Untersuchungen zur Verbesserung der Strömung in den Nachklärbecken der Kläranlage Einsiedeln

摘要

Nachklärbecken unterscheiden sich von anderen Absetzbecken in Kläranlagen dadurch, daß das Zuflußgemisch aus belebtem Schlamm und Wasser gegenüber dem Bek-keninhalt eine erheblich erhöhte Dichte aufweist. Unerwünschte Dichteströmungen mit hohen, vorwärtsgerichteten horizontalen Fließgeschwindigkeiten in Sohlennähe und entgegengesetzter Kompensationsbewegung in der oberen Beckenhälfte sind die Folge davon. Durch diese für Nachklärbecken typische Walzen beweg ung gelangen insbesondere bei maximaler Belastung erhöhte Feststoffmengen in den Ablauf, da einzelne Beckenbereiche dem angestrebten Absetzvorgang entzogen werden. Um die Leistung der bestehenden Nachklärbecken der Kläranlage Einsiedeln/Schweiz zu erhöhen, wurden während dreier Jahre anhand von Feldversuchen strömungsverbes-sernde Maßnahmen getestet. Deren Ziel bestand darin, die ungünstige Geschwindigkeitsverteilung im Beckeninnern der relativ flachen Becken zu vergleichmässigen und damit den Schlammabtrieb im Nachklärbeckenablauf zu vermindern. Vier Versuchsphasen sind in situ durchgeführt worden, die sukzessive Verbesserungen im Strömungsfeld und in der Schwebstoffverteilung brachten. Die Umstellung vom Schildräumer auf ein System mit einem Saugräumer und die Tieferlegung des Zuflußes, der Einbau von quer zur Hauptströmungsrichtung liegenden Zwischenwänden und schließlich der Einbau von Lochwänden wurden untersucht. Qualitativ und auch quantitativ konnten Verbesserungen für die Geschwindigkeitsverteilung und das Absetzverhalten eindeutig festgestellt werden.%Secondary settling tanks differ from other settling tanks in a sewage treatment plants in that the inflowing mixture of ac- tivated sludge and water has a considerably higher density than the tank contents. This leads to undesirable density currents with high forward horizontal flow rates near the bottom and an inverse compensation movement in the upper part of the tank. Because of this roller-type motion which is typical of secondary settling tanks, and above all under maximum load conditions, higher amounts of solids will enter the effluent, since individual zones of the tank are excluded from the desired settling process. To enhance the performance of the existing secondary settling tanks at the Einsiedeln sewage treatment works in Switzerland flow-improvement measures were tested over a period of three years in comprehensive field tests. The objective was to even out the unfavourable flow rate distributions in the interior of the relatively shallow tanks and thus reduce the amount of sludge in the effluent of the secondary settling tanks. Four test stages were carried out in situ which led to successive improvements in the flow zone and in the distribution of suspended solids. The changeover from blade scrapers to a system with a suction-type scraper and the lowering of the inflow level, the installation of partition walls across the main direction of flow, and finally the installation of perforated walls were tested. Both qualitative and quantitative improvements in the flow rate distribution and the settling behaviour were clearly identified.