DE69024070T2

DE69024070T2 - Zweistufiges anaerobes/aerobes Verfahren für die Abwasserbehandlung

Info

Publication number: DE69024070T2
Application number: DE69024070T
Authority: DE
Inventors: William M Copa; Thomas J Vollstedt
Original assignee: Zimpro Environmental Inc
Current assignee: US Filter Zimpro Inc
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1990-01-10
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH02245297A; DE69024070D1; EP0382340B1; MX166249B; KR900012847A; CA2007024A1; ATE131455T1; ES2081346T3; US4919815A; KR0137867B1; EP0382340A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein zweistufiges Abwasserbehandlungsverfahren mit einer biophysikalischen anaeroben Behandlung, der eine biophysikalische aerobe Behandlung folgt.
Zwei Arten von biologischen Vorgängen werden bei der Behandlung von Abwasser benutzt, von denen jeder bestimmte Vorteile, aber auch bestimmte Mängel aufweist. Die beiden Verfahren werden aerob und anaerob genannt, wobei das erstere Sauerstoff zur Beatmung und Abfallverwertung erfordert, während das letztere in Abwesenheit von Sauerstoff zur Reinigung von Abfällen funktioniert.
Im Vergleich mit aeroben Behandlungsverfahren ergibt der anaerobe Aufschluß oder das anaerobe Faulverfahren allgemein einen beträchtlich niedrigeren Grad der Entfernung von organischer Materie. Zweitens hat sich die Aktivität von anaeroben Bakterien als sehr empfindlich gegenüber dem pH-Wert, der Temperatur und toxischen Materialien wie Ammoniak, Pyridin und Schwermetallen erwiesen. Die methanogenen Bakterien reproduzieren mit einer geringen Rate, so daß die vollständige Erholung eines Faulbettes nach einem Umkippzustand gewöhnlich einige Wochen und oft mehrere Monate braucht.
Von einem theoretischen Standpunkt aus ist jedoch der anaerobe Behandlungsvorgang von höherem Energiewirkungsgrad als aerobe Vorgänge, da a) keine Übertragung von großen Mengen von Luft oder Sauerstoff in den Abfall erforderlich ist, b) ein bedeutsamer Anteil der organischen Materie in Methan gewandelt wird, das ein nützliches brennbares Brauchgas ist und c) anaerobe Behandlung eine bemerkenswert geringere Produktion neuer bakterieller Zellen ergibt, einer Biomasse, die schließlich auch entsorgt werden muß.
Sowohl anaerobe wie aerobe Behandlungsvorgänge ziehen Nutzen aus der Hinzufügung eines pulverisierten Adsorbens wie pulverisierter Aktivkohle zu dem Vorgang.
US-A-4 626 354 beschreibt eine erhöhte BOD- und Farbentfernung bei kurzen Verweilzeiten beim Einsatz von pulverisierter Aktivkohle mit anaerober Aufschließung von hochangereicherten Flüssigkeiten, wie solchen, die von der thermischen Konditionierung von Schlämmen stammen.
US-A-4 676 906 und US-A-4 780 198 beschreiben ein hybrides Behandlungsverfahren mit hohen Raten unter Benutzung eines anaeroben Ausfaulers, der eine Schlammdecke enthält mit einem Filterbett, welches Biofeststoffe innerhalb des Ausfaulers zurückhält. Diese beiden Patente werden hier zu Vergleichszwecken zum allgemeinen Stand der Technik aufgenommen, auf den die vorliegende Erfindung gerichtet ist.
Aerobe biologische Behandlung, bei dem pulverisierter Kohlenstoff dem Belüftungsbecken des aktivierten Schlammverfahrens hinzugefügt wird, wird beschrieben in US-A-3 904 518 und US-A- 4 069 148. Diese Behandlung wurde als das PACT Behandlungsverfahren bekannt.
EP-A-0 323 705 offenbart einen kontinuierlichen zweistufigen aeroben Behandlungsvorgang mit einer Kontaktstufe mit pulverisierter Aktivkohle, gefolgt von einer aeroben biologischen Behandlungsstufe, die den größten Teil des Kohlenstoffes und der biologischen Feststoffe in der ersten Stufe zurückhält. Pulverisierter Kohlenstoff wird zur Maximierung des Wirkungsgrades von der Kontaktstufe zur Belüftungsstufe übertragen.
US-A-4 056 465 und US-A-4 162 153 beschreiben eine Abfolge von anaeroben und aeroben Behandlungsstufen für städtisches Abwasser niedriger Konzentration, die das Wachstum fadenförmiger Organismen verhindern. Die erzeugten aeroben Biofeststoffe werden zu der anaeroben Stufe zurückgeführt oder zur Phosphor- Rückgewinnung entsorgt. Die gesamte hydraulische Rückhaltezeit für das System beträgt drei Stunden.
US-A-4 271 026 beschreibt das gleiche Behandlungsschema mit spezifierten F/M- und BOD/P-Verhältniswerten, die zur Beschleunigung des Vorganges gesteuert werden.
Kombinierte anaerobe und aerobe Behandlung von Abwasser wurde berichtet durch Qui, u.a. in einem Aufsatz mit dem Titel "Sequential Anaerobic and Aerobic Treatment of Kraft Pulping Wastes", in Water Science Technologie, Seiten 107-120, Band 20, 1988. Gemische aus Kraft-Verdampfer-Kondensat (Kraft evaporator condensate = KEC) und Abfall von der kaustischen Extrahierungsstufen-Bleichung (caustic extraction stage bleaching waste = CE) wurden durch einen anaeroben Schlammdecken-Aufwärtsstromvorgang behandelt, gefolgt von einem aeroben Vorgang mit aktiviertem Schlamm. Das kombinierte System entfernte TOC- und COD- Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht in wirksamer Weise, jedoch wurde nur eine insgesamt 20%-ige Entfernung des gesamten organischen Chlorides (total organic chloride = TOX) erzielt.
US-A-4 500 429 offenbart ein biologisches Phosphor-Entfernungsverfahren unter Benutzung eines schwebenden Trägers für die Bakterien. Das Abwasser trifft auf aerobe und anaerobe Stufen in beiden Reihenfolgen, wobei gleiche Mengen von Träger plus Bakterien zwischen den Stufen ausgetauscht werden. Phosphat wird entweder als biologischer Schlamm von der aeroben Stufe entfernt oder chemisch aus der anaeroben Stufe gefällt.
Erfindungsgemäß wird ein zweistufiges Verfahren zur Behandlung von COD-haltigem Abwasser geschaffen, mit den Schritten:
a) Kontaktieren des Abwassers mit anaeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens in einer ersten anaeroben Behandlungszone zum Bilden eines anaeroben Mischliquors und Entfernen eines wesentlichen Anteils des COD aus dem Abwasser;
b) Abtrennen eines Brenngases von dem anaeroben Mischliquor innerhalb der ersten Behandlungszone;
c) Abtrennen eines wesentlichen Anteils der anaeroben Biofeststoffe und des pulverisierten Adsorbens von dem anaeroben Mischliguor durch Trennmittel innerhalb der ersten Behandlungszone, um eine erste Feststoffphase und eine erste wäßrige Phase zu erzeugen;
d) Übertragen der ersten wäßrigen Phase von der ersten Behandlungszone zu einer zweiten aeroben Behandlungszone, welche Feststoffe des aeroben Mischliquors enthält, die aus aeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens zusammengesetzt sind;
e) Belüften und Mischen der ersten wäßrigen Phase mit den Feststoffen des aeroben Mischliquors in der zweiten Behandlungsstufe unter Benutzung eines sauerstoffhaltigen Gases, um einen wesentlichen Anteil des verbleibenden COD aus der ersten wäßrigen Phase zu entfernen;
f) Trennen der Feststoffe des aeroben Mischliquors von der so behandelten Flüssigkeit, um eine zweite abgesetzte Feststoffphase und eine zweite wäßrige Phase zu erzeugen;
g) Ablassen der zweiten wäßrigen Phase an die Umgebung oder zur Wiederverwendung;
h) Übertragen eines Anteils der zweiten abgesetzten Feststoffphase von der zweiten Behandlungszone zu der ersten Behandlungszone, um dadurch die erwünschte Konzentration von aeroben Biofeststoffen innerhalb der zweiten Behandlungszone aufrecht zu erhalten, wobei das pulverisierte Adsorbens in dem übertragenen Anteil von Feststoffen die einzige Zufuhr von Adsorbens für die erste Behandlungszone nach Beginn des Vorganges bildet;
i) Hinzufügen von genügend pulverisiertem Adsorbens zu der zweiten Behandlungszone zum Ausgleich für zu der ersten Behandlungszone im Schritt h) übertragenes pulverisiertes Adsorbens; und
j) Entfernen einer ausreichenden Menge von anaerobem Mischliquor von der ersten Behandlungszone, um die Konzentration der darin enthaltenen Feststoffe zu steuern.
So wird ein biophysikalisches Abwasser-Behandlungssystem geschaffen, das einen zum Entlassen an die Umgebung geeigneten Abfluß erzeugt, wodurch die Menge von Restfeststoffen, die während des Behandlungsverfahrens aus dem Behandlungssystem abgeführt werden müssen, gering gehalten wird, und das aus dem Abwasser ein brennbares Gas erzeugt, das als Energiequelle bei dem Verfahren Verwendung finden kann.
Die Erfindung ist besonders geeignet zur Behandlung von Abfällen mittlerer Stärke mit von 5 000 bis 50 000 mg/l COD, wie es in Auslaugungen oder Auswaschungen, Verfahrensabfällen, Flüssigkeiten bei der thermischen Schlammaufbereitung usw. gefunden wird.
Die Mittel zum Abtrennen eines wesentlichen Anteils anaerober Biofeststoffe und pulverisierten Adsorbens von dem anaeroben Mischliquor im Schritt (c) kann entweder ein Filterbett in dem anaeroben Ausfauler oder ein Klärer innerhalb oder außerhalb des Ausfaulers sein. Das bevorzugte pulverisierte Adsorbens ist pulverisierte Aktivkohle.
Die zweite aerobe Behandlungszone kann in verschiedenen Behandlungsgestaltungen betrieben werden. Das bevorzugte pulverisierte Adsorbens ist in jedem Fall pulverisierte Aktivkohle.
Bei einer Ausführung umfaßt die aerobe Behandlungszone einen Belüftungstank, der eine vorgegebene Menge erster geklärter wäßriger Phase von der ersten anaeroben Behandlungszone erhält. Der Belüftungstank arbeitet in einer Chargen-(Stoß-)Betriebsart, wobei Abfallschlamm zur Feststoffsteuerung zur ersten anaeroben Behandlungszone zurückgeführt wird.
Bei einer anderen Ausführung umfaßt die aerobe Behandlungszone eine Vielzahl von Belüftungs-(Belebungs-)Becken, die jeweils der Reihe nach erste wäßrige Phase von der anaeroben Behandlungszone erhalten, wobei jedes Becken in einem diskontinuierlichen (Chargen-)Betrieb arbeitet. Abfallschlamm zur Feststoffsteuerung wird von jedem Belüftungsbecken zur ersten anaeroben Behandlungszone zurückgeführt. Diese Betriebsart kann einen kontinuierlichen Strom von der ersten Behandlungszone aufnehmen.
In noch einer anderen Ausführung umfaßt die anaerobe Behandlungszone ein einzelnes Belüftungsbecken mit einer Einlaßprallplatte, die das Becken in einen turbulenten Einlaßabschnitt und einen Belüftungs- und Absetzabschnitt unterteilt. Erste wäßrige Phase tritt kontinuierlich mit einer ersten Strömungsrate in den turbulenten Einlaßabschnitt ein, während abwechselnde Belüftungs- und Absetzschritte in dem anderen Abschnitt auftreten, wobei behandeltes Abwasser davon abgezogen wird mit einer zweiten Strömungsrate, die größer als die erste Strömungsrate ist. Feststoffe werden von dem Absetzabschnitt zur ersten Behandlungszone zurückgeführt.
Schließlich umfaßt in einer Ausführung die aerobe Behandlungszone ein Belüftungsbecken, das kontinuierlich die erste wäßrige Phase erhält. Pulverisiertes Adsorbens wird zu dem Becken hinzugegeben und das Mischliquor strömt zu einem Absetzer/Klärer, wo flüssiger Abfluß abgezogen wird, Feststoffe abgesetzt und zu dem Belüftungsbecken wie auch zu der anaeroben Zone zurückgeführt werden, um Feststoffe innerhalb des Belüftungsbeckens unter Kontrolle zu halten.
Beispiele dieser verschiedenen Ausführungen der Erfindung werden nun mit mehr Einzelheiten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein schematisches Strömungsdiagramm einer Ausführung der Erfindung ist, in der die aerobe Behandlungszone ein einzelnes Belüftungsbecken umfaßt;
Fig. 2 ein schematisches Strömungsdiagramm einer anderen Ausführung der Erfindung ist, in der die aerobe Behandlungszone eine Vielzahl von Belüftungsbecken umfaßt;
Fig. 3 ein schematisches Strömungsdiagramm einer anderen Ausführung der Erfindung ist, bei der die aerobe Behandlungszone ein einzelnes Belüftungsbecken umfaßt, das in der Nähe des Beckeneinlasses eine Aufprallplatte enthält;
Fig. 4 ein schematisches Strömungsschaubild einer anderen Ausführung der Erfindung ist, bei der die aerobe Behandlungszone ein einzelnes Belüftungsbecken umfaßt, gefolgt von einem getrennten Klärbecken;
Fig. 5 ein schematisches Teilströmungsdiagramm einer alternativen Ausführung der Erfindung ist, bei der die anaerobe Behandlungszone eine interne Klärzone besitzt; und
Fig. 6 ein schematisches Teilströmungsdiagramm einer anderen alternativen Ausführung der Erfindung ist, bei der die anaerobe Behandlungszone ein benachbartes Klärbecken besitzt, um biophysikalische Feststoffe abzutrennen und zu der Ausfaulzone zurückzuführen.
Nach Fig. 1 wird eine kohlenstoffhaltiges COD- und BOD-haltiges Abwasser durch eine Leitung 10 in eine erste anaerobe Behandlungszone 12 eingeführt, welche anaerobe Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens enthält. Das Abwasser kann kontinuierlich oder intermittierend zugeführt werden, je nach der jeweiligen Installation. Die Behandlungszone 12 ist umschlossen, um atmosphärischen Sauerstoff auszuschließen. Ein Gitter 14 teilt die Zone 12 in eine untere Faul- und Mischzone 16 und eine obere Faul- und Klärzone 18. Ein Filterbett 20 aus Stützmaterial ist auf dem Gitter 14 und innerhalb der oberen Faulzone 18 angeordnet. Das Stützmaterial kann aus Kunststoffpallringen, Keramiksatteln, plastischen Ringen oder dergleichen bestehen. Abwasser tritt zuerst in die untere Faul- und Mischzone 16 ein und trifft Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens an, worin Wasserstoff-, Kohlendioxid- und Methangasbiasen erzeugt werden. Die Temperatur des Abfalls in der ersten Behandlungszone 12 wird auf 25ºC bis 40ºC, vorzugsweise auf 35ºC gehalten. Das Durchmischen von Abfall und Biofeststoffen plus pulverisiertem Adsorbens wird in der unteren Faulzone vorteilhafterweise erreicht durch ein System von Einlaß- und Auslaßöffnungen 22, die mit Abstand um den Umfang der unteren Faulzone 16 angeordnet sind. Anaerobes Mischliquor wird durch diese Öffnungen in Umlauf gebracht, wobei die Feststoffe in Schwebe gehalten werden. Die Flüssigkeit fließt durch das Gitter 14 nach oben und tritt in das Filterbett 20 ein und durchströmt es, wobei es weitere Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens antrifft und damit reagiert. Die Gitter- und Filterschicht sorgt für einen gewissen Grad von Feststoff-Rückhaltung innerhalb der ersten Behandlungszone 12. Die Konzentration des pulverisierten Adsorbens innerhalb der Zone 16 beträgt ca. 500 bis 30.000 mg/l, während die Biofeststoff-Konzentration darin ebenfalls ca. 500 bis 30.000 mg/1 beträgt. Eine Anfangsbeladung mit pulverisiertem Adsorbens kann zur ersten Behandlungszone 12 hinzugefügt werden, um die gewünschte Adsorbens-Konzentration während des System-Anlassens darin zu erhalten. Wie beschrieben wird, wird dies Material mit Adsorbens aufgefüllt, das von einem nachfolgenden aeroben Behandlungsschritt abgenommen wird.
Das innerhalb der oberen und unteren Faulzone der ersten Behandlungszone 12 erzeugte Brenngas sammelt sich an der Oberseite der Zone 12 und wird über eine Leitung 24 abgenommen. Der Durchtritt des anaeroben Mischliquors durch die Filterschicht 20 führt zu einer Bildung einer ersten wäßrigen Phase innerhalb der oberen Faul- und Klärzone 18 und zum Zurückhalten einer ersten Feststoffphase innerhalb der unteren Faul- und Mischzone 16.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung wird eine vorbestimmte Menge der ersten wäßrigen Phase von der oberen Zone 18 über eine Leitung 26 in eine zweite aerobe Behandlungszone 28 überführt, wo die wäßrige Phase durch Belüftung innerhalb der Zone 28 mit aeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens gemischt wird, die darin enthalten sind. Die Konzentration von pulverisiertem Adsorbens innerhalb der aeroben Behandlungszone 28 kann von 50 mg/l bis 20 000 mg/l reichen, während die Konzentration der aeroben Biofeststoffe von 20 mg/1 bis 50 000 mg/l reichen kann, in Abhängigkeit von dem Abwasser und dem gewünschten Behandlungsgrad. Belüftung und Mischen wird beispielsweise durch ein Luftverteilerrohr 30 geschaffen, dem Druckluft durch einen Kompressor 32 zugeliefert wird. Das Mischen kann ebenso durch mechanische Mittel gestützt werden. Die Menge der übertragenen ersten wäßrigen Phase kann gesteuert werden durch verschiedene entsprechende Mittel wie einer Flüssigkeitspegelsteuerung 34, die dazu betätigbar ist, ein (nicht dargestelltes) Strömungssteuerventil zu schließen oder den Betrieb einer (nicht dargestellten) Pumpe zu beenden in Reaktion darauf, daß der Flüssigkeitspegel in der aeroben Zone 28 eine vorbestimmte obere Grenze erreicht und einen Pegelschalter 36 betätigt.
Nach einer vorbestimmten Reaktionszeit von etwa 20 min bis etwa 24 h wird die Belüftung beendet, um einer Mehrheit der aufgeschlämmten Feststoffe das Absetzen durch Schwerkraft in der Belüftungszone 28 zu ermöglichen und ein behandeltes Abwasser und eine zweite geklärte wäßrige Phase sowie eine zweite abgesetzte Feststoffphase zu erzeugen. Zusätzliches pulverisiertes Adsorbens kann über eine Leitung 38 während der Reaktionszeit der Belüftungszone 28 hinzugefügt werden, nachdem eine vorbestimmte Abwassermenge in die zweite Behandlungszone 28 eingeführt wurde.
Um das Absetzen dieser Feststoffe zu beschleunigen, kann eine Flockungshilfe über Leitung 40 zu der Belüftungszone 28 zugesetzt werden. Die Flockungshilfe wird vorzugsweise kurz vor Beendigung der Belüftung und des Rührens hinzugefügt, um ein homogenes Durchmischen mit dem teilweise behandelten Abwasser sicherzustellen, ohne vorzeitiges Absetzen der Feststoffe herbeizuführen.
Es können verschiedene geeignete Flockungshilfen benutzt werden, doch werden kationische Polymere, wie Percol 787 oder Percol 788, die von der Firma Lady Colloids, Inc., Suffolk, Virginia in den Handel gebracht werden, bevorzugt. Diese Materialien sind kationische Polymere mit hohem Molekulargewicht aus einem quaternären Acrylatsalz und Acrylamid. Die Menge der hinzugefügten Flockungshilfe reicht aus, um das erwünschte Absetzen der Feststoffe zu befördern. Allgemein beträgt diese Menge etwa 0,1 bis etwa 10 mg Flockungshilfe pro Liter teilweise behandeltes Abwasser.
Nach Ablauf der Absetzzeit wird eine vorgegebene Menge der zweiten geklärten wäßrigen Phase über eine Leitung 42 von der Belüftungszone 28 abgezogen. Das kann auch durch verschiedene entsprechende Mittel wie eine Flüssigkeitspegelsteuerung 34 gesteuert werden, die zum Beenden des Betriebes einer (nicht dargestellten) Pumpe in Reaktion auf einen Abfall des Flüssigkeitspegels in der Belüftungszone 28 auf eine vorbestimmte untere Grenze und Aktivieren eines Pegelschalters 44 betreibbar ist.
Um die Feststoff-Konzentration innerhalb der Belüftungszone 28 bei der Zunahme aerober Biofeststoffe zu steuern, wird ein Anteil der abgesetzten zweiten Feststoffphase (Adsorbens und biologisch aktive Feststoffe) von der Belüftungszone 28 über eine Leitung und eine Pumpe 48 abgezogen und zur ersten anaeroben Behandlungszone 12 über eine Leitung 50 zum Faulen und Beseitigen zurückgeführt. Die abgesetzte Feststoffphase wird während der Abtrenn- oder Auslaßschritte innerhalb der Belüftungszone 28 abgezogen. Um die Übertragung von pulverisiertem Adsorbens von Zone 28 zu Zone 12 auszugleichen, wird zusätzlich frisch pulverisiertes Adsorbens von einer Leitung 38 zu dem Belüftungsbecken 28 hinzugefügt, während darin die Belüftungs- und Mischstufe stattfindet.
Steuerung der Feststoff-Konzentration innerhalb der ersten anaeroben Faulzone 12 wird erreicht durch Entfernen eines Anteils des anaeroben Mischliquors von der unteren Faulzone 16 über eine Leitung 52.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist die erste anerobe Behandlungszone in der gleichen Weise wie vorher beschrieben angeordnet und arbeitet ebenso. Dementsprechend sind mit den in Fig. 1 dargestellten gemeinsame Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die erste wäßrige Phase fließt von der oberen Faulzone 18 der ersten anaeroben Behandlungszone 12 durch eine Leitung 26 und daraufhin in ein ausgewähltes aus einer Vielzahl (von beispielsweise zwei) separaten Belüftungsbecken 60 und 62. Wie das vorher beschriebene Belüftungsbecken 28 besitzt jedes Belüftungsbecken 60 und 62 eine Belüftungs- und Mischeinrichtung, z.B. Luftverteilerarme 64 und 66, die mit durch Kompressoren 68 und 70 gelieferter Druckluft versorgt werden zum Mischen und Kontaktieren der ersten wäßrigen Phase mit darin enthaltenen aeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens. Das Mischen kann ebenso durch mechanische Mittel gestützt werden. Die Konzentration von Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens innerhalb der Becken 60 und 62 kann sich in dem gleichen Bereich verändern, wie es vorstehend für das Belüftungsbecken 28 beschrieben wurde.
Die erste wäßrige Phase von der ersten anaeroben Behandlungszone 12 strömt zuerst während eines vorbestimmten Füllabschnitts in eines der Belüftungsbecken, z.B. das Becken 60. Der Füllungs-Zeitabschnitt kann gesteuert werden durch entsprechende Pegelsteuermittel, beispielsweise eine Steuerung 72, die das Einströmen in das Becken 60 beendet und den Füllstrom in das Becken 62 ablenkt, wenn der Flüssigkeitspegel in dem Becken 60 eine vorgegebene obere Grenze erreicht und einen Pegelschalter 74 betätigt. Das Becken 62 hat gleichartige Steuermittel, eine Steuerung 76 und einen Pegelschalter 78, um den Füllstrom zu dem Becken 60 zurückzurichten, wenn der Flüssigkeitspegel in dem Becken 62 eine vorgegebene obere Grenze erreicht. Die Belüftung (Belebung) der Biomasse, des Adsorbens und der ankommenden ersten wäßrigen Phase in jedem Tank kann während und/oder nach Ablauf der jeweiligen Füllzeit ausgeführt werden.
Das Belüften und Mischen des aeroben Mischliquors wird nach einer vorgegebenen Reaktionszeit beendet, die von etwa 20 min bis etwa 24 h reicht, und ggf. wird kurz vor Beendigung der Belüftungs- und Mischzeit über die Leitungen 80 bzw. 82 eine Flockungshilfe hinzugefügt. Nach der Belüftungszeit in dem Becken 60 läßt man in Schwebe gehaltene Feststoffe durch Schwerkraft absetzen, um eine geklärte im wesentlichen feststoffreie zweite wäßrige Phase und eine zweite abgesetzte Feststoffphase zu erzeugen. Inzwischen strömt die erste wäßrige Phase während einer vorgegebenen Füllzeitlänge in das andere Belüftungsbecken 62.
Nach Ablauf der Absetzzeit wird eine vorbestimmte Menge der zweiten wäßrigen Phase von dem Becken 60 über Leitungen 84 und 86 abgezogen und beseitigt oder wiederverwendet. Das Becken 60 bleibt bis zum Ablauf der Füllzeit für das Becken 62 unbenutzt, und dann wird die erste wäßrige Phase von der ersten Behandlungszone 12 zurück in das Becken 60 abgeleitet. Nach Ablauf der Absetzzeit in dem Becken 62 wird eine vorgegebene Menge der zweiten wäßrigen Phase durch die Leitungen 88 und 86 abgezogen. Das Abziehen der zweiten wäßrigen Phase von dem jeweiligen Becken wird durch die Pegelschalter 90 bzw. 92 gesteuert, die das Abziehen beenden, wenn der jeweilige Flüssigkeitspegel auf eine vorbestimmte untere Grenze abfällt. Diese Füll-, Belüftungs- und Misch-, Absetz- und Abzieh-Schritte werden abwechselnd in jedem Belüftungsbecken wiederholt.
Wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführung wird ein Anteil der Feststoffphase von dem Becken 60 und 62 durch eine Pumpe 48 über jeweilige Leitungen 94 bzw. 96 abgezogen und zu der ersten anaeroben Behandlungszone 12 über eine Leitung überführt. Abziehen dieser Feststoffe nach Beendigung des Abziehzyklus in jedem Tank kann in der beschriebenen Weise gesteuert werden. Zum Ausgleich für pulverisiertes Adsorbens, das von den Belüftungsbecken 60 und 62 entfernt wurde, wird während der Belüftungs- und Mischzeit frisch pulverisiertes Adsorbens über die Leitungen 98 bzw. 100 jedem Becken hinzugefügt.
Mit diesem Strömungsschema kann das Verfahren kontinuierlich betrieben und können die Füllzeiten für die Becken so eingestellt werden, daß die Füllungs-, Rühr-, Setz- und Abziehschritte für einen Tank abgelaufen sein können, bevor es Zeit ist, den Füllzyklus wieder zu beginnen. So arbeitet jedes Becken als eine Chargen-Einheit, und die Rühr- und Absetzzeiten konnen in der erforderlichen Weise verändert werden, um die gewünschte Behandlung und das gewünschte Absetzen zu schaffen. Es sollte verstanden werden, daß ggf. auch drei oder mehr Belüftungsbecken eingesetzt werden können, um eine zusätzliche Weite in den Längen der Füll-, Belüftungs- und Misch-, Absetz- und Abziehschritte zu schaffen.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung ist wieder die erste anaerobe Behandlungszone in der gleichen Weise angelegt und arbeitet so, wie vorher beschrieben, wobei Komponenten, die gemeinsam mit denen in Fig. 1 und 2 sind, wieder mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die erste wäßrige Phase von der oberen Faulzone 18 der ersten Behandlungszone 12 strömt durch eine Leitung 26 durch ein Belüftungs-(Belebungs)Becken 102 mit einer ersten Strömungsrate, die annähernd die gleiche wie die Strömungsrate des durch die Einlaßleitung 10 einströmenden Abwassers ist. Das Belüftungsbecken 102 enthält eine Prallplatte 104, die einen turbulenten Einlaßabschnitt 106 und einen Belüftungs- und Absetzabschnitt 108 bestimmt, die beide innerhalb des Belüftungsbeckens 102 liegen. Die beiden Abschnitte 102 und 106 sind unterhalb der Prallplatte 104 miteinander in Strömungsverbindung. Das ankommende Abwasser tritt von dem turbulenten Abschnitt 106 unter der Prallplatte 104 in den Belüftungs- und Absetzabschnitt 108 durch.
Das Belüftungsbecken 102 enthält ein Gemisch aus aeroben biologischen Feststoffen und pulverisiertem Adsorbens zur Behandlung ankommenden Abwassers. Die Konzentration von Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens liegt innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereiches. Die Belüftungs- und Absetzzone 108 enthält ein Verteilungsrohr 110, das mit einem sauerstoffhaltigen Gas (d.h. Luft) von einem Kompressor 112 versorgt wird. Die Zone 108 enthält auch obere und untere Pegelsteuerschalter 114 bzw. 116, die an einer Steuerung 118 angeschlossen sind. Der Mischvorgang in der Zone 108 kann durch darin angeordnete mechanische Mittel unterstützt werden.
Wenn erste wäßrige Phase in das Belüftungsbecken 102 einfließt, hält das Belüften und Mischen des aeroben Mischliquors an, bis der Flüssigkeitspegel eine vorbestimmte obere Grenze erreicht und den oberen Pegelschalter 114 betätigt. Das Belüften und Mischen endet und eine Flockungshilfe kann aus einer Leitung 120 zugefügt werden, um das Absetzen der aufgeschlämmten Feststoffe in der Zone 108 zu unterstützen. Die Prallplatte 104 verhindert, daß ankommende Flüssigkeit das Absetzen stört. Dieser Absetzschritt erzeugt eine zweite Phase abgesetzter Feststoffe und eine zweite Phase geklärter Flüssigkeit. Die Flüssigphase wird von dem Belüftungsbecken 102 über eine Leitung 122 abgezogen mit einer zweiten Rate, die größer als die Einströmrate des Abwassers ist. Das Abziehen wird beendet, wenn der Flüssigpegel zu einer vorgegebenen niedrigeren Grenze abfällt, welche den Pegelschalter 116 betätigt. Die Dauer des Reaktionsschritts in dem Belüftungsbecken 102 hängt sowohl von der Größe des Belüftungsbeckens wie von der Einflußrate der ersten wäßrigen Phase in das Belüftungsbecken ab.
Die Steuerung der Feststoff-Konzentration innerhalb des Belüftungsbeckens 110 wird erreicht durch Entfernen eines Anteils der zweiten abgesetzten Feststoffphase aus dem unteren Abschnitt der Absetzzone 108 während des Absetzschrittes. Die abgesetzten Feststoffe werden durch eine Leitung 124 mittels einer Pumpe 126 abgezogen, welche die Feststoffe über eine Leitung 128 zur ersten anaeroben Faulzone zum Ausfaulen und Beseitigen abliefert.
Zum Ausgleich für pulverisiertes Adsorbens, das von dem Belüftungsbecken 102 übertragen wurde, wird frisches Adsorbens über eine Leitung 130 in das Becken 102 während des darin ablaufenden Belüftungs- und Mischschrittes hinzugefügt. Das pulverisierte Adsorbens kann der Belüftungszone 108 oder der turbulenten Einlaßzone 106 hinzugefügt werden. Die Menge des hinzugefügten Adsorbens hängt von der zu dem anaeroben Faulbecken überführten Feststoffmenge und dem für das Abwasser für erforderlich gehaltenen Behandlungsgrad ab.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung ist wiederum die erste anaerobe Behandlungszone so ausgelegt und arbeitet in der gleichen Weise wie vorher beschrieben, wobei wiederum Komponenten, die den in Fig. 1 - 3 beschriebenen gemeinsam sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die erste wäßrige Phase von der obere Faulzone 18 der ersten Behandlungszone 12 strömt kontinuierlich durch eine Leitung 26 in ein Belüftungsbecken 132. Dieses Becken 132 enthält ein Gemisch aus aeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens, das durch einen Luftverteilerarm 134 kontinuierlich belüftet wird, welcher Druckluft von einem Kompressor 136 benutzt. Die Mischung kann ebenso durch mechanische Mittel unterstützt werden. Die Konzentration von Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens liegt in dem vorher beschriebenen Bereich. Das sich ergebende aerobe Mischliquor strömt von dem Becken 132 über eine Leitung 136 zu einem Klärbecken 140. Wahlweise kann eine Flockungshilfe in der Leitung 138 von einer Leitung 142 dem Mischliquor hinzugefügt werden, um das Absetzen von Feststoffen zu unterstützen. Innerhalb des Klärbeckens 140 trennt sich das Mischliquor auf und kommt in Form einer zweiten Feststoffphase und einer zweiten Flüssigkeitsphase zur Ruhe, wobei die letztere von dem Klärbecken 140 zum Ablassen über eine Leitung 144 überströmt.
Die zweite Feststoffphase wird vom Boden des Klärbeckens 140 über eine Leitung 146 und eine Pumpe 148 abgepumpt. Die Feststoffphase wird über eine Leitung 150 zum Belüftungsbecken 132 zurückgeführt, um die gewünschte Konzentration von Biofeststoff und pulverisiertem Adsorbens darin aufrecht zu erhalten. Wenn sich zusätzliche Biofeststoffe innerhalb der aeroben Behandlungszone ansammeln, wird ein Anteil der zweiten Feststoffphase von der Rückführleitung 146 und der Pumpe 148 durch eine Leitung 152 zu der anaeroben Faulzone 12 zum Ausfaulen und Entfernen überführt. Zum Ausgleich für das von der aeroben Behandlungszone überführte pulverisierte Adsorbens wird frisches pulverisiertes Adsorbens aus einer Leitung 154 dem Belüftungsbecken 132 hinzugefügt, wodurch die gewünschte Konzentration von pulverisiertem Adsorbens innerhalb des Belüftungsbeckens 132 aufrechterhalten wird.
In der in Fig. 5 dargestellten Ausführung wird eine alternative Gestaltung für die erste anaerobe Behandlungszone gezeigt. Dementsprechend sind mit den in Fig. 1 - 4 gemeinsame Komponenten wieder mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Abwasser wird durch eine Leitung 10 in eine erste anaerobe Behandlungszone 12 eingeführt, welche anaerobe Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens enthält. Abwasser kann kontinuierlich oder intermittierend eingeführt werden, in Abhängigkeit von der vorhandenen Installation. Die Behandlungszone 12 ist so eingeschlossen, daß atmosphärischer Sauerstoff ferngehalten wird. Eine Prallplatte 54 unterteilt die Zone 12 in eine Mischfaulzone 56 und eine beruhigte Klärungszone 58. Abwasser tritt zuerst in die Mischfaulzone 56 ein und trifft Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens an, worin Wasserstoff, Kohlenstoffdioxd und Methangas erzeugt werden. Ein Mischen von Abfällen, Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens innerhalb der Faulzone 56 wird vorteilhafterweise erreicht durch ein System von Einlaß- und Auslaßöffnungen 22, die mit Abstand voneinander um den Umfang der Faulzone 56 angebracht sind. Anaerobes Mischliquor wird durch diese Öffnungen in Umlauf gebracht, wodurch die Feststoffe in Schwebe gehalten werden. Das innerhalb sowohl der Misch- wie der beruhigten Zone erzeugte Brenngas sammelt sich an der Oberseite der Zone 12 und wird über eine Leitung 24 abgeführt. Die Flüssigkeit und die Feststoffe aus der Zone 56 strömen über die Prallplatte 54 nach oben und in die beruhigte Zone 58, wo eine gewisse Feststoffabtrennung erfolgt.
Die Trennung innerhalb der beruhigten Absetzzone 58 ergibt die Ausbildung einer ersten wäßrigen Phase und einer ersten abgesetzten Feststoffphase. Die abgesetzte Feststoffphase strömt durch Schwerkraft zurück zu der Misch- und Faulzone 56, während die erste Flüssigphase über eine Leitung 26 zur weiteren Behandlung zu dem aeroben Vorgang übertragen wird.
Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen werden überschüssige Biofeststoffe und überschüssiges pulverisiertes Adsorbens von der aeroben Behandlungszone über eine Leitung 50 zu der anaeroben Behandlungszone 12 zum Ausfaulen und Entfernen zurückgeführt. Die Feststoff-Konzentration innerhalb der Behandlungszone 12 wird gesteuert durch Abführen von anaerobem Mischliquor über eine Leitung 52 von der Faulzone 56.
Eine andere Ausführung für die erste anaerobe Behandlungszone ist in Fig. 6 gezeigt. Dementsprechend sind mit den in Fig. 1 - 5 dargestellten Komponenten gemeinsame Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen benannt.
Abwasser wird kontinuierlich oder intermittierend durch eine Leitung 10 in eine erste anaerobe Behandlungszone 12 eingeführt, die anaerobe Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens enthält. Die Behandlungszone 12 ist umschlossen, um atmosphärischen Sauerstoff femzuhalten. Eine Prallplatte 164 unterteilt die Zone in eine Mischfaulzone 166 und eine beruhigte Absetzzone 168.
Abwasser tritt zuerst in die Faulzone 166 ein und trifft dort auf Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens, worin Wasserstoff-, Kohlendioxid- und Methangas erzeugt werden. Das Abwasser, die Biofeststoffe und das pulverisierte Adsorbens, zusammen anaerobes Mischliquor genannt, werden gemischt durch Pumpen abgesetzter Feststoffe von dem Boden der Absetzzone 168 mit einer Pumpe 170 und einer Leitung 172.
Das innerhalb sowohl der Misch- wie der beruhigten Zone erzeugte Brenngas sammelt sich an der Oberseite der Zone 12 und wird über eine Leitung 24 abgeführt. Das Mischliguor überströmt die Prallplatte 164 von der Zone 166 in die Absetzzone 168. Die Feststoffe setzen sich ab, und es wird eine geklärte Flüssigkeitsphase gebildet. Die abgesetzten Feststoffe werden über eine Pumpe, wie vorher beschrieben, in die Faulmischzone 166 zurückgeführt, um die gewünschte Feststoff-Konzentration innerhalb der Zone 166 beizubehalten. Die erste Flüssigkeitsphase wird von der Klär- oder Absetzzone 168 über eine Leitung 26 abgezogen und dem aeroben Behandlungsabschnitt des Systems zugeliefert.
Wie bei der vorher beschriebenen Ausführung werden überschüssige Biofeststoffe und pulverisiertes Adsorbens von der aeroben Behandlungszone über eine Leitung 50 zu der anaeroben Behandlungszone zurückgeführt, die an der Pumpe 170 angeschlossen ist, welche Feststoffschlamm zu der Zone 166 pumpt. Die Feststoff-Konzentration in der Behandlungszone 12 wird gesteuert durch Abführen abgesetzter anaerober Feststoffe von dem Klärbecken 168 über die Pumpe 170 und die Leitungen 172 und 174.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Eine Mülldeponie-Sickerflüssigkeit mittlerer Stärke wurde mit dem kombinierten anaeroben/aeroben Behandlungsverfahren behandelt. Vor der Behandlung wurden Hauptmengen von Schwermetallen aus dem Sickergut entfernt durch Einstellen des Sickergut-pH- Wertes auf 9 mit Hilfe von Kalk, das die Metalle als Hydroxide ausfällte.
Für sowohl die anaerobe wie die aerobe biophysikalische Behandlung z.B. mit pulverisiertem Kohlenstoff enthalten die wichtigen Prozeßparameter, die zum Erzielen des gewünschten Behandlungsgrades für Abwasser verändert werden können:
1. HDT (Hydraulic Detention Time = hydraulische Verweilzeit), Behandlungsbeckenvolumen/Einflußzuführrate.
2. SRT (Solids Retention Time = Feststoffrückhaltezeit), die durchschnittliche Zeit, während der die Feststoffe, pulverisierter Kohlenstoff und Biomasse, innerhalb des Behandlungsbeckens zurückgehalten werden.
3. MLCSS (Mixed Liquor Carbon Suspended Solids) die Masse des in dem Mischliquor vorhandenen Kohlenstoffes.
4. CD (Carbon Dose = Kohlenstoffdosis), die Masse des pro Zeiteinheit/Einflußzuführrate zugeführten frischen Kohlenstoffes.
HDT kann sowohl bei dem anaeroben wie bei dem aeroben Vorgang von einigen Stunden bis mehreren Tagen verändert werden. SRT ist für anaerobe Systeme lang, von 20 - 500 Tagen, während die aeroben Systeme kürzere Zeiten von 2 - 20 Tagen benutzen. MLCSS wird bei beiden Systemen in dem Bereich von 4 000 - 40 000 mg/l gehalten. CD hängt von dem Grad der erforderlichen Behandlung ab.
Die anaerobe Laborfermentoreinheit enthielt ein gasdichtes zylindrisches aufrechtstehendes Faulgefäß mit 1,6 l Volumen. Ein Umlauf-Auslaß in der mittleren Höhe des Zylinders war mit einer peristaltischen Pumpe verbunden, welche anaerobes Mischliquor von dem Auslaß abzog und es zu einem Einlaß am Zylinderboden zurückführte, um einen Mischvorgang zu bewirken. Ein Zuführeinlaß lag unterhalb des Pegels des Umlauf-Auslasses, und ein Überfließ-Auslaß über dem Pegel des Umlauf-Auslasses. Die gesamte Vorrichtung wurde in einer auf 35ºC gehaltenen Thermostat-Kammer untergebracht. An der Oberseite des Zylinders gesammeltes Faulgas wurde über eine Verrohrung zu Gasbehältern übertragen, die mit einer Na&sub2;SO&sub4;/H&sub2;SO&sub4;-Lösung gefüllt waren und sich außerhalb der Kammer befanden.
Einfließende Sickerflüssigkeit strömte durch den Einlaß in den zylindrischen Fermentor, wo sie mit pulverisierter Aktivkohle und anaeroben biologischen Feststoffen gemischt wurde. Das anaerobe Mischliquor wurde mittels der Umlaufpumpe während einer ausreichenden Zeitdauer gerührt, um ein Zersetzen einer bedeutsamen Menge von in der Sickerflüssigkeit enthaltenem BOD und COD zu bewirken. Die behandelte Sickerflüssigkeit wurde von den anaeroben biologischen Feststoffen abgetrennt durch Anhalten der Umwälzpumpe während einer ausreichenden Zeit, um Feststoffe absetzen und eine geklärte wäßrige Phase bilden zu lassen. Die wäßrige Phase wurde durch die Ausflußleitung zu weiteren Behandlungen abgezogen. Ein Anteil der abgesetzten Feststoffe wurde dann durch die Umwälzpumpe abgezogen, um die Feststoffe innerhalb des Faulers zu kontrollieren. Zusätzliche Sickerflüssigkeit und Feststoffe des aeroben Mischliquors von der zweiten aeroben Behandlungsstufe wurden dem Fauler hinzugefügt und der Inhalt durch die Umwälzpumpe gerührt. Faulgas wurde über der Na&sub2;SO&sub4;/H&sub2;SO&sub4;-Lösung gesammelt und dreimal in der Woche gemessen, um das Systemverhalten zu überwachen.
Die aerobe Laborfermentoreinheit enthielt einen aufrechtstehenden Zylinder mit 4 l Volumen, der mit einem Belüftungsstein und einer Druckluftversorgung versehen war, sowie einen mechanischen Mischer. Die aerobe Einheit arbeitete in einem Chargen- Betriebsverfahren mit einer Zyklusdauer von 24 h. Das aerobe Mischliquor, bestehend aus Ausfluß von der anaeroben Einheit, aeroben Biofeststoffen und pulverisierter Aktivkohle wurde 22 h belüftet und gemischt. Um die Feststoffe innerhalb der aeroben Einheit zu kontrollieren, wurde ein Anteil des aeroben Mischliquors am Ende der Belüftungszeit von dem Belüftungszylinder entnommen. Diese Feststoffe wurden der anaeroben Behandlungsstufe zum Ausfaulen und Entfernen zugeführt.
Dem Mischliquor und dem Belüftungszylinder wurde durch Unterbrechen der Belüftung und des Mischens ca. 2 h Gelegenheit zum Absetzen gegeben und dann wurde eine bestimmte Menge der behandelten geklärten Flüssigkeit als Ausfluß abgezogen. Zum Ausgleich für die zur anaeroben Stufe übertragenen Mengen wurde teilweise behandelte Flüssigkeit von der anaeroben Stufe plus ausreichend frisch pulverisiertem Kohlenstoff dem Belüftungszylinder hinzugefügt. Die Belüftung und das Mischen wurde wieder aufgenommen und der Behandlungszyklus wiederholt. Nach einer Anfangs-Einleitzeit wurden die beiden Behandlungsstufen mit den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen betrieben. Der einzige der anaeroben Stufe hinzugefügte pulverisierte Kohlenstoff stammte von Abfallfeststoffen, die aus der aeroben Behandlungsstufe entfernt wurden. Während der beiden Untersuchungsperioden A und B wurden außerordentlich gute Behandlungsergebnisse erzielt. Tabelle 1 - Kombinierte anaerobe/aerobe biophysikalische Behandlung Betriebsparameter Periode Anaerobe Stufe Tage Aerobe Stufe Untersuchungsperiode, Tage Zufuhr Abfluß Reduzierung Rrduzierung * Der einzige der anaeroben Stufe hinzugefügte Kohlenstoff stammte aus der aeroben Stufe

Claims

1. Zweistufiges Verfahren zum Behandeln von COD-haltigem Abwasser mit den Schritten:

a) Kontaktieren des Abwassers mit anaeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens in einer ersten anaeroben Behandlungszone (12) zum Bilden eines anaeroben Mischliquors und Entfernen eines wesentlichen Anteils des COD aus dem Abwasser;

b) Abtrennen eines Brenngases von dem anaeroben Mischliquor innerhalb der ersten Behandlungszone (12);

c) Abtrennen eines wesentlichen Anteils der anaeroben Biofeststoffe und des pulverisierten Adsorbens von dem anaeroben Mischliquor durch Trennmittel (14,20;54; 164) innerhalb der ersten Behandlungszone (12), um eine erste Feststoffphase und eine erste wäßrige Phase zu erzeugen;

d) Übertragen der ersten wäßrigen Phase von der ersten Behandlungszone (12) zu einer zweiten aeroben Behandlungszone (28;60,62;102;132,140), welche Feststoffe des aeroben Mischliquors enthält, die aus aeroben Biofeststoffen und pulverisiertem Adsorbens zusammengesetzt sind;

e) Belüften und Mischen der ersten wäßrigen Phase mit den Feststoffen des aeroben Mischliquors in der zweiten Behandlungsstufe unter Benutzung eines sauerstoffhaltigen Gases, um einen wesentlichen Anteil des verbleibenden COD aus der ersten wäßrigen Phase zu entfernen;

f) Trennen der Feststoffe des aeroben Mischliquors von der so behandelten Flüssigkeit, um eine zweite abgesetzte Feststoffphase und eine zweite wäßrige Phase zu erzeugen;

g) Ablassen der zweiten wäßrigen Phase an die Umgebung oder zur Wiederverwendung;

h) Übertragen eines Anteils der zweiten abgesetzten Feststoffphase von der zweiten Behandlungszone zu der ersten Behandlungszone, um dadurch die erwünschte Konzentration von aeroben Biofeststoffen innerhalb der zweiten Behandlungszone aufrecht zu erhalten, wobei das pulverisierte Adsorbens in dem übertragenen Anteil von Feststoffen die einzige Zufuhr von Adsorbens für die erste Behandlungszone nach Beginn des Vorganges bildet;

i) Hinzufügen von genügend pulverisiertem Adsorbens zu der zweiten Behandlungszone zum Ausgleich für zu der ersten Behandlungszone im Schritt h) übertragenes pulverisiertes Adsorbens; und

j) Entfernen einer ausreichenden Menge von anaerobem Mischliquor von der ersten Behandlungszone, um die Konzentration der darin enthaltenen Feststoffe zu steuern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die anaerobe erste Behandlungszone (12) eine untere Faul- und Mischzone (16) und eine obere Faul- und Klärzone (18) umfaßt und das Trennmittel in Schritt (c) eine Filterschicht aus Stützmaterial (20) innerhalb der oberen Faul- und Klärzone (18) umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die anaerobe erste Behandlungszone (12) eine Misch- und Faulzone (56;166) und eine beruhigte Klärzone (58;168) umfaßt und das Trennmittel im Schritt (c) eine die Mischzone von der beruhigten Zone trennende Prallplatte (54;164) umfaßt, welche eine Flüssigkeit/Feststoff-Trennung innerhalb der beruhigten Zone zuläßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das pulverisierte Adsorbens pulverisierte Aktivkohle ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem im Schritt (d) eine vorgegebene Menge der ersten wäßrigen Phase von der ersten Behandlungszone (12) zu der zweiten Behandlungszone (28; 102) überführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die zweite aerobe Behandlungszone ein Belüftungsbecken (28) umfaßt, das ein Belüftungs- und Mischmittel (30) enthält, wobei der Belüftungs- und Mischschritt (e) während und/oder nach der Übertragung der vorgegebenen Menge der ersten wäßrigen Phase zu dem Belüftungsbecken (28) auftritt und der Abtrennschritt (f) und Ablaßschritt (g) nach Ablauf des Belüftungs- und Mischschrittes (e) auftreten.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste wäßrige Phase kontinuierlich von der ersten Behandlungszone (12) zu der zweiten Behandlungszone (60,62;102; 132,140) übertragen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die zweite aerobe Behandlungszone umfaßt eine Vielzahl von Belüftungsbecken (60,62), von denen jedes Becken ein Belüftungsmittel (64, 66) enthält;

im Schritt (d) die erste wäßrige Phase von der ersten Behandlungszone (12) während einer vorgegebenen Füllzeitperiode zu einem der Becken (60,62) und dann während einer vorgegebenen Füllzeitperiode zu einem anderen Becken (60, 62) strömt, und diese Reihenfolge fortgesetzt wird;

im Schritt (e) das Belüften und Mischen in jedem Becken (60,62) während und/oder nach der zugehörigen Füllzeitperiode für das jeweilige Becken ausgeführt wird;

im Schritt (f) das Abtrennen in jedem Becken (60,62) nach Ablauf der zugehörigen Belüftungs- und Mischzeitperiode ausgeführt wird; und

im Schritt (g) das Ablassen der zweiten wäßrigen Phase von jedem Becken (60,62) nach Ablauf des Strömens der ersten wäßrigen Phase von der ersten Behandlungszone in das jeweilige Becken erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Schritt (d) fortgesetzt wird, bis der Flüssigkeitspegel der ersten wäßrigen Phase in dem jeweiligen Becken (60,62) einen vorgegebenen oberen Pegelstand erreicht.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem Schritt (g) fortgesetzt wird, bis der Flüssigkeitspegel der zweiten wäßrigen Phase in dem jeweiligen Becken (60,62) auf einen vorbestimmten unteren Grenzwert abfällt.

11. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die zweite Behandlungszone ein Belüftungsbecken (102) umfaßt, das einen Einlaßabschnitt (106) und einen Belüftungs- und Mischabschnitt (108) enthält, die im wesentlichen isoliert von und in kontinuierlicher Fluidverbindung mit dem Einlaßabschnitt sind;

im Übertragungsschritt (d) die erste wäßrige Phase kontinuierlich von der ersten Behandlungszone (12) mit einer ersten Strömungsrate in den Einlaßabschnitt (106) fließt und von da in den Belüftungs- und Mischabschnitt (108) hindurchtritt;

in den Schritten (e) und (f) die Belüftungs- und Mischschritte und der Abtrennschritt in dem Belüftungs- und Mischabschnitt (108) ausgeführt werden;

der Abtrennschritt (f) und der Ablaßschritt (g) nach Ablauf des Belüftungs- und Mischschrittes (e) eintreten; und

im Schritt (g) die zweite wäßrige Phase von dem Belüftungs- und Mischabschnitt (108) abgelassen wird mit einer zweiten Strömungsrate, die größer als die erste Strömungsrate ist, bis der Flüssigkeitspegel der zweiten wäßrigen Phase in dem Becken (102) auf eine vorgegebene untere Grenze abfällt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 11, bei dem der Schritt (h) des Übertragens eines Anteils der zweiten Feststoffphase zu der ersten Behandlungszone (12) während des Abtrennschrittes (f) oder des Auslaßschrittes (g) innerhalb des oder jedes Belüftungsbeckens (28;60,62;102) eintritt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 12, bei dem der Schritt (i) des Zufügens von pulverisiertem Adsorbens während des Übertragungsschrittes (d) oder des Belüftungsund Mischschrittes (e) innerhalb des oder jedes Belüftungsbeckens (28;60,62;102) erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 13 in Abhängigkeit von Anspruch 11, bei dem das pulverisierte Adsorbens dem Einlaßabschnitt (106) des Belüftungsbeckens (102) hinzugefügt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die zweite Behandlungszone ein Belüftungsbecken (132) umfaßt, das ein Belüftungs- und Mischmittel (134) enthält, gefolgt von einem Absetz/Klärugnsbecken (140);

im Schritt (d) die erste wäßrige Phase kontinuierlich von der ersten Behandlungszone (12) in das Belüftungsbecken (132) strömt;

im Schritt (e) das Belüften und Mischen kontinuierlich innerhalb des Belüftungsbeckens (132) geschieht;

im Schritt (f) das aerobe Mischliquor kontinuierlich von dem Belüftungsbecken (132) zu dem Absetz/Klärbecken (140) stromt, in dem die Abtrennung erfolgt;

in Schritt (g) die zweite wäßrige Phase aus dem Absetz/Klärbecken (140) entlassen wird; und

im Schritt (h) ein zweiter Anteil der zweiten abgesetzten Feststoffphase von dem Absetz/Klärbecken (140) zu dem Belüftungsbecken (130) zurückgeführt wird, zusätzlich zu dem Anteil, der von der ersten Behandlungszone (12) zurückgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das pulverisierte Adsorbens dem Belüftungsbecken (132) hinzugefügt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 16, bei dem der Schritt (e) des Belüftens- und Mischens durch mechanisches Mischmittel innerhalb des oder jedes Belüftungsbeckens (28;60,62;102;132) unterstützt wird.

18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die erste anaerobe Behandlungszone (12) 500 bis 30.000 mg/l Biofeststoffe und 500 bis 30.000 mg/l pulverisiertes Adsorbens enthält.

19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die zweite aerobe Behandlungszone (28;60,62;102;132) 10 bis 50.000 mg/l Biofeststoffe und 50 bis 20.000 mg/l pulverisiertes Adsorbens enthält.

20. Zweistufiges Verfahren zum Behandeln von COD-haltigem Abwasser mit den Schritten:

a) Kontaktieren des Abwassers mit anaeroben Biofeststoffen und pulverisierter Aktivkohle in einer anaeroben ersten Behandlungszone (12) zur Bildung eines anaeroben Mischliquors und zum Entfernen eines wesentlichen Anteils des COD aus dem Abwasser;

c) Abtrennen eines wesentlichen Anteils der anaeroben Bibfeststoffe und des pulverisierten Adsorbens von dem anaeroben Mischliquor durch Trennmittel (14,20) innerhalb der ersten Behandlungszone (12), um eine erste Feststoffphase und eine erste wäßrige Phase zu erzeugen;

d) kontinuierliches Überführen der ersten wäßrigen Phase von der ersten Behandlungszone (12) zu einem Belüftungsbecken (132), das Feststoffe des aeroben Mischliquors enthält, die aus aeroben Biofeststoffen und pulverisierter Aktivkohle zusammengesetzt sind;

e) kontinuierliches Belüften und Mischen der ersten wäßrigen Phase mit den aeroben Mischliquor-Feststoffen unter Verwendung eines sauerstoffhaltigen Gases in dem Belüftungsbecken (132), um einen wesentlichen Anteil des restlichen COD aus der ersten wäßrigen Phase zu entfernen;

f) kontinuierliches Übertragen der aeroben Mischliquor- Feststoffe und der so behandelten ersten wäßrigen Phase zu einem Absetz/Klärbecken (140);

g) Absetzen des Gemisches aus Feststoffen und Flüssigkeit zur Bildung einer abgesetzten zweiten Feststoffphase und einer geklärten zweiten wäßrigen Phase;

h) Entlassen der zweiten wäßrigen Phase an die Umgebung oder zur Wiederverwendung;

i) Zurückführen mindestens eines Anteils der zweiten abgesetzten Feststoffphase aus dem Klärbecken (140) zu dem Belüftungsbecken (132), um eine gewünschte Konzentration von Biofeststoffen und pulverisierter Aktivkohle darin aufrecht zu erhalten;

j) Übertragen eines Anteils der zweiten abgesetzten Feststoffphase aus dem Klärungsbecken (140) zu der ersten anaeroben Behandlungszone (12), um dadurch die gewünschte Konzentration von Biofeststoffen in dem Belüftungsbecken (132) aufrecht zu erhalten, wobei das pulverisierte Adsorbens in dem übertragenen Anteil von Feststoffen die einzige Zuführung von Adsorbens zu der ersten Behandlungszone nach Beginn des Verfahrens ergibt;

k) Hinzufügen von ausreichend pulverisierter Aktivkohle zu dem Belüftungsbecken (132) zum Ausgleich für im Schritt (j) zu der ersten Behandlungszone (12) übertragene pulverisierte Aktivkohle; und

l) Entfernen einer ausreichenden Menge von anaerober Mischliquor aus der ersten Behandlungszone (12), um die Feststoff-Konzentration darin zu steuern.