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DE4008676A1 - Appts. for aerobic treatment of waste water - using oxidising agent and shearing machine rotor-stator - Google Patents

Appts. for aerobic treatment of waste water - using oxidising agent and shearing machine rotor-stator

Info

Publication number
DE4008676A1
DE4008676A1 DE19904008676 DE4008676A DE4008676A1 DE 4008676 A1 DE4008676 A1 DE 4008676A1 DE 19904008676 DE19904008676 DE 19904008676 DE 4008676 A DE4008676 A DE 4008676A DE 4008676 A1 DE4008676 A1 DE 4008676A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
water
treated
stator
oxidizing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904008676
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Joachim Praus
Hubert Dr Ing Coenen
Georg Dipl Ing Osthaus
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.)
BWS Technologie GmbH
Original Assignee
Krupp Buckau Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krupp Buckau Maschinenbau GmbH filed Critical Krupp Buckau Maschinenbau GmbH
Priority to DE19904008676 priority Critical patent/DE4008676A1/en
Publication of DE4008676A1 publication Critical patent/DE4008676A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Appts. treats waste water using oxidising agent and rotor-stator shearing machine. Oxidising agent is mixed with waste water. Mixt. is sheared in rotor-stator machine which breaks it up into fine particles. This results in higher rate of O2 transfer. Waste water is taken from a basin via pipe to the shearing machine. A pump injects liq. oxidising agent via another pipe and blower feeds air into machine via its connecting pipe. Fine particles which are produced are fed via a pipe to distributor. ADVANTAGE - Appts. uses hydrogen peroxide or potassium permanganate. It makes economic use of oxidising agent and is more effective.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aeroben Abwasserbehandlung durch Zugabe von Oxidationsmitteln und Mischung desselben mit dem zu abehandelnden Wassern, sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.The invention relates to a method for aerobic Wastewater treatment by adding Oxidizing agents and mixing the same with the treating water, as well as a device its implementation.

Bei der aeroben Abwasserbehandlung besteht das allgemeine Problem, ein sauerstofflieferndes Oxidationsmittel in dem zu behandelnden Wasser zu lösen und den Sauerstoff an die zu oxidierenden Substanzen heranzubringen. Der eigentliche Oxiditionsvorgang als exoterme Reaktion läuft spontan ab. Üblicherweise wird eine solche Abwasserbehandlung in Oxiditionsbecken oder Oxiditionsteichen durchgeführt, daß heißt in flachen Behältern mit geringer Wassersäule. Das zu behandelnde Wasser wird in diese Becken oder Teiche eingeleitet, und als Oxidationsmittel wird in aller Regel Luft über ein Verteilersystem zugeführt. Aufgabe dieses Verteilersystems ist es, die Luft in Form von möglichst kleinen Bläschen einzutragen, da die Lösung und damit die Ausnutzung des eingetragenen Sauerstoffes wesentlich von der Größe der Bläschen abhängt. Die mit den bekannten Verteilersystemen erreichbare Bläschengröße ist für einen hohen Sauerstoffeintrag noch zu groß, vor allem deshalb, weil die Verweilzeit wegen der geringen Wassersäule für einen effektiven Sauerstoffaustausch nicht ausreicht. This is the case with aerobic wastewater treatment general problem, an oxygen supplier Oxidizing agent in the water to be treated solve and the oxygen to the oxidized Bring substances. The actual Oxidation process runs as an exotic reaction spontaneously. Usually such a Wastewater treatment in oxidation tanks or Oxidation ponds carried out, that is, in shallow Containers with a low water column. That too Treating water is in these pools or ponds initiated, and as an oxidizing agent in all Usually air is supplied via a distribution system. The task of this distribution system is to keep the air in Enter the shape of the smallest possible bubbles, because the solution and thus the exploitation of the entered oxygen significantly from the size the bubbles hang down. The one with the known ones Distribution systems achievable bubble size is for a high oxygen input is still too large all because the dwell time because of the low water column for an effective Oxygen exchange is not sufficient.  

Aus diesem Grunde wurde versucht, den Sauerstoffein­ trag mit Hilfe von in die Reaktionsbecken eingehängten Rührwerken, Propellern und Ejektorbelüftern zu erhöhen. Beispiele dafür sind der "Fuchs-Umwelsbelüfter" der Fa. F. G. W Fuchs Gas- und Wassertechnik und der "Submersible Aerator" PODB-I der Fa. Landia. Die mit diesen Einrichtungen erreichbare Verbesserung des Sauerstoffeintrages ist jedoch sehr begrenzt.For this reason, an attempt has been made to oxygenate with the help of in the reaction basin mounted agitators, propellers and To increase ejector aerators. Examples of this are the "Fuchs environmental aerator" from F. G. W Fuchs Gas and water technology and the "Submersible Aerator" PODB-I from Landia. Those with these facilities achievable improvement in oxygen input is however very limited.

Es wurde daher mit Fermentern, d. h. geschlossenen Behältern mit Rührwerken - teilweise großer Bauhöhe - versucht, den Sauerstoffeintrag zu verbessern bzw. zu optimieren (siehe hierzu Chemie-Technik 8. Jahrgang "1979" Nr. 7, S. 330/331 und Chemie-Ingenieurtechnik 51 "1979" Nr. 4, S. 288-294). Dies geschah jedoch nur mit bedingtem Erfolg, da auch hierbei immer noch ein zu großer Anteil des eingetragenen Sauerstoffes ungenutzt bleibt.It was therefore with fermenters, i.e. H. closed Containers with agitators - sometimes very high - tries to improve the oxygen input or to optimize (see Chemistry 8. Volume "1979" No. 7, pp. 330/331 and Chemical engineering 51 "1979" No. 4, pp. 288-294). However, this was only partially successful, because here too too much of the entered oxygen remains unused.

Bei Verwendung von flüssigen oder in Flüssigkeiten gelösten Oxidationsmitteln anstelle von Luft besteht die Schwierigkeit, diese in den meist sehr hohen Reaktionsbehältern gleichmäßig genug zu verteilen, da es sich dabei um sehr kleine Mengen im Verhältnis zu der zu behandelnden Wassermenge handelt.When using liquid or in liquids dissolved oxidizing agents instead of air the difficulty of this in the mostly very high Distribute reaction vessels evenly enough, since these are very small amounts in proportion deals with the amount of water to be treated.

Besonders problematisch ist ein Heranbringen des Oxidationsmittels, d. h. des Sauerstoffes an die zu oxidierenden Substanzen bei hochviskosen oder bei schleimigen Substanzen.It is particularly problematic to bring the Oxidizing agent, d. H. of oxygen to the oxidizing substances in highly viscous or slimy substances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Sauerstoffeintrag bei der aeroben Abwasserbehandlung wesentlich zu verbessern und damit die Abwasserbehandlung wirtschaftlicher zu machen und zwar sowohl hinsichtlich der Betriebskosten als auch der Investitionskosten. The invention is based, the Oxygenation during aerobic wastewater treatment significantly improve and thus the To make wastewater treatment more economical and both in terms of operating costs as well the investment costs.  

Diese Aufgabe wir bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zu behandelndes Wasser und Oxiditionsmittel im Scherfeld einer Rotor-Stator-Maschine, wie sie beispielsweise in der EP OS 87 10 85 684 beschrieben ist, zugeführt werden, in welchem die Komponenten in kleinste Mengeneinheiten zerteilt und unter der Einwirkung hoher Scherkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspruchung intensiv gemischt werden und daß während der Behandlung in diesem Scherfeld ein hoher Leistungseintrag in das Gemisch erfolgt. Bei einem solchen Verfahren wird durch die extrem hohe Scherfrequenz, der diese Mischung ausgesetzt ist, sowohl eine praktisch homogene Mischung des Oxidationsmittels mit dem zu behandelnden Wasser, als auch ein gegenüber den herkömmlichen Verfahren wesentlich erhöhter Sauerstoffaustausch erreicht. Diese Wirkung wird durch die erwähnte, hohe Scherfrequenz und die extremen Druck-Wechsel-Beanspruchungen durch die ineinander­ greifenden Werkzeuge dieser Rotor-Stator-Maschine erzielt. Dieses Druckwechselfeld beschleunigt die Sauerstoff-Austausch-Vorgänge ganz erheblich. Die beiden Komponenten werden beim Durchgang durch die Bohrungen oder Zahnlücken der ineinandergreifenden Werkzeugringe dieser Maschine bei Frequenzen über 500 Hz in kleinste Volumeneinheiten zerteilt, gemischt und umverteilt. Dies wird dadurch erreicht, daß bei den sehr geringen Werkzeugabständen von 0,1 bis 0,5 mm wie sie in der Rotor-Stator-Maschine realisiert sind, wirkliche Scherungen auftreten.We do this in a procedure of the beginning described type solved in that treating water and oxidizing agent in the Shear field of a rotor-stator machine like her described for example in EP OS 87 10 85 684 is supplied, in which the components in smallest units of measure divided and under the Exposure to high shear forces and high frequency Alternating stresses are mixed intensively and that during treatment in this shear field high power input into the mixture. At Such a process is due to the extremely high Shear frequency to which this mixture is exposed, both a practically homogeneous mixture of Oxidizing agent with the water to be treated, as well as one over the conventional methods significantly increased oxygen exchange achieved. This effect is due to the high mentioned Shear frequency and the extreme Pressure alternating stresses caused by the interlocking gripping tools of this rotor-stator machine achieved. This alternating pressure field accelerates the Oxygen exchange processes quite significantly. The Both components are passed through the Bores or tooth gaps of the interlocking Tool rings of this machine at frequencies divided into smallest volume units over 500 Hz, mixed and redistributed. This is achieved that with the very small tool distances of 0.1 to 0.5 mm as in the rotor-stator machine real shears occur.

Neben der Verbesserung des Sauerstoffeintrages mit einer optimalen Umverteilung als verfahrenstechnischem Vorteil, d. h. einem sich in Folge daraus ergebenden wesentlich verbesserten biologischen Abbau, ergeben sich weitere Vorteile wie eine Verringerung der Anlagengröße bzw. des Anlagenvolumens, was gleichbedeutend ist mit geringeren Baukosten oder aber die Möglichkeit einer Leistungserhöhung bei bestehenden Anlagen, was bei beengten Platzverhältnissen besonders wichtig sein kann, und der mögliche Wegfall der sonst üblichen Verteilereinrichtungen.In addition to improving the oxygenation with an optimal redistribution as procedural advantage, d. H. one in As a result, much improved  biodegradation, there are other advantages like a reduction in plant size or System volume, which is synonymous with lower construction costs or the possibility of one Performance increase in existing systems, which at confined spaces can be particularly important can, and the possible elimination of the otherwise usual Distribution facilities.

Bei Verwendung eines gasförmigen Oxiditionsmittels, wobei es sich vorzugsweise um Luft oder ggf. um reinen Sauerstoff handelt, wird das Gas im Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine in extrem kleine Bläschen zerteilt, wie sie mit den bekannten Verfahren nicht erreichbar sind. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbaren sehr kleinen Bläschen ergibt sich eine extrem große, aktive Austauschfläche. Diese sehr kleinen Bläschen werden durch die mit hoher Drehzahl (750 bis 7500 Umdrehungen pro Minute) umlaufenden Werkzeuge mit dem zu behandelnden Wasser, bei ständiger Grenzflächenerneuerung mit einer Frequenz von 1-20 MHz äußerst intensiv gemischt.When using a gaseous oxidizing agent, preferably air or possibly pure oxygen, the gas in the shear field the rotor-stator machine in extremely small bubbles divided up as not with the known methods are reachable. By the in the inventive The method achieves very small bubbles an extremely large, active exchange area. These very small vesicles are covered with high speed (750 to 7500 revolutions per Minute) rotating tools with the treating water, with constant Interface renewal with a frequency of 1-20 MHz mixed extremely intensely.

Im Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine werden ständig neue Grenzflächen zwischen Luft bzw. Sauerstoff und dem zu behandelnden Wasser geschaffen und bei ungesättigtes Wasser in Kontakt mit den Gasbläschen gebracht. Die Wasserschicht, die sich an den aktiven Flächen der Werkzeuge der Rotor-Stator-Maschine ausbildet, wird sofort mit Luft bzw. Sauerstoff gesättigt.In the shear field of the rotor-stator machine constantly new interfaces between air or Oxygen and the water to be treated created and in contact with the unsaturated water Brought gas bubbles. The layer of water that is on the active surfaces of the tools of the Rotor-stator machine is trained immediately Air or oxygen saturated.

Eine wesentliche Größe beim Luft-/ bzw. Sauerstoffeintrag ist die Leistungsdichte (Leistungseintrag/m3). Anders formuliert: Bei höherer Raumbelastung des Abwassers mit oxidierbarem Material besteht ein höherer Sauerstoffverbrauch pro Volumen- und Zeiteinheit. Davon wird die Baugröße einer Abwasseranlage wesentlich beeinflußt. Bei besserer Sauerstoffausnutzung ergeben sich kleinere Reaktionsvolumina und somit geringere Investitionskosten. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens können bestehende Abwasseranlagen wesentlich besser genutzt werden.The power density (power input / m 3 ) is an important factor in the air or oxygen input. In other words: If the wastewater is exposed to more space with oxidizable material, there is a higher oxygen consumption per unit of volume and time. The size of a sewage system is significantly affected by this. With better oxygen utilization, smaller reaction volumes result and lower investment costs. By using the method according to the invention, existing sewage systems can be used much better.

Bei Verwendung eines flüssigen oder einem in einer Flüssigkeit gelösten Oxiditionsmittel, z. B. Wasserstoffperoxid (H2O2) oder Kaliumpermanganat (KMnO4) bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil einer bisher nicht erreichbaren, intensiven Mischung des Oxidationsmittels mit dem zu behandelnden Wasser. Durch die ständige Scherung und Umverteilung unter der hochfrequenten Wechselbeanspruchung im Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine wird das Oxidationsmittel in einen äußerst intensiven Kontakt mit den zu oxidierenden Stoffen gebracht. Daraus resultiert ein sehr sparsamer Oxidationsmitteleinsatz bei gleichzeitiger Steigerung der Effektivität der Wasserreinigung.When using a liquid or an oxidizing agent dissolved in a liquid, e.g. B. hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or potassium permanganate (KMnO 4 ), the method according to the invention offers the advantage of a previously unattainable, intensive mixture of the oxidizing agent with the water to be treated. Due to the constant shear and redistribution under the high-frequency alternating stress in the shear field of the rotor-stator machine, the oxidizing agent is brought into extremely intensive contact with the substances to be oxidized. This results in a very economical use of oxidizing agents while increasing the effectiveness of water purification.

Es kann vorteilhaft sein, sowohl gasförmige als auch flüssige oder in Flüssigkeiten gelöste Oxidationsmittel in Kombination einzusetzen. Hierbei sorgen die hohen Scherkräfte und die hohe Umverteilung, die mit der Rotor-Stator-Maschine erreicht wird, für eine bisher nicht gekannte Umsetzungsrate und Reaktionswirkung, da einerseits die gasförmige Komponente sehr fein dispergiert wird, was zu einer wesentlichen Vergrößerung der Austauschfläche führt, und andererseits eine sehr intensive Mischung der flüssigen Komponente mit dem zu behandelnden Wasser, was zu einer wesentlichen Steigerung des Sauerstoffeintrages führt.It can be advantageous to use both gaseous and liquid or dissolved in liquids Use oxidizing agents in combination. Here, the high shear forces and the high Redistribution using the rotor-stator machine is achieved for a previously unknown Implementation rate and reaction effect, because on the one hand the gaseous component is very finely dispersed becomes, which leads to a substantial enlargement of the Exchange area leads, and on the other hand a very intensive mixing of the liquid component with the water to be treated, resulting in an essential  Leads to an increase in the oxygen input.

Eine Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die gesamte Abwassermenge der Wirkung im Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine auszusetzen, so daß die oben beschriebene Feinstverteilung des Oxidationsmittels im Gesamtvolumenstrom des zu behandelnden Wasser stattfindet und die mit Luft, Sauerstoff oder einem sonstigen Oxidationsmittel angereicherte bzw. gesättigte Flüssigkeit anschließend zur möglichst vollständigen Oxidation der Schadstoffe in den Reaktionsbehälter geleitet wird. Diese Verfahrensführung eignet sich besonders für Abwässer mit schleimigen Substanzen oder für hochviskose, zu reinigende Flüssigkeiten.One way to carry out the The inventive method is that total amount of wastewater in the shear field Suspend rotor-stator machine so that the above Fine distribution of the oxidizing agent described in the total volume flow of the water to be treated takes place and that with air, oxygen or a other oxidizing agents enriched or saturated liquid afterwards to the extent possible complete oxidation of the pollutants in the Reaction container is passed. These Process control is particularly suitable for waste water with slimy substances or for highly viscous, too cleaning liquids.

Es kann jedoch von Vorteil sein, wenn nur eine Teilmenge des zu behandelden Wasser der Rotor-Stator-Maschine zugeführt und mit dem Oxidationsmittel gemischt wird, und daß anschließend dieses stark mit Sauerstoff angereicherte Gemisch dem Hauptteil des zu behandelnden Wasser über ein Verteilersystem im unteren Bereich eines Reaktionsbehälters zugemischt wird. Diese Alternative wird insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn es sich um große, nicht so hoch belastete Abwassermengen handelt. Der Vorteil besteht darin, daß eine entsprechend kleinere Rotor-Stator-Maschine verwendet werden kann, was geringere Investitionskosten und einen niedrigeren Stromverbrauch zur Folge hat; demgegenüber steht allerdings bei Neuanlagen der für das Verteilersystem notwendige Aufwand. Diese Variante bietet sich aber vor allem für die Nachrüstung bestehender Abwasseranlagen an, deren Wirkung durch diese Maßnahme wesentlich verbessert wird. Es kann damit zum einen sowohl die Reinigung verbessert als auch der Durchsatz erhöht werden. Zum anderen ist es durch diese Maßnahme möglich eine bestehende Anlage ggf. mit höher belasteten Abwässer zu beaufschlagen. Bei bestehenden Abwasseranlagen dürfte es günstige sein, dem Reaktionsbehälter eine bestimmte Wassermenge über eine Leitung zu entnehmen, dieser die Oxidationsmittel in der Rotor-Stator-Maschine zuzumischen und diese mit Oxidationsmitteln bzw. Sauerstoff über die Sättigungsgrenze hinaus beladene Teilmenge in die bereits vorhandene Zuführleitung einzuspeisen.However, it can be beneficial if only one Subset of the water to be treated Rotor stator machine fed and with that Oxidizing agent is mixed, and that subsequently this highly oxygenated mixture the main part of the water to be treated Distribution system in the lower area of a Reaction container is mixed. These The alternative is then used in particular come when it's big, not that high contaminated waste water quantities. The advantage is that a correspondingly smaller Rotor stator machine can be used what lower investment costs and a lower Electricity consumption results; stands opposite however, in the case of new systems for Distribution system necessary effort. This variant but is particularly useful for retrofitting existing sewage systems, the effect of this measure is significantly improved. It can  thus on the one hand both cleaning and improving throughput can also be increased. Secondly, it is this measure makes an existing system possible to be treated with more polluted waste water if necessary. With existing sewage systems, it should be cheap be a specific reaction container To take the amount of water through a pipe, this the oxidants in the rotor-stator machine to mix and this with oxidizing agents or Oxygen loaded beyond the saturation limit Partial quantity in the existing supply line feed.

Bei Neuanlagen bietet es sich dagegen an, einen Teilstrom des zufließenden, zu behandelnden Wassers der Rotor-Stator-Maschine zuzuführen und diesen behandelten Teilstrom über ein damit wesentlich kleineres Verteilersystem in den Reaktionsbehälter einzuspeisen, während der weitaus größere Abwasserstrom direkt und zwar ohne Verteilereinrichtung in den Reaktionsbehälter geführt wird.In the case of new systems, on the other hand, there is one Partial flow of the incoming water to be treated the rotor-stator machine and feed them treated partial stream over a so essential smaller distribution system in the reaction container feed in, while the much larger Wastewater flow directly without Distribution device in the reaction container to be led.

Bei offenen Reaktionsbecken bringt der Einsatz dieses Verfahrens noch einen weiteren Vorteil, daß nämlich aufgrund des hohen Sauerstoffeintrages und der verbesserten Effektivität der Oxidation durch die hohe Umsetzungsrate die Geruchsbelästigung wesentlich reduziert werden kann.With open reaction tanks, use brings this method still another advantage that namely due to the high oxygen input and the improved effectiveness of the oxidation the high conversion rate and the unpleasant smell can be significantly reduced.

Zur Durchführung eines Verfahrens der oben genannten Art eignet sich eine Vorrichtung bestehend aus einer Zulaufleitung für das zu behandelnde Abwasser, einer Rotor-Stator-Maschine, wie sie in der der EP OS 87 10 85 684 beschrieben ist, einem Reaktionsbehälter sowie einer Einrichtung zur Zuführung des Oxidationsmittels, wobei die konkrete Anordnung der einzelnen Komponenten entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall festgelegt wird.To carry out a procedure of the above A device consisting of a type is suitable Inlet pipe for the wastewater to be treated, one Rotor-stator machine as used in the EP OS 87 10 85 684 is described, a reaction vessel and a device for feeding the Oxidizing agent, the specific arrangement of the  individual components according to the respective Use case is determined.

Im Normalfall neu zu errichtende Abwasserbehandlungsanlagen wird die Zuführleitung für das zu behandelnde Wasser direkt mit dem Einlaufstutzen der Rotor-Stator-Maschine und der Auslaufstutzen der Rotor-Stator-Maschine direkt oder über eine Rohrleitung mit dem Reaktionsbecken verbunden. In diesem Falle d. h. bei Neuinstallationen ist die Einspeisung des Reaktionsmittels sowohl in die Zuführleitung als auch direkt in die Rotor-Stator-Maschine aus technischer Sicht gleichermaßen geeignet.Usually to be newly built Waste water treatment plants become the supply line for the water to be treated directly with the Inlet connection of the rotor-stator machine and the Outlet nozzle of the rotor-stator machine directly or via a pipeline to the reaction basin connected. In this case d. H. at New installations is the feed of the Reagent both in the feed line as also directly into the rotor-stator machine technically equally suitable.

Es wird im Falle von flüssigen oder in einer Flüssigkeit gelösten Reaktionsmitteln, ggf. der Einspeisung mittels einer entsprechenden Einrichtung dosiert in die Zuführleitung der Vorzug zu geben sein, im Falle der Verwendung von gasförmigen Oxidationsmitteln dagegen eher der Einspeisung direkt in die Rotor-Stator-Maschine.It is in the case of liquid or in a Reagents dissolved in liquid, possibly the Infeed using an appropriate device to be metered into the feed line to give preference be in the case of using gaseous Oxidizing agents, on the other hand, tend to be the feed directly into the rotor-stator machine.

Bei einer Einspeisung direkt in die Rotor-Stator-Maschine ist diese der EP OS 87 10 85 684 entsprechende oder eine ähnliche Maschine mit einer Einrichtung zur Zuführung des Oxidationsmittels ausgestattet, wie sie beispielsweise in der DE OS 23 63 888 beschrieben ist.When feeding directly into the The rotor-stator machine is that of EP OS 87 10 85 684 corresponding or a similar machine with a Device for supplying the oxidizing agent equipped, as for example in DE OS 23 63 888 is described.

Eine alternative Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Rotor-Stator-Maschine einlaufseitig mit der Zulaufleitung für das zu behandelnde Wasser und auslaufseitig mit dem Reaktionsgefäß verbunden ist und die Einrichtung zur Zuführung des Oxidationsmittels in die Zulaufleitung mündet. Diese alternative Ausbildung kommt mit besonderem Vorteil in zwei Fällen zum Einsatz. Zum einen, wenn es darauf ankommt, die Effektivität einer bestehenden Abwasserbehandlungsanlage zu steigern; das kann bedeuten, die Reinigung gegenüber den bisherigen Zustand zu verbessern oder die bestehende Anlage höher oder mit höher belasteten Abwässern beaufschlagen zu können. Zum anderen, im Falle großer, jedoch nicht so hoch belasteter Abwassermengen, wobei es in diesem Falle auf eine sehr effektiv arbeitende Verteilereinrichtung wie sie als solche bekannt sind, ankommt.An alternative embodiment of the invention Device is that the Rotor stator machine on the inlet side with the Inlet pipe for the water to be treated and is connected on the outlet side to the reaction vessel and the device for feeding the Oxidizing agent opens into the feed line. These  alternative training comes with a particular advantage used in two cases. For one, if it is It depends on the effectiveness of an existing one Increase wastewater treatment plant; that can mean cleaning compared to previous ones Improve condition or existing facility higher or with more polluted waste water to be able to act. Second, in the case larger, but not so heavily loaded Amount of waste water, in which case it is a very effective distribution device like they are known as such.

Ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren sowie der Vorrichtung zu seiner Durchführung ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt und im folgenden näher beschrieben.An example of the method according to the invention and the device for carrying it out is shown in FIGS. 1 to 3 and described in more detail below.

Fig. 1 Gesamtanordnung für große Wassermengen Fig. 1 overall arrangement for large amounts of water

Fig. 2 Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine Fig. 2 shear field of the rotor-stator machine

Fig. 3 Einspeisung des Oxidationsmittels in die Rotor-Stator-Maschine Fig. 3 feeding the oxidant into the rotor-stator machine

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Gesamtanlage, wie sie sich für große, relativ gering belastete Abwassermengen anbietet, da hierbei eine relativ kleine Rotor-Stator-Maschine zum Einsatz kommt. Das Abwasser wird über eine nicht dargestellte Zulaufleitung in das Reaktionsgefäß 1, das in diesem Falle als offenes Becken ausgeführt ist, eingeleitet. Aus dem Reaktionsgefäß 1 wird das zu behandelnde Wasser über die Entnahmeleitung 2 entnommen und der Rotor-Stator-Maschine 3 zugeführt. Mit Hilfe einer Pumpe 4 wird über die Leitung 5 ein flüssiges Oxidationsmittel in die Entnahmeleitung 2 eingespeist. Zusätzlich wird in diesem Anwendungsfall mit Hilfe eines Fördergebläses 6 über die Leitung 7 Luft direkt in das Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine 3 eingespeist. Die mit Oxidationsmitteln homogen vermischte und mit Luftsauerstoff gesättigte Suspension wird mittels Leitung 8 einer Verteilereinrichtung 9 zugeführt. Fig. 1 shows an example of an overall system, such as is available for large, relatively low-polluted quantities of waste water, since a relatively small rotor-stator machine is used here. The waste water is introduced into the reaction vessel 1 , which in this case is designed as an open basin, via an inlet line (not shown ) . The water to be treated is removed from the reaction vessel 1 via the removal line 2 and fed to the rotor-stator machine 3 . With the help of a pump 4 , a liquid oxidizing agent is fed into the extraction line 2 via the line 5 . In addition, in this application, air is fed directly into the shear field of the rotor-stator machine 3 with the aid of a conveying fan 6 via the line 7 . The suspension, which is homogeneously mixed with oxidizing agents and saturated with atmospheric oxygen, is fed to a distributor device 9 by means of line 8 .

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch eine Rotor-Stator-Maschine (ähnlich der in der EP OS 87 10 85 684 dargestellten) in einer Ausführungsform wie sie dann zum Einsatz kommt, wenn das Oxidationsmittel vor dem Zulauf in die Rotor-Stator-Maschine in das zu behandelnde Wasser eingebracht werden soll. Der Stator 11 der Maschine ist mit Statorringen 12 und der mit der Welle 13 verbundene Rotor 14 mit Rotorringen 15 ausgestattet, die auch als Werkzeuge bezeichnet werden. Die mit Zähnen bzw. Durchbrechungen oder Bohrungen versehenen Ringe 12 und 15 greifen ineinander d. h. in die Ringnuten zwischen den Ringen 12 bzw. 15 und bilden ein märanderartiges Scherfeld 16, in welchem hohe Scherkräfte und hochfrequente Druck-/Wechselspannungen herschen. Die mit Luftbläschen oder mit Oxidationsmitteln angereicherte, zu behandelnde Suspension wird über den Zulauf 10 eingespeist und durchströmt das Scherfeld 16 der Rotor-Stator-Maschine in Pfeilrichtung. Fig. 2 shows a partial section through a rotor-stator machine (similar to that shown in EP OS 87 10 85 684) in an embodiment as it is used when the oxidizing agent in the rotor-stator machine in before the water to be treated should be introduced. The stator 11 of the machine is equipped with stator rings 12 and the rotor 14 connected to the shaft 13 with rotor rings 15 , which are also referred to as tools. The rings 12 and 15 provided with teeth or perforations or bores engage in one another, ie in the ring grooves between the rings 12 and 15, and form a meandering shear field 16 in which high shear forces and high-frequency compressive / alternating stresses prevail. The suspension to be treated, enriched with air bubbles or with oxidizing agents, is fed in via the inlet 10 and flows through the shear field 16 of the rotor-stator machine in the direction of the arrow.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der direkten Einspeisung des Oxidationsmittels in das Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine dargestellt. Das Oxidationsmittel wird von einer Pumpe 6 über die Leitung 17 in Bohrungen 18 des Stators 11 gepumpt. Diese Bohrungen 18 münden in Kanäle 181a-c der Statorringe 12, so daß das Oxidationsmittel direkt in das Scherfeld gelangt.In Fig. 3, an embodiment of the direct injection of the oxidant into the shearing field of the rotor-stator machine is shown. The oxidizing agent is pumped by a pump 6 via line 17 into bores 18 of the stator 11 . These holes 18 open into channels 181 a-c of the stator rings 12 , so that the oxidizing agent gets directly into the shear field.

Claims (10)

1. Verfahren zur aeroben Abwasserbehandlung durch Zugabe von Oxidationsmittel und Mischung desselben mit dem zu behandelnden Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß zu behandelndes Wasser und Oxidationsmittel dem Scherfeld einer Rotor-Stator-Maschine, wie sie beispielsweise in der EP OS 87 10 85 684 dargestellt ist zugeführt werden, in welchem die Komponenten in kleinste Mengeneinheiten zerteilt und unter der Einwirkung hoher Scherkräfte und hochfrequenter Wechselbeanspruchung intensiv gemischt werden und daß während der Behandlung in diesem Scherfeld ein hoher Leistungseintrag pro Volumeneinheit in das Gemisch erfolgt.1. A process for aerobic wastewater treatment by adding an oxidizing agent and mixing the same with the water to be treated, characterized in that water and oxidizing agent to be treated are the shear field of a rotor-stator machine, as is shown, for example, in EP OS 87 10 85 684 are supplied, in which the components are divided into smallest units and mixed intensively under the influence of high shear forces and high-frequency alternating stresses and that during the treatment in this shear field, a high power input per unit volume into the mixture takes place. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Oxidationsmittel um ein Gas vorzugsweise um Luft oder Sauerstoff handelt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the oxidant is a gas is preferably air or oxygen. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein flüssiges oder ein in einer Flüssigkeit gelöstes Oxidationsmittel handelt.3. The method according to claim 1, characterized in that it is a liquid or one in a Liquid dissolved oxidant is. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus gasförmigen und flüssigen Oxidationsmitteln zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized characterized in that a mixture of gaseous and liquid oxidizing agents is supplied. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge des zu behandelnden Wassers der Rotor-Stator-Maschine zugeführt wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized characterized in that the total amount of to treating water of the rotor-stator machine is fed. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des zu behandelndes Wassers der Rotor-Stator-Maschine zugeführt und mit dem Oxidationsmittel gemischt wird, und daß anschließend dieses mit dem Oxidationsmittel bzw. Sauerstoff gesättigte bzw. übersättigte Gemisch dem Hauptteil des zu behandelnden Wasser über ein Verteilersystem im unteren Bereich eines Reaktionsbehälters zugemischt wird.6. The method according to any one of claims 1-4, characterized characterized that only part of the to be treated  Water supplied to the rotor-stator machine and with the oxidizing agent is mixed, and that then this with the oxidizing agent or oxygen saturated or supersaturated Mix the main part of the water to be treated via a distribution system in the lower area of a Reaction container is mixed. 7. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche bestehend aus einer Zulaufleitung für das zu behandelnde Abwasser, einer Rotor-Stator-Maschine (3) wie sie in der EP OS 87 10 85 684 beschrieben ist, einem Reaktionsbehälter (1) sowie einer Einrichtung zur Zuführung eines Oxidationsmittels.7. Device for performing a method according to one of the preceding claims consisting of an inlet line for the waste water to be treated, a rotor-stator machine ( 3 ) as described in EP OS 87 10 85 684, a reaction vessel ( 1 ) and a device for supplying an oxidizing agent. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-Stator-Maschine (3) einlaufzeitig mit der Zulaufleitung für das zu behandelnde Wasser und auslaufseitig mit dem Reaktionsgefäß (1) verbunden ist und die Einrichtung zur Zuführung des Oxidationsmittels direkt in das Scherfeld der Rotor-Stator-Maschine (3) mündet.8. The device according to claim 7, characterized in that the rotor-stator machine ( 3 ) is connected at the inlet to the inlet line for the water to be treated and on the outlet side to the reaction vessel ( 1 ) and the device for supplying the oxidizing agent directly into the shear field the rotor-stator machine ( 3 ) opens. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-Stator-Maschine (3) einlaufseitig mit der Zulaufleitung für das zu behandelnde Wasser und auslaufseitig mit dem Reaktionsgefäß (1) verbunden ist und die Einrichtung zur Zuführung des Oxidationsmittels in die Zulaufleitung mündet.9. The device according to claim 7, characterized in that the rotor-stator machine ( 3 ) is connected on the inlet side to the inlet line for the water to be treated and on the outlet side to the reaction vessel ( 1 ) and the device for supplying the oxidizing agent opens into the inlet line . 10. Vorrichtung nach einer Kombination der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufleitung für das zu behandelnde Wasser in das Reaktionsgefäß bzw. Reaktionsbecken (1) mündet, die Rotor-Stator-Maschine (3) einlaufseitig über eine Rotor-Stator-Maschine (3) einlaufseitig über eine Entnahmeleitung (2) und ablaufseitig direkt oder über eine Rohrleitung (8) mit dem Reaktionsgefäß bzw. dem Reaktionsbecken (1) verbunden ist.10. The device according to a combination of claims 7 to 9, characterized in that the feed line for the water to be treated opens into the reaction vessel or reaction basin ( 1 ), the rotor-stator machine ( 3 ) on the inlet side via a rotor-stator. machine (3) is on the inlet side via a withdrawal line (2) and the outflow side directly or through a pipeline (8) to the reaction vessel or the reaction tank (1).
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