DE2257348A1

DE2257348A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln einer biologisch abbaubare abfallstoffe enthaltenden fluessigkeit

Info

Publication number: DE2257348A1
Application number: DE2257348A
Authority: DE
Inventors: Carl E Burkhead
Original assignee: Ecodyne Corp
Current assignee: Ecodyne Corp
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-11-22
Publication date: 1973-05-30
Also published as: JPS4860457A; JPS56151697U; AT323664B; DK143397C; IT966423B; AU4659472A; DK143397B; BE791849A; ZA726187B; JPS6012636Y2; SE393591B; FI61019B; FI61019C; CA1000877A; AU465835B2; FR2161029A1; CH562166A5; FR2161029B1; GB1404777A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer biologisch abbaubare Abfallstoffe enthaltenden Flüssigkeit.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln einer biologisch abbaubare "Abfallstoffe enthaltenden Flüssigkeit, wobei von einem aerouischen Mikrcbenwachstum zur biologischen Oxidation der Abfallstoffe Gebrauch gemacht wird.

Es ist eine ganze Reihe von Verfahren und Vorrichtungen bekannt, di... der Behandlung biologisch abbaubarer Abfallctoffe dienen, um ein geklärtes und ungefährliches Abwasser zu schaffen, das in die" Natur zurückgeführt werden kann. In den letzten .Jahren richtete sich die Aufmerksamkeit auf den Verfall unserer -Ökologie, und das hat dazu geführt, dass die Entwicklung von besseren Abfallbehandlungssystenren eine besondere Priorität geniesst, obwohl die bekannten Verfahren und Vorrieh' tungen bereits eine verfeinerte Technik darstellen.

Die biologische Abwasserbehandlung ist ein Verfahren, bai den» Mikroorganismen Abfallstoffe umwandeln, v/obei gasförmige und lösbare molekxilare Endprodukte sov/ie zusatzlich Bakterienzellen erzeugt .wenden♦ Die; .Schnelligkeit und Wirksamkeit diesei Verfahrens wird durch eine Erhöhung der Menge der Bakterienzellen oder durch die dauerhafte Menge unterstütz, die zur

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Ώιν ChIiIIiT¹¹Un;; dor· Umwandlung verfügbar ist. Das Konzentrieren und Halten der Organismen in dem System wurde bisher mitte"!:¹, einer von mehreren physikalischen, oder biologischen Techniken errro.lcht, \;o?.u Flockenbjldung, Sedimentation und die Bereit·- stellung von ,rrossen Oberflächen für eine bakteriologische Vermehrung zählen.

Zwei in weiten Umfang bekannte und angewandte Techniken zuiii Behandion biologisch abbaubarer Abfallstoffe sind das Aktivsohls::,^vorfahren und das Ricselfilterverfahrsn. Beim Ak-tivschlaTi'imverfahren wird das Zusammenführen eier Organismen mit dem Abfall durch Mischen des Abwassers mit Schlamm zuwegegebracht, also mit einem Feststoffkonzentrat, das Flocken von Organismen enthält, um die gemischte Flüssigkeit zu erzeugen und sie dann einer heftigen Bewegung oder Durchraischung auszusetzen, während grosse: Volumen Luft eingeführt worden. Beim Rieselfilterverfahren sind die biologischen Organismen nicht in einem wässrigen Medium oder in dieses untergetaucht vorhanden, sie sind vielmehr in Form von freiliegendem Vfachstum an der Oberfläche von geeigneten Gegenständen und in Berührung mit der Atmosphäre vorhanden, und die Reaktion wird dadurch zuwegegebracht, dass der Abfall in relativ dünnen Strömen in direktem Kontakt mit den biologischen Schleimen fliesst.-

Es sind auch bereits Kombinationen oder gemischte Systemebekannt, die Aspekte sowohl des Aktivschlananvcrfahrens wie des Rieselfilterverfahrens benutzen. Bei einem hierher gehörigen Beispiel v/erden senkrecht angeordnete flache Asbestzementplatten als Kontaktflächen für das aerobische Kikrobenwachc^u::: verwendet. Luft wird über Öffnungen in einem Basisrost unter die Platten geblasen, damit der erforderliche Sauerstoff vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von biologisch abboubaron Abfallstoffen zu schaffen, die eine grössere Wirtschaftlichkeit und eine bessere Qualität des Ausflusses bzw. geklärten

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Abwassers ermö,";i.i chcn. .

Die ISrf j.nchmg wirket in ihrer bevorzugten Ausfuhr υ. ng οί-or-n als Bolüftun/^sbehältor, Abs etzb ehält er und aerobischer Digestor in einem einzigen physikalischen Gerät. Daher sind die Abf:>eisbehälter, Schlünircumwälzpurapen und die damit' zusammen!} üngenden BetriobsschwjerSgkeiten beim bekannten Aktivschlarnmverfahren überflüssig bzw. ausgeschaltet. Darüber hinaus erhält man bei der Jirfindung eine höhere mikrobische Intensität und eine höhere Kapazität als bei den bekannten Rieselfiltern.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfah rens zum Behandeln einer biologisch abbaubare Abfallstoffe enthaltenden Flüssigkeit ist eine Mischzone vorgesehen, die durch eine Oberseite und einen Boden begrenzt ist, zwischen denen ortsfeste Träger' angeordnet sind, die eine grosse Oberfläche je Volumeneinh6.it, einen geringen Strömungswiderstand und für aerobischc-js nikrobenwaehstuin empfängliche Oberflächenbedingungen aufweisen. Ein getrennter Strömungskanal ist gleichfalls zwischen der Oberseite und dein Boden derKischzone vorgesehen. Die Flüssigkeit vird in die Mischzone unter Einnahme eines solchen Volumens eingeführt, dass die ortsfesten Träger untergetaucht sind, und dann wird die Flüssigkeit in einer Strämungsbahn umgewälzt, welche die Hischzone und den Strqmungf.-ke.nal umfasst.. Die'Umwälzung erfolgt mit einer Strömungsgeschwindigkeit und unter Bedingungen, Vielehe eine sorgfältige Mischung der Flüssigkeit mit den ortsfesten Trägern und die Erhaltung eines an den ortsfesten Trägern anhaftenden aerobisehen Kikrobenwacnstums begünstigt. Die Flüssigkeit wird in dein Strörnungskannl an e.iner Ste3:le ausserhalb der Hischzone belüftet, um die Turbulenz innerhalb'der Mischzone auf ein Minimum herabzusetzen und ein beständiges aerobisches Mikrobenwachstum auf den ortsfesten Trägern innerhalb der Mischzone zv. begünstigen. Ein durch die vorgenannten Gehritte erzeugter geklärter Ausfluss wird an einer geeigneten Stelle des Umwälzweges abgezogen. V/eitero .Verfahrensaspekte der Erfindung werden nachfo]gunu detaillierter dargestellt.

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Die erfindungsgomässe Vorrichtung umfasst einen Behälter mit einer Mischkammer, die eine Oberseite und einen Boden aufweist und e.inen Einlass zum Einleiten der Abfallstoffe in den Behälter in einer solchen Menge umfasst, dass die· Mischkammer untergetaucht ist. Ferner ist ein Auslass zum Abziehen des geklärten Ausflusses am Behälter vorgesehen. Ortsfestes Trägermaterial füllt das Volumen der Mischkammer aus. Das Trägermaterial besitzt eine grosse Oberfläche je Volumeneinheit, e.inen niedrigen Strömungswiderstand und für aerobisches Mikrobenwachstum empfängliche Oberflächenbedingungen. Ein Strömungskanal ist zwischen der Oberseite und dem Boden der Mischkammer vorgesehen. Ferner ist eine Umwälzeinrichtung zum Umwälzen der Flüssigkeit von der Oberseite zum Boden der Mischkammer und zurück durch den Strömungskanal vorgesehen. Die Umwälzeinrichtung umfasst eine Einrichtung zum Belüften der Flüssigkeit ausserhalb der Mischkammer und ermöglicht eine gleichmässige Verteilung der belüfteten Flüssigkeit über die Oberseite der Mischkammer. Die Umwälzeinrichtung ist ferner so ausgebildet und angeordnet, dass die belüftete Flüssigkeit in der Mischkammer homogen in einer Weise gemischt wird, wodurch das aerobischc Mikrobenwachstum auf den ortsfesten Trägern begünstigt wird, während die zu einem Ablösen des aerobischen Mikrobenwuchses von den ortsfesten Trägern und zur Entwicklung von Flocken aus aerobischen Mikroben führende 'heftige Bewegung innerhalb der Mischkammer auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im Vertikalschnitt;

F^g. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht.

Gemäss Fig. 1 umfasst die Reaktionsvorrichtung 10 ein

äusseres Gehäuse 12 aus Metallblech oder dgl. mit einer korrosionsbeständigen Inneriwanciflache. Das Gehäuse 12 ist zylindrisch, kann jedoch gegebenenfalls auch einen anderen Querschnitt

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aufweisen. Eine !winlassleitung 14 mündet in das Gehäuse 12 nahe dessen oberem Ende.,

Eine Flüssigkeit mit biolgisch abbaubaren Abfallstoffen wie Abwasser und/oder Industrieabfall wird über die Einlassleitung 14 in die Vorrichtung 10 eingeführt. Die Abfällstoffe können in roher ■ Form oder nach einer Vorbehandlung wie Grobsieben, Zerkleinerung, Gitterentfernung und/oder Sedimentation eingeleitet werden.

Dem Gehäuse 12 ist ferner eine Auslassleitung 16 zum Abziehen des in der Vorrichtung 10 'behandelten und geklärten Ausflusses zugeordnet. Der Ausleitung 16 ist in bekannter V/eise ein Ausflusskasten 18 mit einem Wehr zugeordnet. Der das Wehr passierende Ausfluss ist von reiner und stabiler Qualität und zur Einleitung in einen Fluss oder in die Erde über eine Leitung 20 geeignet.

Das Gehäuse 12 umfasst eine Mischkammer mit einer Oberseite 22, die unmittelbar unterhalb der Einlassleitung 14 angeordnet ist, und mit einem Boden 24,' der am unteren linde des Gehäuses 12 angeordnet ist. Der Boden 24 der Mischkammer wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem perforierten Metallboden des Gehäuses 12 gebildet. Der Metallboden kann von einem in bekannter Weise expandierten Metallgatter oder dgl. gebildet sein.

Mit Ausnahme eines zentralen Strömungskanals 26, der jeti-.t zu betrachten ist, ist der gesamte Rauminhalt der Mischkammer zwischen der Oberseite 22 und dem Boden 24 von einem ortsfesten Trägermaterial 28 ausgefüllt. Die ortsfesten Träger 28 können aus einer ganzen Reihe von Materialien ausgewählt sein, die eine grosse Oberfläche je Volumeneinheit, einen geringen Strömungswiderstand, also eine hohe Porosität, und Oberflächenbedingungen auf v/eisen, die für aer-obisch.es Mikrobenwachstum geeignet sind. Beispielsweise wurde festgestellt, dass Turmfüllungsmittel aus Polypropylen geeignet sind. In einem Laboratoriuinsversuch zur Erfindung wurden im Handel erhältliche

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mige Füllkörper aus Polypropylen von etwa 16 mm Nenngrosso line: mit einer Oberfläche von etwa 0,33 m /1 (100 sq.ft per cu.ft.) verwendet. Bei einem Prototyp mit einer Mischkammer von 1,36 m"^; ('+8 cu.ft.) wurden ringförmige Körn or von DO ^m Nenngrössc mit einer spezifischen Oberfläche von etwa 0,092 τη.'"/1 (28 sq.ft. per cu.ft.) verwendet. Der Fachmann weiss, dass andere Packungsi.iittel v/ie Raschigringe und Pallringe sov/ie Satt dringe (z.B. Berl) verwendet v/erden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die ortsfesten Ti^äger 28 können auch aus anderem Material als Kunststoff hergestellt sein, solange sich das Material gegenüber den Mikroben nichttoxisch verhält und im übrigen für den aeroben Kikrobenvmchs auf seiner Oberfläche empfänglich ist.

Natürlich dürfen die Öffnungen im perforierten Boden 24 der Mischkammer nicht so gross sein, dass die einzelnen Träger 28 hindurchkönnen, sie sollten Jedoch unter Einhaltung dieser Bedingung möglichst gross sein.

V/ie bereits erwähnt ist in der Mitte der Mischkammer ein Strömungskanal 26 vorgesehen, der sich zwischen der Oberseite 22 und dom Boden 2A erstreckt. Der Strömungskanal 26, der zylindrisch sein kann, bildet einen Teil eines Strömungsurnwälzweges, in dem die ortsfesten Träger 28 der Mischkammer liegen. Der Strömungskanal 26 erstreckt sich zv/eckmässigorwcise v/ie dargestellt längs der zentralen Achse des Gehäuses 12, jedoch kann der Strömungskanal auch an anderen Stellen innerhalb oder sogar ausserhalb des Gehäuses 12 angeordnet sein.

Die ortsfesten Träger 28 innerhalb der Mischkammer sind in die Flüssigkeit eingetaucht, die der Vorrichtung über die Einlassleitung 14 zugeführt wird. Die biologische Oxidation der organischen Abfallstoffe innerhalb der Flüssigkeit wird durch kontinuierliche Umwälzung der Flüssigkeit durch die Trüger und durch kontinuierliche Belüftung der Flüssigkeit erreicht, die in solcher V/eise vorgenommen v/erden, dass ein hochaktives aerobicchcs Mikrobenwachstum auf den ortsfesten Trägern innerhalb des gesamten Raumes der Mischkammer

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begünstigt wird. Es ist wesentlich, dass die Baktsrienkolonion an den ortsfesten Trägern anhaften und dass ein Flocken oder Schweben von aerobischen Bakterienkulturen in der Flüssigkeit auf ein Miniraum herabgesetzt wird. Daher müssen heftige Bewegungen" oder Turbulenz innerhalb der Mischkammer, die zu einen Abscheren oder Losreissen des Bakterienwuchses von den ortsfesten Trägern 28 führen, vermieden v/erden.

Ferner ist es wesentlich, eine wirksame Ausnutzung des gesamten Volumens der ortsfesten Träger 28 zu erhalten, und deswegen sollte die Umwälzeinrichtung so ausgeführt sein, dass ein homogenes Mischen gefördert wird, wobei von der Umwälzung nicht erfasste Räume innerhalb der Mischkammer vermieden sind.

Im Rahmen der Erfindung hängen sich die im Abwasser schwebenden Feststoffe selbst an dem Schleim auf den ortsfesten Trägern 28 an. Die Feststoffe verbleiben auf den Trägern, bis sie sich als inerte Restfeststoffe ablösen, und dabei wird den Mikroben eine lange Zeit gegeben, um die organischen Substanzen zu oxidieren und zu stabilisieren. Die Schlammreifezeit des Verfahrens, nämlich die Länge der Zeit, in der die Feststoffe an den Trägern anhaften, bevor sie abgelöst werden, ist wesentlich länger als beim normalen Aktivschlammverfahrcn. Es ist sogar möglich, mit dem erfindungsgemässen Verfahren sich der theoretischen Oxydationsgrenze anzunähern. Es wurde festgestellt, dass das System eine ausgezeichnete Kapazität zum Aufnehmen von stoss\?eisen Belastungen besitzt.

Es wurde festgestellt, dass die Funktionen-des Belüften?;, Verteilens und Umwälzens in einer sehr wirksamen und befriedigenden Weise durch einen mechanischen Oberflächenbelüfter 30 ■ erfüllt werden können, der am oberen Ende des zentralen Strömungskanals 26 eingebaut ist. Ein solcher Belüfter zieht die Flüssigkeit durch den Strömungskanal 26 nach oben und belüftet die angesaugte Flüssigkeit mit Hilfe der sich drehenden Läuferschaufeln, welche die Flüssigkeit in kleine Teilchen aufteilen, während dia.Flüssigkeit mit im wesentlichen"gleichförmiger Verteilung über die Oberseite 22 der Mischkammer radial nach aussen geschleudert wird. . ,

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Die mechanische Oberflächenbelüftung mit Hilfe der Vorrichtung 13 erzeugt weniger Scherkräfte und Bewegung innerhalb der Mischko'i'mor als dieses bei anderen Techniken wie beispielsweise Djffußiom'bolüftung der Fall ist. ]Cs sei jedoch bemerkt, dass andere Belüftungstechniken oder andere Belüftungsvorrichtungen anstelle der Vorrichtung 30 verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, solange nur die vorhergenannten Kriterien erfüllt sind. Beispielsweise kann ein Belüftungsrohr zentral im Strömungskanal 26 angeordnet v/erden, des eine Mündungsöffnung aufweist, die abwärts gerichtet und an einem Punkt .innerhalb der Länge des Strömungökansv.s 26 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung wird ein Umlcnkkegcl am oberen Ende des Strörnungskanals 26 anstelle der¹ Belüftungsvorrichtung 30 angeordnet, um die Flüssigkeit umzulenken, die mittels der abgegebenen Luft aus dem zentralen Rohr aufwärts verlagert wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform v/erden die sich drehenden Läuferschaufeln des mechanischen Belüfters 30 mit Hilfe eines Motors 32 angetrieben, der von einem Brückenteil 35 unterstützt ist, das an gegenüberliegenden Seitenwäno.en des Gehäuses 12 befestigt ist. Der Motor 32 und der Läufer der Belüftungsvorrichtung 30 sind in bekannter V/eise über eine Antriebswelle 34 miteinander verbunden.

Der Läufer der Belüftungsvorrichtung 30 ist an der Oberfläche der Flüssigkeit angeordnet, wobei die Läuferschaufeln zum Teil eingetaucht sind. Um ein mögliches Auftreffen auf die Träger 28 zu vermeiden, kann ein grobmaschiges Haltcnetz oder dgl. an der Oberseite 22 der Mischkammer angeordnet sein. Darüber hinaus wird ein Trägermaterial bevorzugt, dessen spezifisches Gewicht etwas grosser als das von Y/asser ist, um die Gefahr des Zusammentreffens mit den Läuferschaufeln herabzusetzen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner innerhalb des Gehäuses 12 eine Absetzkammer vorgesehen. Die Absetzkammer ist unterhalb des mit Öffnungen versehenen Bodens ?k

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der Mischkammer angeordnet. Ein konischer Absetzbehä'lter 33 umschliesst .das untere Ende des Gehäuses 12. Die Seitenwandπ des konischen Behälters 38 bilden einen Winkel von etwa 60° zur senkrechten. Achse des Kegels, wodurch gewährleistet ist, "dass die abgesetzten Stoffe zum Scheitel des Kegels fliessen. Ein Schlamraabzugsrohr 40 geht vomSeh eitel des konischen Behälters 38 aus. Ein Ventil 32 ist in das Rohr 40 eingebaut und wird periodisch geöffnet, um das sich ansammelnde Sediment abzuziehen. Dieses Sediment wird, von im wesentlichen inerten Restfeststoffen gebildet, die sich aus der Mischkammer abgesetzt haben. Das abgezogene Sediment wird nicht im Umlauf zurückgeführt, sondern auf eine bekannte zweckmässige Vieise be-seinigt.

Das untere Ende des Strömungskanals 26 liegt auf dem mit Öffnungen versehenen Boden 24 der Mischkammer auf. Der Scheitel des Aufnahmebehälters 38 ist mit ausreichendem Abstand unterhalb des Bodens 24 angeordnet, so dass die umgewälzte Flüssigkeit den Boden des Aufnahmebehälters 38 nicht ausspült und das Sediment nicht in den Kreislauf zurückführt. Das Verfahren wird so betrieben, dass sich eine hohe Verweilzeit der Feststoffe auf den ortsfesten Trägern 28 ergibt. Die. über die Einlassleitung 14 eintretenden Feststoffe werden zusammen mit den löslichen Verunreinigungen mit Hilfe der Mikroorganismen entfernt, die auf den ortsfesten Trägern 28 wachsen. Periodisch werden aufgeschlossene Feststoffe von den ortsfesten Trägern 28 freigegeben, die sich im Aufnahmebehälter 38 absetzen. Die aufgeschlossenen Feststoffe, sowohl die biologisch nicht'abbaubaren wie die mikrobisch, abbaubaren besitzen bessere Absetz-' eigenschaften als die Feststoffe des Zuflusses, weil sie grosser und dichter sind, was eine direkte Folge der langen lüikrobischen Verweilzeit an den ortsfesten Trägern 28 ist.

Es wurden Laboratoriumsversuche zur Erfindung durchgeführt, wobei eine mit konstanter Temperatur arbeitende Fermentiervorrichtung als Reaktor verwendet wurde. Der Reaktor wurde bei !Raumtemperatur zwischen 21 und 27⁰C betrieben. Der Reaktor

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besass eine Kapazität von 10,5 1 ohne das ortsfeste Trägermaterial 23, dan .Ansaugrohr 26, den mit Öffnungen versehenen Boden ?.k und andere eingetauchte Teile. Die v/irksame Flüssigkeitsaufnrlipoknpazität des Reaktors mit den eingetauchten Teilen betrug 9,0 1. Der Zufluss während einer bestimmter: De-lüftungszcit war auf die wirksame itufnahmekapazität des Reaktors von 9 1 ausgerichtet.

Als ortsfeste Träger 28 wurden die vorbeschriebenen rirr,-förmigen Körper aus Polypropylen verwendet, und zwar insgesamt 1500 Stück der Laboratoriumsgrösse von 16 nun Ncnngrösso. Das mittlere Stückgewicht der Träger betrug 0,506 g. Das von den 1500 Füllkörpern eingenommene Volumen betrug etwa 900 ml. Die beschriebenen bzw. verwendeten Träger sind inert, zeigen bei normaler Beanspruchung keine Auslenkung oder Abbiegung und können einer Temperatur von maximal 127°C ausgesetzt werden, ohne dass es zu einer Beschädigung oder Zerstörung kommt. Bei der verwendeten Nenngrösse von 16 mm ergab sich eine spezifische Oberfläche von 0,33 m /1. Die vorbeschriebenen Träger sind als solche bereits bekannt und wurden bisher im Rahmen von Rieselfiltervorrichtungen verwendet.

Bei den Versuchen wurde abgesetztes Abwasser aus der Behandlungsanlage einer kleinen Gemeinde zum Modellreaktor gepumpt. Um einen gleichförmigen Pumpdurchsatz zu erhalten, wurde eine bekannte Einrichtung mit konstanter Fallhöhe zwischen dem Speisebehälter und der Ansaugseite der Pumpe eingeschaltet . Das Abwasser wurde dem biologischen Reaktor kontinuierlich mit einem vorgegebenen Durchsatz zugeführt, um die gewünschte Belüftungszeit zu erhalten. Eine vollständige Mischung und Belüftung wurden mit Hilfe von magnetisch angetriebenen ilachflügeligen Turbinen erreicht, die in dem zentralen Ansaugrohr 26 angeordnet waren.

Zunächst wurde der Reaktor mit einer 12-stündigen Belüitungszeit 127 Tage lang betrieben. Zusätzliche Versuche wurden über 26 Tage mit einer 6-stündigen Belüftungszeit durchgeführt, Während der 12-stündigen Verweilzeit wurde ein mittlerer

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gesamter chemischer Sauerstoffbedarf des Zuflusses von 202 üvr/1 und ein chemischer Sauerstoffbedarf des gelösten Anteil des Zuflusses von 111 Lig/1 festgestellt. Der mittlere gesamte chemische Sauerstoffbedarf des Ausflusses wurde mit 31 ißg/1 festgestellt. Der gesamte chemische Sauerstoffbedarf des Ausflusses, und der chemische »Sauerstoffbedarf des gelösten Anteils des Ausflusses waren im wesentlichen gleich, weil der Anteil der schwebenden Feststoffe im Ausfluss vernachlässigbar waren.

Bei der 6-stüiidigen Verweilzeit betrug der mittlere gesamte chemische Sauerstoffbedarf des Zuflusses 508 mg/1, und der mittlere chemische Sauerstoffbedarf des gelösten Anteils dos Zuflusses betrug 240 mg/1. Der gesamte chemische Sauerstoffbedarf des Ausflusses betrug im Mittel 30 mg/1.

Begrenztere Untersuchungen- wurden im Hinblick auf den biologischen Sauerstoffbedarf durchgeführt. Während der Dauer der Untersuchung betrug der gesamte biologische Sauerstoffbedarf des Zuflusses im Mittel 98 ing/l» während der biolgischc Sauerstoffbedarf des gelösten Anteils im Mittel 53 mg/1 betrug. Bei der C—stündigen Yerweilzeit betrug der biologisch©:" Sauerstoffbedarf des Zuflusses in -Mittel 174 mg/1, während el or idili.;--lero biologische Sauerstoffbedarf des gelösten Anteils bei etwa 80 mg/1 leg.

Bei der 12-stündigen Verweilzeit betug der Gehalt an schwebenden Feststoffen zwischen 10 und 137 mg/1, im Mittel 65mg/l. Der Gehalt an schwebenden Feststoffen im Ausfluss betrug zwischen 0 und 5 mg/1, im Mittel 3 mg/1. Etwa 80 % der gesamten Schwebstoffe waren flüchtig. Während der 6-stündigen Vcrweilzeit betrug der Gehalt an Schwebstoffen im Zufluss im Mittel 121 mg/l, -während der Gehalt an Schwebstoffen im Ausfluss im Mittel- 14 mg/1 betrug.

Es wurde ferner festgestellt, dass bei der 12-stündigen' Verweilzeit eine nahezu vollständige Nitrierung auftrat, wenn eine richtige Mischung erfolgte und genügend gelöster Sauerstoff vorhanden war. Der pll-rV/ert wurde in regelmässigen Abstandon

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sowohl beim Zufluss v;je beim Ausfluss gemessen und belief sich zwischen 7,1 und 7,8. Gelegentlich wurde auch der gelöste Sauerstoff in der gemischten Flüssigkeit innerhalb des Ansaugrohres gemessen. Der Anteil an gelöstem Sauerstoff lag zwischen 1,5 und 2,k mg/1.

Mikroskopische Untersuchungen der biologischen Feststoffe auf öen ortsfesten Körpern zeigten, dass die I-likroben mit denjenigen identisch waren, die-man beim normalen Aktivschlarm: verfahren findet. Bei der 12-stündigen Verweilzeit existierten höhere Formen tierischen Lebens in den biologischen Feststoffen auf den ortsfesten Trägern als bei den Versuchen mit nur 6-stündiger Verweilzeit.

Während der Versuche wurde eine ausserordentlich gute Qualität des Ausflusses hinsichtlich der prozentualen Entfernung und der Ausfluss-Konzentration an chemischem Sauerstoffbedarf und biologischem Sauerstoffbedarf sowie an Schwebstoffen erzielt. Bei 12-stündiger Verweilzeit konnten 85 % des gesamten chemischen Sauerstoffbedarfs, 95 % des biologischen Sauerstoffbedarfs und 95 % der gesamten Schwebstoffe entfernt werden. Bei 6-stündiger Verweilzeit wurde eine Entfernung von 85 /3 des chemischen Sauerstoffbedarfs, 05 % des biologischen Sauerstoffbedarfs und 88 % der Schwebstoffe festgestellt.

/Ansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren, zum Behandeln einer "biologisch abbaubare Abfallstoff enthaltenden Flüssigkeit unter Verwendung eines Reaktors mit einer Säule aus ortsfestem Trägermaterial mit hoher Oberfläche je Volumeneinheit und hoher Porosität, gek e η η ζ e i c h η et durch Einleiten der Flüssigkeit als Zufluss in den Reaktor in einer zum Untertauchen der Säule aus den ortsfesten Trägern ausreichenden Menge, durch Obsrflaohenbelüfteii der Flüssigkeit am oberen Ende der -Säule aus den .ortsfesten Trägern, durch gleichförmiges Vorteilen der belüfteten Flüssigkeit über die Oberseite der Säule aus den ortsfesten Trägern, durch Umwälzen der belüfteten und verteilten Flüssigkeit in einem abwärts gerichteten ötröaungsweg durch die Säule aus ortsfesten Trägern derart, dass die Turbulenz unter einem Viert gehalten wird, bei dem der aerobieche Mikrobenvaichs auf den ortsfesten Trägern abreiset und wobei das vJachstuiii auf den ortsfesten Trägern begünstigt wird, durch Umwälzen der am Boden der Säule aus den ortsfesten Trägern aufgefangenen Flüssigkeit durch die Belüftungs-, Vcrteilungs- und Pumpzone unter homogenem Mischen der Flüssigkeit innerhalb des gesamten von den ortsfesten Trägern ausgefülltem Volumens der Säule und durch Abziehen des Ausflusses aus dem Reaktor nach erfolgter Klärung durch die aerobische Hilcrobenv/irkung auf ö.en ortsfesten Trägern unter biologischem Ab- '■ bau der Abfallstoffe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Urnwälzen die Rückführung der Flüssigkeit vom Boden zur Oberseite der Säule mit den ortsfesten Trägern durch einen von dieser Säule mit den ortsfesten Trägern getrennten Strömungskanal umfasst.

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3. Vorfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η « ζ e i c h η e t , dass Träger verwendet werden, die für das aerobische Hikrobonwachstum empfänglich sind und dass die umwälzung so ausgeführt wird, dass eine sorgfältige Mischung und Zusammenführung der Flüssigkeit mit den ortsfesten Trägern erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , dass unterhalb der eine Hisca-· kanirnei· bildenden Säule mit den ortsfesten Trägern eine Absetzzone zum Aufnehmen von Restfeststoffen vorgesehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η -

ζ e i c h η e t , dass die Flüssigkeit ausserhalb der Absetzzone umgewälzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Restfeststoffe periodisch aus der Absetzzone abgezogen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftung der Flüssigkeit als Oberflächenbelüftung an einer Stelle des Strömung; weges oberhalb der Oberseite der die Mischkammer bildenden Säule mit den Trägern durchgeführt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Behälter (12), der eine Mischkammer mit einer Oberseite (22) und einem Boden (24) umfasst und eine Einlassöffnung (14) sowie eine Abiaufleitung (16) zum Abziehen des geklärten Ausflusses aufweist, durch ortsfeste Träger (28), welche die Mischkammer· ausfüllen, eine grosse Oberfläche je Volumeneinheit aufweisen, einen niedrigen Strömungswiderstand besitzen und für das aerobische Mikrobenwachstum empfängliche Oberfl;*-■ chenbedingungcn besitzen, durch einen Strömungskanal (26), der sich zwischen der Oberseite (22) und dem Boden (24) eier Mischkammei¹ erstreckt und durch eine Umwälzvorrichtung (30)

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zum Pumpen der Flüssigkeit von der Oberseite (22) durch die Mischkammer zum Boden. (24) und zurück durch den Strömungskanal (26), wobei die Umwälzvorrichtung (30) eine Bglüftungseinrichtung und eine Verteilereinrichtung zum Belüften der Flüssigkeit ausπerhalb der Mischkammer und zum gleichmässigfrn Vei'teilen der belüfteten Flüssigkeit über die Oberseite (22) der Mischkammer umfasst und so ausgebildet und angeordnet i&t, dass eine homogene Mischung der belüfteten Flüssigkeit innerhalb der Mischkammer und ein aerobisches Mikrobenwachstum auf den ortsfesten Trägern (28) begünstigt wird, während zugleich solche heftigen Bewegungen in der Mischkammer auf ein Minimum herabgesetzt werden, die zu einem Ablösen des aerobischen

■ . und MikrobeiTv.'uchses von den ortsfesten Trägern (28) /zur Entwicklung von aerobischen Mikrobenflocken führen könnten. -

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η -

ζ e i c hn e t , dass ein mit Öffnungen versehener Boden den Boden (2'0 der Mischkammer innerhalb des Behälters (12) blldet und dass ein Aufnahmebehälter (38) unterhalb"des Bodens {2J\) vergesohen ist und eine Absetzkammer bildet> an die ein Abzugsrohr (40) zum periodischen Abziehen des angesammelten SedimentGε angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder- 9, dadurch gekennzeichnet , dass die U_mwäl ζ einrichtung (30) einen mechanischen Oberflächenbelüfter umfasst, der im Bereich der Oberseite (22) der Mischkammer angeordnet ist und mit dem Strömungskanal (26) in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadiirch gekennzeichnet , dass die Ablaufleitung (16) von der Mischkammer an einer Stelle zwischen ihrer Oberseite (22) und ihrem-Boden (24) ausgeht.

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