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DE102009036971A1 - Sandwich carrier material useful as a growth surface for a biofilm in a liquid, comprises plastic bodies in the form of flat and/or bent plates and/or hyperbolic paraboloid with a porous surface - Google Patents

Sandwich carrier material useful as a growth surface for a biofilm in a liquid, comprises plastic bodies in the form of flat and/or bent plates and/or hyperbolic paraboloid with a porous surface Download PDF

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DE102009036971A1
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Germany
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carrier material
sandwich
carrier
flat
biofilm
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DE102009036971A
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German (de)
Inventor
Markus Dr. Geiger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MULTI UMWELTTECHNOLOGIE AG
Original Assignee
MULTI UMWELTTECHNOLOGIE AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

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Abstract

The sandwich carrier material comprises plastic bodies in the form of flat and/or bent plates and/or hyperbolic paraboloid with a porous surface. The density of the carrier element corresponding to the application is adjusted to 0.5-1.5 g/cm 3>with the aid of an co-extruded non-porous outer sheath, which acts as protective ring against the material abrasion, has a layer thickness of 0.5-5 mm and consists of 2-5 layers. The carrier parts have a thickness of 0.5-3 mm, are circular, have diameter of 5-50 mm, length of 5-50 mm and width of 5-50 mm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sandwich-Trägermedium zur Immobilisierung von Biofilmen in einer Flüssigkeit, beispielsweise einem Wasser oder Abwasser, mit einer Vielzahl von Trägerelementen mit einer porösen Oberfläche wobei das Trägermaterial zur Einstellung der Dichte und zum mechanischen Schutz gegen Abrieb aus mindestens zwei Schichten mit unterschiedlicher Dichte besteht.The The invention relates to a sandwich carrier medium for immobilization of biofilms in a liquid, such as a Water or wastewater, with a variety of support elements with a porous surface wherein the carrier material for Density adjustment and mechanical protection against abrasion consists of at least two layers of different density.

Aus der EP 0 793 622 B1 ist ein Trägermedium bekannt, das zum Aufnehmen eines Biofilms in einem Fluid benutzt werden kann, beispielsweise einem Abwasser, bestehend aus einer Vielzahl von scheiben- oder ringförmigen Kunststoffflocken mit dicht aneinander liegenden Poren.From the EP 0 793 622 B1 For example, a carrier medium is known which can be used to receive a biofilm in a fluid, such as a waste water consisting of a plurality of disc or annular plastic flakes with closely spaced pores.

In dem Patent EP 0 793 622 B1 wird auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Trägermediums beschrieben das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Teil der Poren zuvor geschlossene Zellen sind, die durch den Überdruck eines Gases in den Zellen aufgebrochen sind und dass die Scheiben oder Ringe ein Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen zwischen 120.000 und 150.000 m2/m3 haben.In the patent EP 0 793 622 B1 The invention also relates to a process for producing this carrier medium, which is characterized in that a part of the pores are previously closed cells which have been broken by the overpressure of a gas in the cells and the discs or rings have a surface-to-volume ratio of between 120,000 and 120,000 150,000 m 2 / m 3 .

Aufgrund dieses oder ähnlicher Herstellungsverfahren dieses Trägermaterialtyps wird zwangsläufig ein Gasvolumen in der Matrix eingeschlossen. Die resultierende Dichte des Tägermaterials ist deshalb deutlich geringer als 1. Wird PE oder PP als Hauptbestandteil verwendet resultiert, je nach Gasanteil, eine Dichte von ca. 0,2 bis 0,5 g/cm3. Ein solches Trägermaterial ist nicht oder nur mit erheblichem Energieaufwand in ein (Ab)Wasser einmischbar.Due to this or similar production process of this type of carrier material, a gas volume is inevitably trapped in the matrix. The resulting density of the Tägermaterials is therefore significantly less than 1. If PE or PP used as the main component results, depending on the gas content, a density of about 0.2 to 0.5 g / cm 3 . Such a carrier material is not or only with considerable expenditure of energy in a (Ab) water einmischbar.

Für viele Anwendungen in der Wasser- und Abwassertechnik (z. B. Denitrifikation, Nitrifikation, schwachbelüftete CSB-Stufen, Anaerobstufen) ist ein derartiges Trägermaterial deshalb ungeeignet.For many applications in water and wastewater technology (eg denitrification, Nitrification, slightly aerated COD stages, anaerobic stages) is such a carrier material therefore unsuitable.

In der Praxis wird versucht die Dichte des Trägermaterials mit Hilfe von Zusätzen bei der Produktion des Kunststoffschaums zu kompensiert bzw. so einzustellen, dass die gewünschte Dichte erreicht wird. Die verwendeten Zusätze beeinflussen jedoch die Ausbildung der Porenstruktur und sind nur bis zu einer kritischen Größe anwendbar. Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Sandwich-Trägermaterial der eingangs genannten Art zu schaffen mit Trägerelementen, auf denen sich Biofilme dauerhaft etablieren können, die lange Standzeiten auch in turbulenten aeroben und/oder anaeroben Flüssigkeitsströmen aufweisen und die eine an die Aufgabenstellung optimierte Dichte aufweisen als bisher bekannt und deshalb der notwendige Energieeintrag für die Durchmischung minimiert werden kann.In In practice, the density of the carrier material is attempted with the help of additives in the production of plastic foam to be compensated or adjusted so that the desired Density is achieved. Influencing the additives used However, the formation of the pore structure and are only up to one critical size applicable. It is the job of Invention, a sandwich carrier material of the aforementioned To create kind with carrier elements, on which biofilms can permanently establish the long service life, too in turbulent aerobic and / or anaerobic fluid streams have and optimized for the task density have as previously known and therefore the necessary energy input for mixing can be minimized.

Diese Eigenschaften des Trägermaterials werden dadurch erreicht, dass um einen geschäumten Kern mindestens eine Aussenhülle aus einer Mischung von Kunststoff und Füllmaterial koextrudiert wird. Durch die verwendete Rezeptur aus Kunststoff und Füllmaterial, beispielsweise PE und/oder PP mit BaSO4 und/oder Kreide und/oder anderen geeigneten Nanopartikeln und der Dicke des koextrudierten Aussenmantels kann die Dichte des Sandwich-Trägers eingestellt werden. Gleichzeitig dient der koextrudierte Aussenmantel um den Schaumkern als Schutzring um die Schaumscheibe und verhindert bzw. vermindert weitgehend die mechanische Abrasion die beim Einmischen und beim Durchmischen der Scheiben im Reaktionsbehälter auftritt.These Characteristics of the carrier material are achieved by that around a foamed core at least one outer shell is coextruded from a mixture of plastic and filler material. Due to the used plastic and filler formulation, for example, PE and / or PP with BaSO4 and / or chalk and / or other suitable nanoparticles and the thickness of the coextruded outer jacket The density of the sandwich carrier can be adjusted. At the same time, the coextruded outer jacket serves around the foam core as a protective ring around the foam disc and prevents or reduces largely the mechanical abrasion when mixing in and at Mixing the discs in the reaction vessel occurs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung 1 und 2 dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die 1 zeigt eine Ausführungsform des Trägermaterials in der Aufsicht. Der geschäumte Kern und der koextrudierte Aussenmantel sind erkennbar. Die 2 zeigt einen Schnitt durch ein Trägerelement. In der äußeren Oberfläche befinden sich offene Poren. Die in der Kunststoffmatrix eingelagerten Gasblasen und der koextrudierte Aussenmantel sind sichtbar.An embodiment of the invention is shown in the drawing 1 and 2 and will be described in more detail below. The 1 shows an embodiment of the carrier material in the plan view. The foamed core and the coextruded outer sheath are recognizable. The 2 shows a section through a support element. The outer surface has open pores. The embedded in the plastic matrix gas bubbles and the coextruded outer shell are visible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 0793622 B1 [0002, 0003] EP 0793622 B1 [0002, 0003]

Claims (6)

Ein Sandwich-Trägermaterial als Aufwuchsfläche für einen Biofilm in einer Flüssigkeit, bestehend aus einer Vielzahl von Kunststoffkörpern in Form von flachen und/oder gebogenen Scheiben und/oder hyperbolischen Paraboloiden mit einer porösen Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Trägerelemente entsprechend der Anwendung mit Hilfe mindestens eines koextrudierten nicht porösen Aussenmantels zwischen 0,5 und 1,5 g/cm3 eingestellt werden kann und dass dieser koextrudierte Aussenmantel als Schutzring gegen Materialabrasion wirkt.A sandwich carrier material as a growth surface for a biofilm in a liquid, consisting of a plurality of plastic bodies in the form of flat and / or curved discs and / or hyperbolic paraboloids having a porous surface, characterized in that the density of the carrier elements according to the application Help at least one coextruded non-porous outer sheath between 0.5 and 1.5 g / cm 3 can be adjusted and that this coextruded outer sheath acts as a protective ring against material abrasion. Ein Sandwich-Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der koextrudierte Aussenmantel eine Schichtdicke zwischen 0,1 und 10 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 5 mm hat.A sandwich carrier material according to claim 1, characterized in that the coextruded outer sheath a Layer thickness between 0.1 and 10 mm, in particular between 0.5 and 5 mm. Ein Sandwich-Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der koextrudierte Aussenmantel aus 2 bis 5 Lagen besteht.A sandwich carrier material according to claim 1, characterized in that the coextruded outer shell 2 to 5 layers exists. Ein Sandwich-Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile eine Dicke zwischen 0,2 und 5 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 3 mm haben.A sandwich carrier material according to claim 1, characterized in that the carrier parts have a thickness between 0.2 and 5 mm, in particular between 0.5 and 3 mm. Ein Sandwich-Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile rund sind und einen Durchmesser zwischen 5 und 50 mm haben.A sandwich carrier material according to claim 1, characterized in that the carrier parts are round and have a diameter between 5 and 50 mm. Ein Sandwich-Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile eine Länge von 5 bis 50 mm und eine Breite zwischen 5 und 50 mm haben.A sandwich carrier material according to claim 1, characterized in that the carrier parts have a length from 5 to 50 mm and have a width between 5 and 50 mm.
DE102009036971A 2009-08-12 2009-08-12 Sandwich carrier material useful as a growth surface for a biofilm in a liquid, comprises plastic bodies in the form of flat and/or bent plates and/or hyperbolic paraboloid with a porous surface Ceased DE102009036971A1 (en)

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