseitigen# steht, eine evtl. Verwertung in Kompostierungsanlagen ist wegen der Notwendigkeit des häufigen Umsetzens der verrottenden Mengen außerordentlich kostenaufwendig. Nachteilig ist bei der klassischen Kompostierung auch die Tatsache, dafl große verwertbare Energiemengen nutzlos verloren gehen und deshalb die Abfälle nur teilweise verwertet werden, was bedeutet, daß das, nur Kompostieren#Kompostieren#in der andeutlichschiechtererAbfallhierarchie Position steht, als das erfindungsgemäße Alternative System.

Das SystemstütztsichdeshalbaufdieweitgehendeAlternative vollautomatische VerwertungderBioabfälleinemissionsfreien,und geschlossenen Systemen gemeinsam mit den häuslichen Schmutzwässern.

Grobe Grünschnitte und Äste werden im erfindungsgemäßen Alternativen System vom Verbraucher bei den undeingesammelt,abgegeben sie werden dort auf definierte Korngrößen geschreddert und vollständig verwertet.

Die Behandlung von Speiseresten bereitet bei den bisher bekannten Entsorgungs- oder Verwertungsarten DieAnnahmevonSpeiserestenin#grünen#Probleme.

Tonnenwirdhäufigausgeschlossen.Dieeinzigbekannteundoder# braunen# wärezuverlässigeEntsorgungsart die Beseitigung in Tierkörperbeseitungsanstalten.

Das erfindungsgemäße Alternative Sysem dagegen gestattet das problemlose Sammeln,Sammeln,Transportieren und Verwerten von rohen und Speiseresten gemeinsam mit häuslichem Schmutzwasser und Bioabfällen.

Daher istes Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich- tung und ein Verfahren anzugeben, die in der Lage sind,biolo--?c gisch abbaubare Substanzen energetisch nahezu vollständig zu verwerten und die Betriebskosten der Anlage zu senken.

Diese Aufgabe mit den kennzeich-nenden Merkmalen des Hauptansp- ruchs gelöst. Weiter erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit dem erfindungsgemäßen Alternativen System wird erreicht, daß das häusliche fäkalienbelastete Schmutzwasser gemeinsam mit Bioabfällen und Speiseresten in kleinen, dezentralen, gebäudenahen vollautomatischen Sammlern zusammengeführt und aufbereitet wird,sodaß es mitdefiniertenKorngrößenüberBrei kleindimensionierte Druckleitungen direkt zur nächsten Verwertungsanlage geführt werden kann. Hierbei dient der Flüssiganteil des häuslichen Schmutzwassers quasi füralsTransportmittel die IndenSammelstationenerfolgtBiomassen. bereits eine Aussortierung von Störstoffen, diese werden in regelmäßigen Abständen vom Service entnommen und der zugeführt.

Das aufbereitete Abfailgemisch wird über die Druckentwässerungsleitungen zur Verwertungseinrichtung geführt. Zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten und zur Vermeidung einer anaeroben Vergärung im Leitungssystem wird dieses in regelmäßigen Abstcnden mit Hilfe von Druckluft gespült.

In der Verwertungseinrichtung durchtäuft das Abfallgemisch zunächst eine <BR> <BR> wirddanachineinemPufferbehälter:vorzugsweisemitHygienisieru ngskaskadeund <BR> <BR> <BR> Rührwerk,Rührwerk,aufgefangen, dem Pufferbehälter dasgeschreddertekontinuierlich <BR> <BR> <BR> <BR> Material aus der Grünschnittanlieferung in definierten Dosen dientzurund Strukturverbesserung des bei der Weiterverarbeitung anfallenden Frischkompostes.

Im Pufferbehälter kann erfindungsgemäß bereits eine aerobe Behandlung des Gemisches unter Zuführung von Luftsauerstoff erfolgen. In diesem Falle kann die Festsubstanz des Gemisches nach erfoigter Behandlung abgepresst und als Frischkompost niedriger Rotte ausgesondert und weiterverarbeitet werden. Die hoch biologisch beladene Restflüssigkeit, oder im Falle der einstufigen Bearbeitung das gesamte Gemisch, wird vom Sammelbehälter aus in einen oder mehrere Anaerob- Reaktoren geführt, wo durch Vergärung mit Hilfe von Bakterien eine Methanisierung erfolgt.

Die im erfindungsgemäßen Alternativen System gewonnenen Methangasmengen werden über geeignete Verbrennungsmotoren und angekoppelte Stromgeneratoren in Elektroenergie verwandelt, welche dem zugeführtwerden.Stromnetz Die durch die Wärmekraftkopplung entstehenden Wärmemengen wercen über BeheizungnahegelegenenVerbrauchernzugeführt.Fernwärmenetze zur Die in den Anearobreaktoren schließlich verbleibenden Feststoffmengen werden abgepresst und als Frischkompost niedriger Rotte zur Weiterverarbeitung in<BR> <BR> <BR> <BR> herkömmlichen Kompostwerken diesen zugeführt.

Die nach dem Abpressen der Feststoffe verbleibenden, biologisch nicht mehr beladenen, Wassermengen werden aufbereitet und einem Sammetbehäiter zugeführt. Von dort werden sie als nicht übereinBrauchwasser gesondertes Wasserleitungsnetz Verbrauchern wie Toiletten, Autowaschanlagen.

Gärtnereien, wasserverbrauchenden Industrien u.s.w. gegen Gebühr zugeführt.

Die sich nach der evtl. aeroben Behandlung ergebenden Abluftmengen werden über geeignete Stripanlagen und Aktivkohlefilter gereinigt und ins Freie entlassen, nachdem sie den Vorschriften der TA Luft entsprechen.

Im nun folgenden wird die Erfindung an hand von Zeichnungen im einzelnen näher erläutert. Es zeigt Fi 1 ein Blockschaltbild eines Auschnitts der erfindungs- gemäBen Anlage ; Fig. 2 ein schematisiertes Fließbild des erfindungsgemäßen Systems ; Fig. 3 ein Blochschaltbild des Fördersystems ; Fig. 4 ein Blockschaltbild des Trommelschesiebs ; Fig. 5 ein Blochschaltbild der Flotation ; Fig. 6 ein Blochschaltbild der anaeroben Hochlast Anlage ; Fig. 7 ein Blochschaltbild der anaeroben Vergärungs-Anlage ; Fig. 8 ein Blockschaltbild der Sedimentations-Anlage ; Fig. 9 ein weiteres Blockschaltbild einer Flotations-Anlage ; Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Teichkläranlage ; Fig 11 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anlage.

Das Alternative System beruht auf dem Kerngedanken, biologische Küchenabfälle und Speisereste gemeinsam mit dem häusiichen Schmutzwasser am Ort ihrer Entstehung über ein geschlossenes Druckentwässerungssystem zu entsorgen.

Über oder unter den Ausgüssen der Küchen werden Schnitzeiwerke (amerikanisch : garbage disposer) installiert, welche unter Hinzufügen von Wasser biologische Küchenabfälle und Speisereste zerkleinem und dem häuslichen Abwassemetz zuführen.

Das Abwassergemisch aus Schmutzwasser, Fäkalien, biologischen Küchenabfäilen und Speiseresten wird mit Schneidraddruckpumpen in Pumpenschächten noch einms zerkleinert und von dort über ein geschlossenes Druckentwässerungssystem einer auf cie jeweils spezielien Verhättnisse zugeschnittenen Abwasseraufbereitungsaniage zugefühn.

Die Aufbereitungsanlage des Altemativen Systems besteht im Grundsatz aus -einer Methanisierungsaniage, die das Abwassergemisch vergärt und aus dem gewonnenen Biogasgemisch sekundärWärmeundKältebeziehungsweise gewinnt, - zusätzlich aus verschiedenen Klärstufen, die die Abwässer bis auf Brauchwasserqualität ktären -und aus einer Kompostierungsaniage, die die verbleibenden biologischen Restabfälle kompostiert. Die in der Aufbereitungsanlage anfallenden Störstoffe können eventuell thermischer Verwertung oder einer geordneten Entsorgung zugeführt werden.

Für eine effektive Auslastung der Aufbereitungsanlage des Altemativen Systems ist eine Schadstoffracht von 30.000 Einwchnergleichwerten bei 60g BSBs aus häuslichen, gewerblichen und/oder industriellen Anschlüssen vorgesehen.

Die Aufbereitungsanlage kann für die spezietien Anforderungen von Einspeisungen bestimmter Industrien und Gewerbebetriebe konzipiert werden.

Besonders in großen Touristengebieten südlicher Länder werden Abwässer und Abfäite ungeregelt entsorgt.

Durch die oft fehlenden modermen Kanalisationsnetze und eine nicht zufriedensteftende Entsorgung in die Meere oder Sickercruben werden natürliche Ressourcen (Landschaften, Böden, Trinkwasser) dauerhaft geschädigt.

Das Alternative System vereint die zur Zeit auf dem neuesten Stand stehenden bekannten und bewährten Techniken für eine unabhängige, geordnete Entsorgung und Verwertung von biologischen Abfällen und hãuslichen Abwässern.

Es findet seinen Einsatz in Gebieten und Regionen, die nicht an eine regionale. geordnete Entsorgung angeschlossen sind oder nicht angeschlossen werden können.

Bei der Einführung des Alternativen Systems kann gleichzeitig eine zentrale parallelzumDruckentwässerungssysteminstalliertTrinkwasserve rsorgungkostengünstig werden. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> dieEntsorgungderSchmutzwässer,Fäkalien,biologischenKüchen abfälleund#Druch Speisereste in ein gemeinsames, geschlossenes Druckentwässerungssystem direkt am Ort der Entstehung ist die Belastung durch hygienisch bedenkliche und geruchtich stark auffällige Abfälle im Hausmüll und/oder in der Biotonne nicht mehr gegeben.

# Durch die Möglichkeit der Entsorgung großer Kontingente von Fieisch-, Fisch-, und Speiseresten in das Druckentwässerungssystem des Altemativen Systems wird eine kostspielige Verarbeitung dieser Abfälle durch die Biobeimischung in die Restmülltonne vermieden. Die Restmüittonne verbreitet keine unangenehmen Gerüche mehr und kann deshalb in größeren Abständen abgeholt werden.

Durch den Transport des kleingeschnitzelten Abfaligemisches mit dem häuslichen Schmutzwasser im Druckentwässerungssystem entfalten für die Entsorgung dieser undPersonalkosten.AbfälleTransport- ##Druch die Vermeidung einer übermäßigen Störstoffeingabe in das System<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> kann bei der Entsorgung und Verwertung des Abfallgemisches auf eine aufwendige Sortiertechnik verzichtet werden. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>##Durch die desAbfallgemischesundderHydrolysesowiedieAufbereitung <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> beginnende aerobe Vergärung im druckentwässerungssystem wird die Behandlungszeit in der Aufbereitungsanlage verkürzt. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>##Durch die energetische Verwertung des einerkostensparendenmit <BR> <BR> Kombination von Methanisierungstechnikenentstehtbeidengeringenund Behandlungskosten ein optimaler Energiegewinn. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P> 'Durch die Verwertung des gewonnenen Biogasgemisches bestehen vielfache Optionen<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> der Nutzung ; zum Beispiel Methanolgewinnung, Strom-, Femwärme-und/oder Kälteerzeugung.

'Durch die kontrollierte Schadstoffeingabe gewinnt man unbelastete Kompostmengen in erheblichen Größenordnungen, die auf die landwirtschaftlichen Flächen aufgebracht <BR> <BR> werden können.<BR> <P> 'Durch die Aufbereitung des Abwassers zu Brauchwasser, das in Waschanlagen, Planzen-<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> # Durch die Aufbereitung des Abwassers zu Brauchwasser, das in Waschanlagen, Planzen-<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> und Rasenbewässerungssystemen und Toilettenspülungen wiederverwendet werden<BR> kann, sind erhebliche Einsparungen im Wasserverbrauch möglich.<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P> ##Durch die Grabungsarbeiten NeuinstallationderPE-Rohredesdie <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Druckentwässerungssystems ist kostengünstigeInstallationparallele eines<BR> <BR> Trinkwasserversorgungsnetzes und/oder eine Verlegung weiterer Leitungsnetze (Elektrizität, Gas, Kommunikation) sinnvoll. <BR> <BR> <BR> <P> ##Durch den geringen Durchmesser der PE-Rohre des Druckentwässerungssystems ist<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> eine Nachrüstung in vorhandene, eventuell sanierungsbedürftige<BR> <BR> Freispiegelkanalsysteme durch Einschieben der Rohre- möglich.<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P> ##Die Investitionskosten des Alternativen Systems sind im Vergleich zum herkömmlichen<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Freispiegelkanalsystem mit einem jeKlärwerk nach -50%30 <BR> <BR> niedriger, die Abfallentsorgung ist kostenlose Zugabe.

2.1. Fördersystem Von jedem Haus, Hotel und Restaurant werden die vorzerkleinerten Essensreste und die Sanitarabwässer einer unmitteibar dem Verursacher zugeordneten Pumpstation zugeführt.

Diese Pumpen sind zur weiteren Zerkleinerung und Homogenisierung mit einem Schnitzel- werk ausgestattet. P011 P012 P013 P014 Pus P016 Pumpaafonen H ; uor, HorSs Samrtuer p in ' Druacstauon r I Oruckrohrteduunq : ur Abwasserbehandlung Die einzetnen kleinen Pumpstationen fördem das Abwasser zu Hauptpumpstationen.

Von hier wird das Abwasser hermetisch abgeschlossen mit Druckluft der Abwasserbeharc- lung zugeführt.

Die Rohrleitungen für die Abwasserförderung können auch in ein vorhandenes aites Kanai- netz, aufgrund ihres weitaus geringeren Querschnittes, integriert werden.

Ein weiterer Vorteil ist die aerobe Behandlung, die eine Vorversäuerung verhindert.

2.3.1. Trommeischersieb Gröbere Partiel im Abwasser werden mittels eines Trommelschersiebes (Spaltweite 1 mm) abgetrennt. Ausgleichs-ii behätter-lotation Trommelschersieb Metallaus- schteusung SchnittgNn-G 3p2 Anaerobe Vergarung Gorator . 4 Das Filtrat des Siebes wird der zweiten Vorreinigungsstufe zugeführt.

Das Siebgut wird von metallischen Verunreinigungen befreit und einem Zerkleinerer (Gorator o. a.) zugeführt.<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>Zusammen mit Schnittgrün aus Anpflanzungen oder der Schilfkläranlage wird das Siebgut<BR> <BR> homogenisiert und der anaeroben Vergärung zugeführt.

2.3.2. Flotation Durch die Flotationsanlage wird dem Abwasser der größte Teil seiner partikulären Stoffe entnommen.

Die restliche Organik liegt gelöst oder in biologisch abbaubaren Mikropartikeln vor. Flotabonsanlage Gesamtstrom Abiauf- FI Anaerobe Trommelschersieb J Flotat Sediment Homogenisiertes Siebgut Anaerobe Anaerobe -Vergärung Dadurch wird die Grundlage für den biologischen Abbau geschaffen.

Flotat. und Sediment werden der durch den Gorator homogenisierten Organik zugegeben, über einen einfachen Mischer damit vermengt und der anaeroben Vergärung zugeführt.

Parameter Volumenstrom im Ablauf [m3/h] Volumenstrom in Flot. u. S. [m3/h] BSB5 im Ablauf [mg/l] BSBs in Flotat u. Sed. [mg/l] TS-Gehalt im Ablauf [mg/ !] TS-Gehalt in Fiot. u. Sed. [mg/l] Hier entscheidet sich die Auslegung der anaeroben Behandlungsstufen. für die anaerobe Hochlastbiologie ist ein hoher Anteii an gelöstem BSB5 erforderlich.

2.4.1. Anaerobe Hochlastbiologie Der weitgehend von partikulären Stoffen befreite Klarlauf der Flotationsanlage wird einer anaeroben Hochlastbiologie zugeführt. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>Aufgrund ihres Aufbaus und der Tatsache, Organikhauptsächlichgelöstvorliegt,die <BR> <BR> wird eine im Verhältnis zu anderen anaeroben geringeAufenthalts-sehr zeit benötigt.

Dadurch ist die Vcraussetzung zur anaeroben Behandtung der Gesamtwassermenge gege- ben. Ener ie' z Anaerobe Hochtastbiotogie ANR 501 ' Aerobe Biologie i Fiotationsanlage Gesamtstrom I i i-J --- F 401 ANR 502-- Klariauf Flotation Die gewonnene Energie (Methan) ergibt die Entlastung der nachgeschalteten aeroben Stufe.

Parameter [m3/h] BSBs (gesamt) [mg/l] TS-Gehalt [mg/l] Aufenthaltszeit [h] Gasausbeute [m3/d] 2.4.2. Anaerobe Vergärung Die anaerobe Vergärung wird mit den gesamten im System anfallenden organischen Fest- stoffen beschickt : -Homogenisiertes Siebgut aus dem Trommelschersieb -Schnittgrün aus der Teich-/Schilfkläranlage -Schnittgrün aus Anlagen und Parks -Flotat und Sediment aus der Flotationsanlage - Überschußschlamm aus der aeroben Belebungsstufe TrommeS lobtionsaniage sieb Gesamtstrom TS 301 F 401 Ener ie 'L Siebgut schleusung Sediment Anaerobe Vergärung Schn'ti.. G 301 ANR 601 S iebband- fJter Überschußschbmm Die Schlämme sind entweder durch Flotation und Siebbandfilter eingedickt oder fast trocke- nes Material Schnittgrün.

Das Volumen ist durch die Trennung vom Hauptwasserstrom auf ein für die Eehandlung wirtschaftliches Mail gesenkt worden.

Ebenso ist ein ausreichend hoher TS-Gehalt vorhanden.

Parameter Volumenstrom (gesamt) [m3/h] BSB5 (gesamt) [mg/l] TS-Gehalt [mg/l] Aufenthaltszeit [h] Gasausbeute [m3/d] 2.5. Aerobe Biologie Die Belastung der aeroben Biologie durch den anaeroben Abbau der organischen Wasserin- haltsstoffe und die Elimination der partikulären Stoffe durch die als Vorkfärung zu betrach- tende Kombination von Trommelschersieb und Flotationsanlage ist nur noch sehr gering.

Die Aufenthaltszeit und damit das Volumen der Belebung, sowie die notwendige Luftsauer- stoffvèrsorgung durch Gebläse sind auf ein wirtschaftlich zu vertretendes Maß reduziert wor- den.

Dies wirkt sich auch auf die Menge des Überschußschlammes aus.

Parameter Volumenstrom [m3/h] BSB5 (gesamt) [mg/l] TS-Gehalt [mg/l] TS-Gehalt (Biologie) [mg/l] Aufenthaltszeit [h] Beckenvolumen [m3] 2.6. Nachklärung Für die Nachklärung der aeroben Biologie bieten sich zwei Verfahren an : -Sedimentation -Flotation Bei beiden Verfahren wird der Belebtschlamm abgetrennt und in Rückiaufschiamm (zurück in die aerobe Biologie) und Überschußschlamm gesplittet.

Der ÜSS wird nach einer Eindickung der Anaeroben Vergärung zugeführt.

2.6.1. Sedimentation Die Sedimentation besteht im Aligemeinen aus runden oder rechteckigen Absetzbecken mit Boden-und Schwimmschlammräumung oder Emscher-bzw. Gortmundbrunnen mit Schlammabzug aus einem spitzen Sumpfkegel.

Vereinzelt werden Schrägiameiienktärer eingesetzt.

Vorteile sind das einfache, mit relativ wenig Aggregaten auskommende Verfahren.

Die Nachteile sind allerdings nicht zu unterschätzen : -Große Volumina, dadurch hohe Aufenthaltszeiten und unerwünschte anaero- be Prozesse -Reine Schwebstoffefimination nur durch Zugabe von Fällungsmitteln Nach-Ablauf kldrung Sedimentation , Aerobe BS 711 ZuM v e < 55 7 ! t ! I i i ROcklaulschbmm i Ubenchußssniamm s $ Parameter Volumenstrom (max.) [m'/h] TS-Gehait im Zulauf [mg/l] TS-Gehalt im Ablauf [mg/l] TS-Gehalt im Schiamm [mgA] Aufenthaitszeit [h] 2.6.2. Flotation Die Flotation wird für die Nachklärung auf Kläranlagen heutzutage noch recht selten einge- setzt.

Eöse Zungen behaupten, das die planenden tngenieurbüros an den, im Gegensatz zu Sedi- mentationsanlagen, kleinen Flotationsbecken zu wenig verdienen.

Flotationsanlagen benötigen zwar einen höheren technischen Aufwand (eigentlich nur das Luftsättigungssystem), besitzen aber wesentliche Vorteile : einVierteldesbeiSedimentationsanlagennotwendigenBeckenvolume ns-nur -Entfemung reiner Schwebstoffe ohne Fällungsmittel -Hoher TS-Gehalt im Fiotat -aerobe Verhältnisse ohne Geruchsbelästigung Nach- ktärung Aerobe kJArung Biologie Ftotationsaniage llZulauf 10I AR 701 F 710 Ablauf i Ruckiaufschlamm Oberschuilschiamm V 4g 9 J Die weitere Eindickung des Überschußschlammes wird einfacher, bzw. kann u. U. ganz ent- fallen.

Parameter [m3/h](max.) TS-Gehalt im Zulauf [mg/l] TS-Gehalt im Ablauf [mg/l] TS-Gehalt im Schlamm [mg/l] Aufenthaltszeit [h] 2.7. Teichkläranlage Die Teichkläranlage besitt mehrere Funktionen : -Weitere Reduktion der Wasserinhaltsstcffe -Polizeifunktion bei Durchbrüchen durch Überiastungen oder Betriebsstörun- gen - Umsetzung des biologischen Abbaus in anaerob verwertbares Material (Schnittgrün) Die Auslegung der Teichkläranlage sollte in mehreren Stufen erfolgen. Eine Belüftung einer oder mehrerer Stufen für einen besseren biologischen Abbau im Wurzelwerk sollte in Be- tracht gezogen werden.

Das aus der Teichkiäraniage ablaufende Wasser besitzt eine gute Brauchwasserquatität, die für Bewässerungssysteme mehr als ausreichend ist.

Eine weitere Behandlung, z. B. zum Einsatz als Toilettenspülwasser, kann in Betracht gezo- gen werden.

Eine Aufnahme von Wässem aus Schwimmbecken und Saunen direkt in die Teichkläraniage (nach einer evtl. Tensidfällung) sollte mit eingeplant werden.

Diese Wässer würden die Abwasserbehandlungsanlage nur unnötig belasten, ohne dan aus diesem Wasser etwas biologisch abgebaut werden könnte.

T.belüftet)Teichkläranlage(z. Klarlauf ', 80'1 TK 802 ZuJauf Mähgut Parameter Volumenstrom (max.) [m3/h] Ablauf[mg/l]BSB5im Flotatu.Sed.[mg/l]BSB5in TS-Gehait im Zulauf [mg/1] TS-Gehalt im Ablauf [mg] Aufenthaltszeit [h] Die grundlegenden Stufen des Alternativen Systems<BR> Zielsetzung des Alternativen Systems ist eine Gesamtbehandlung von Abwässern, wobei<BR> Teilströme (abgetrennte Schlämme, Gase, Ablauf) einer wirksamen Weiterverwendung zugeführt<BR> Hier ist der entscheidende Unterschied zu herkömmlichen Klärsystemen begründet. Es sol<BR> gereinigt werden, sondern alle ausgeschleusten Inhaltsstoffe verwertet werden.<BR> <P>Daher kann man dieses System auch als WERTSTOFFRÜCKGEWINNUNG bezeichnen.<BR> <P>Für die Erreichung diese Ziels werden verschiedene, aufeinander abgestimmte Stufen benötigt:<BR> 1. Stufe Sammlung und Vorbehandlung<BR> Von jedem Haus, Hotel und Restaurant, Supermarkt oder Lebensmittelverarbeiter, sowie<BR> Molkerein werden die vorzerkleinerten Essensreste und die Sanitärabwässer einer unmittelb@<BR> zugeordneten Pumpstation zugeführt.<BR> <P>Diese Pumpen sind zur weiteren Zerkleinerung und Homogenisierung mit einem Schnitzelwerk a<BR> Ein gewisser Anteil Organik geht hierbei in Lösung über 2. Stufe #Biologisch aktiver# Transport<BR> Die einzelnen kleinen Pumpstationen fördern das Abwasser zu Hauptpumpstationen.<BR> <P>Von hier wird das Abwasser hermetisch abgeschlossen mit Druckluft der Abwasser-behandlung<BR> Die Rohrleitungen für die Abwasserförderung können auch in ein vorhandenes altes Kanalr<BR> weitaus geringeren Querschnittes, integriert werden.<BR> <P>Durch das aerobe Umfeld der Förderung wird nicht nur eine Vorversäuerung verhindert, s@<BR> biologische Aktivität erzeugt.<BR> <P>Diese Behandlung findet in einem, der eigentlichen Abwasserbehandlungsanlage vorgeschalt?<BR> gerührten Ausgleichsbecken eine Fortsetzung.

3. Stufe Grobtrennung<BR> Gröbere Partikel im Abwasser werden mittels eines Trommelschersiebes (Spaltweite 1 mm) at<BR> wie bei der konventionellen Klärtechnik entsorgt.<BR> <P>Das Siebgut wird von metallischen Verunreinigungen befreit und einem Zerkleinerer zugeführt.<BR> <P>Zusammen mit Schnittgrün aus Anpflanzungen oder der Schilfkläranlage wird das Siebgut ho@<BR> anaeroben Vergärung zugeführt.

4. Stufe Feintrennung<BR> Dem vorgereinigten Abwasser wird durch die nachfolgende Druckentspannungsflotation der<BR> partikulären Stoffe entnommen.<BR> <P>Die restliche Organik liegt gelöst oder in biologisch abbaubaren Mikropartikeln vor. Der Klarla<BR> Abbau in einer anaeroben Hochlastbiologie geeignet.<BR> <P>Flotat und Sediment werden der, durch den Zerkleinerer homogenisierten Organik zugegeben, ü<BR> Mischer damit vermengt und der anaeroben Vergärung zugeführt.

5. Stufe Anaerobe Behandlung<BR> Die anaerobe Behandlung und damit die Energie-(Methan) Gewinnung teilt sich in zwei Unterstul<BR> 5a Anaerobe Biologie<BR> Die anaerobe Biologie wird mit dem partikelfreien Klarlauf der Flotationsanlage beschickt. Die g<BR> Substanzen lassen sich in einer weitaus kürzeren Zeit abbauen als partikuläre Stoffe in eir<BR> Faulturm.<BR> <P>Dadurch ist die Voraussetzung zur anaeroben Behandlung der Gesamtwassermenge ge@<BR> unwirtschaftliche Volumina der Reaktoren.<BR> <P>Die gewonnene Energie (Methan) ergibt die Entlastung der nachgeschalteten aeroben Stufe.

5b Anaerobe Vergärung<BR> Die anaerobe Vergärung wird mit den gesamten, im System anfallenden organischen Feststoffer<BR> -Homogenisiertes Siebgut aus dem Trommelschersieb<BR> -Schnittgrün aus der Teich-/Schilfkläranlage<BR> -Schnittgrün aus Anlagen und Parks<BR> -Flotat und Sediment aus der Flotationsanlage<BR> Überschußschlamm aus der aeroben Belebungsstufe<BR> Die Schlämme sind entweder durch Flotation und Siebbandfilter eingedickt oder fast trocke<BR> Schnittgrün<BR> Das Volumen ist durch die Trennung vom Hauptwasserstrom auf ein für die Behandlung v<BR> gesenkt worden.<BR> <P>Ebenso ist ein ausreichend hoher TS-Gehalt vorhanden. 6. Stufe Aerobe Biologie Die Belastung der, für die Reihe der biologischen Behandlung wichtigen aeroben Biologie durch den anaeroben Abbau der organischen Wasserinhaltsstoffe und die Elimination der partikulären Stoffe durch die als Vorklärung zu betrachtende Kombination von Trommelschersieb und Flotationsanlage ist nur noch sehr gering. Die Aufenthaltszeit und damit das Volumen der Belebung, sowie die notwendige Luftsauerstoffversorgung durch Gebläse sind auf ein wirtschaftlich zu vertretendes Maß reduziert worden. Dies wirkt sich auch auf die Menge des Überschußschlammes aus. Für die Nachktärung der aeroben Biologie bieten sich zwei Verfahren an : Sedimentation Flotation Bei beiden Verfahren wird der Belebtschlamm abgetrennt und in Rücklaufschlamm (zurück in die aerobe Biologie) undÜberschußschlamm gesplittet. Der ÜSS wird nach einer Eindickung der Anaeroben Vergärung zugeführt. Flotationsanlagen benötigen zwar einen höheren technischen Aufwand (eigentlich nur das Luftsättigungssystem), besitzen aber wesentliche Vorteile : -nur ein Viertel des bei Sedimentationsanlagen notwendigen Beckenvolumens Entfernung reiner Schwebstoffe ohne Fällungsmittel Hoher TS-Gehalt im Flotat aerobe Verhältnisse ohne Geruchsbelästigung Die weitere Eindickung des Überschußschlammes wird einfacher, bzw. kann u. U. ganz entfallen.

7. Stufe Schlammbehandlung<BR> Die Verwertung des Überschußschlammes aus der aeroben Belebungsstufe erfordert,<BR> Sedimentation als Nachklärung, eine weitere Eindickung.<BR> <P>Hierbei solite neben den Standardverfahren, Dekanter und Kammerfilterpresse, auch die Siebt<BR> werden.<BR> <P>Sie stellt, im Gegensatz zu den anderen beiden Verfahren, ein relativ einfach zu bedienende<BR> System dar, mit dem vergleichbare Erfolge erzielt werden können.<BR> <P>Der Einsatz von Flockungshilfsmitteln (Polymer) ist aber auch hierbei unumgänglich.<BR> <P>Der Stabilisierte Schlamm aus der anaeroben Vergärung läßt sich ebenso wie der Überschu<BR> Siebbandpresse dindicken.<BR> <P>Eine weitere Trocknung oder die direkte Deponierung, bzw. Verwendung als Kompost mü?<BR> entschieden werden.