AT315762B

AT315762B - Verfahren zur Elimination von pathogenen Keimen aus Wasser

Info

Publication number: AT315762B
Application number: AT907772A
Authority: AT
Original assignee: Max Planck Gesellschaft
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1972-10-24
Publication date: 1974-06-10

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elimination von pathogenen Keimen aus Wasser, insbesondere aus stark verseuchtem Abwasser unter Anwendung bestimmter Pflanzenarten. 



   Es ist bekannt, mit pathogenen Keimen verseuchtes Abwasser z. B. durch   sogenannte"Oxydationsgräben"   oder andere Kläranlagen zu entkeimen. Hiebei wird das einlaufende, unbehandelte Abwasser in einen   0-foor-   i migen Graben geleitet und durch Bürstenwalzen in Bewegung gebracht und mit Sauerstoff angereichert. An- schliessend lässt man dieses Grabenwasser eine gewisse Zeit sedimentieren und dann durcheineKipprinne ab- laufen. Während der   Sedimentierungs- und   Ablaufzeit läuft unbehandeltes Wasser in einen Zwillingsgraben ein. 



   Es hat sich jedoch gezeigt, dass die hiedurch erzielte Verringerung der pathogenen Keime im Wasser un- befriedigend ist. Hinzu kommt, dass durch das System der Belüftungswalze sehr viel Schlamm entsteht, dessen
Beseitigung besondere zusätzliche Anlagen erforderlich macht. 



   Es ist auch bekannt, pathogene Keime aus Wasser mittels bakteriendichter Filter zu entfernen. Für eine technische Anlage scheidet dies jedoch infolge des grossen erforderlichen Aufwandes aus. 



   Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen, in beliebigem Massstabe anwendbaren Verfahrens zur Entkeimung von Wasser, insbesondere von stark mit pathogenen Keimen belastetem Abwasser. 



   Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Elimination von pathogenen Keimen aus Wasser, welches darin besteht, dass das keimhaltige Wasser durch den Wurzelbereich von Pflanzungen, wel- che Pflanzen mit Knöllchenbakterien, vorzugsweise Alnus-Arten, enthalten, geleitet wird. 



   Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Pflanzen mit Knöllchenbakterien pathogene Keime, wie
Escherichia coli und Enterokokken, Salmonellen u. dgl., in Wasser abzutöten vermögen, wenn das zu reini- gende Wasser mit dem Wurzelbereich dieser Pflanzen in Berührung gebracht wird. Es wird angenommen, dass diese Wirkung mit den Wurzelknöllchen dieser Pflanzen zusammenhängt, die als Stickstoffsammler bekannt sind. 



   Vermutlich werden in den Erlenknöllchen eine oder mehrere Substanzen mit antibiotischer Wirksamkeit gebildet und an die Pflanze abgegeben. Die Pflanze selbst kann dann den Wirkstoff an das Wasser abgeben, wo die pathogenen Keime abgetötet werden. Es wird angenommen, dass diese Wirksubstanz dem Streptomycin nahesteht. 



   Als Pflanzen mit Knöllchenbakterien werden Alnus-Arten, insbesondere Alnus glutinosa bevorzugt. Ein anderes Beispiel für geeignete Pflanzen ist die Akazie. 



   Besonders zweckmässig ist es, Alnus glutinosa in einem flachen Graben oder in mehreren derartigen Gräben anzupflanzen, deren Breite so bemessen ist, dass die heckenartigen Pflanzungen gut zu kontrollieren und in
Stand zu halten sind und das fallende Laub im Herbst gut abgeharkt werden kann. 



   Die Verweilzeit des Wassers in diesem Graben richtet sich nach dem Grad des Befalls mit pathogenen Kei- men und lässt sich durch einfache Mittel regulieren. Beispielsweise können flache Staustufen in den Gräben an- geordnet werden, in denen das Wasser im gewünschten Ausmass zurückgehalten wird. Um bei grösseren anfal- lenden Wassermengen eine möglichst gute Ausnutzung der Pflanzen zu erhalten, werden mehrere flache Gräben parallel angeordnet, die am Ablaufende durch einen Quergraben verbunden werden, aus dem das biologisch gereinigte Abwasser dann weitergeleitet werden kann. 



   Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn Alnus glutinosa in Kombination mit andern Pflanzen verwendet wird, wobei insbesondere Mentha aquatica (Wasserminze) und Iris pseudacarus (gelbe Schwertlilie) her- vorragende Ergebnisse in Kombination mit Alnus glutinosa ergaben. Vorzugsweise werden daher diese Pflanzen- arten mit Alnus glutinosa kombiniert angewendet. Gute Ergebnisse wurden aber auch bei Anwendung von Alisma plantago   (Froschlöffel), Juncus   effusus (Saure Wiesenbinse), Scirpus lacustris (Flechtbinse) und Phragmites communis (Schilf) erzielt. 



   Bei Kombination von Alnus glutinosa mit einer oder mehreren der andern erwähnten Pflanzenarten geht man zweckmässig so vor, dass das belastete Wasser zuerst mit Alnus glutinosa in Berührung gebracht und danach mit der weiteren oder den weiteren Pflanzenarten zusammengebracht wird. Dies kann zweckmässig so erfolgen, dass bei Anwendung mehrerer parallel angeordneter Gräben mit Alnus glutinosa der Quergraben mit Mentha aquatica allein oder zusammen mit Iris pseudacaraus bepflanzt wird. Hiebei kommt Mentha aquatica eine besonders gute Wirksamkeit zur Entfernung restlicher Keime zu, während Iris pseudacarus sich besonders durch eine   ganzjährige Wirksamkeit   auszeichnet,   die auch in der ungünstigen, d. h. kalten Jahreszeit noch eine zu-   verlässige Entfernung der Keime sicherstellt. 



   Diese Anordnung hat auch den Vorteil, dass die   kleinenBlättervonMenthaaquatica   aus dem Wasser schlecht zu entfernen sind und bei Anordnung in einem am Schluss der Anlage geschalteten Quergraben leicht ausgetragen werden. In dieser Hinsicht eignet sich die Kombination mit Scirpus lacustris besonders in solchen Fällen, wo eine sekundäre Verschmutzung durch Blätter oder Halme unbedingt vermieden werden soll. 



   Bei besonders hohem Salmonellengehalt wird die Kombination von Alnus glutinosa mit Alisma plantago bevorzugt, da letzterer Pflanze hierin eine besonders gute Wirksamkeit zukommt, welche sogar der von Mentha aquatica kaum nachsteht. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur alleinigen Anwendung bei der Entfernung von pathogenen 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Keimen aus Wasser. Da das zu reinigende Wasser jedoch vielfach ein Abwasser mit sehr hoher Verseuchung darstellt, wird zweckmässig eine übliche Kläranlage vorgeschaltet. Bevorzugt wird hiebei die Kombination mit einer Oxydationsgrabenkläranlage, da diese zwar hohe Verschmutzungsgrade relativ rasch absenkt, den Restgehalt an pathogenen Keimen aber nicht mehr entfernen kann. 



   Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung weiter. 



     Beispiel : A.   Oxydatiaonsgrabenmethode (Stand der Technik)
Die Abwässer eines Krankenhauses mit Isolierstation wurden einer wie folgt aufgebauten Oxydationsgrabenkläranlage zugeführt : Das einlaufende unbehandelte Abwasser wird in einen 0-förmigen Graben geleitet und durch Bürstenwalzen in Bewegung gebracht und mit Sauerstoff angereichert.

   Während dieses Grabenwasser an- 
 EMI2.1 
 immer noch sehr hohe Belastung durch pathogene Keime auf, wie die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Orientierungszahlen (Durchschnittszahlen in 1 ml) für bestimmte charakteristische Verunreinigungen zeigen : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> E. <SEP> coli <SEP> Enterokokken <SEP> Salmonellen
<tb> Auslauf <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Winter <SEP> zirka <SEP> 2000 <SEP> 50 <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> 350 <SEP> - <SEP> 500 <SEP> 
<tb> O-Graben <SEP> Sommer <SEP> zirka <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> 560-15000 <SEP> 5000 <SEP> 
<tb> Im <SEP> Schlamm <SEP> 30000 <SEP> - <SEP> 50000 <SEP> 4000-50000 <SEP> 8000-50000
<tb> (Mai-Oktober)
<tb> Im <SEP> Schlammwasser <SEP> 20000 <SEP> - <SEP> 25000 <SEP> 800-10000 <SEP> 6000-10000
<tb> (Mai-Oktober)
<tb> 
 B.

   Erfindungsgemässes Verfahren Es wurde eine Anlage verwendet, wie in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt. 



  Vier flache parallele   Gräben-l-mit   leicht V-förmigem Querschnitt, die eine Breite von etwa 1 m und 
 EMI2.3 
 auf, die in gleichmässigem Abstand voneinander angeordnet waren. 



   In den Zulauf und Verteilergraben wurde das in Beispiel A. mit seiner durchschnittlichen Verunreinigung näher beschriebene Abwasser eingeleitet, welches aus der Oxydationsgrabenanlage stammte. Im Ablauf des Sammelgrabens --4-- wurden im Verlauf von etwa einem Jahr folgende Restkeimzahlen bestimmt :

   
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> Messtag <SEP> Temp. <SEP> Luft <SEP> Wasser <SEP> E. <SEP> coli <SEP> Enterokokken <SEP> Salmonellen
<tb> 19. <SEP> 1. <SEP> + <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 30 <SEP> 25 <SEP> 30 <SEP> E
<tb> 7 <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> A
<tb> 29.6. <SEP> 12, <SEP> 5 <SEP> 16, <SEP> 2 <SEP> 720 <SEP> 50 <SEP> 0 <SEP> E
<tb> 7 <SEP> 20 <SEP> 0 <SEP> A
<tb> 15. <SEP> 7. <SEP> 15, <SEP> 0 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 35 <SEP> 6 <SEP> E
<tb> 80 <SEP> 6 <SEP> 0 <SEP> A
<tb> 23.7. <SEP> 17, <SEP> 0 <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP> 350 <SEP> 56 <SEP> 5 <SEP> E
<tb> 30 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> A
<tb> 30.9. <SEP> 22, <SEP> 0 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP> 700 <SEP> ? <SEP> 500 <SEP> E
<tb> 15 <SEP> ? <SEP> 3 <SEP> A
<tb> 9.9. <SEP> 26, <SEP> 0 <SEP> 15, <SEP> 0 <SEP> 3000 <SEP> 300 <SEP> 150 <SEP> E
<tb> 15 <SEP> ? <SEP> 0 <SEP> A
<tb> 1.12.

   <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 22 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> E
<tb> 1 <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> A
<tb> E <SEP> = <SEP> Einlauf <SEP> 
<tb> A <SEP> = <SEP> Auslauf <SEP> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
Die Länge der Anlage betrug nur 4 m. Bei Verlängerung der Anlage kann man bis Null kommen. 



   Die oben dargestellten Werte zeigen, dass die Keimzahl durch das erfindungsgemässe Verfahren auf sehr geringe Werte vermindert wird. Die erfindungsgemässe Anlage bedarf nur eines äusserst geringen Wartungsauf- wandes, der sich im wesentlichen auf das Entfernen der abgefallenen Blätter im Herbst beschränkt. Besonders überraschend ist, dass auch in der kalten Jahreszeit die Wirksamkeit sehr gut ist. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1.   Verfahren zur Elimination von pathogenen Keimen aus Wasser, d ad urch gekennzei chn et,   dass das keimhaltige Wasser durch den Wurzelbereich von Pflanzungen, welche Pflanzen mit Knöllchenbakterien, vorzugsweise Alnus-Arten enthalten, geleitet wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Alnus-Arten in Kombination mit Mentha aquatica, Iris pseudacarus, Alisma plantago, Juncus effusus, Scirpus lacustris oder/und Phragmites communis verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Alnus-Arten in wenigstens einem flachen Graben angeordnet werden, in welchem das zu reinigende Abwasser fliesst.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser im Graben durch Stau- stufen zurückgehalten wird, um eine Verringerung der Fliessgeschwindigkeit des Abwassers zu erreichen.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere flache Gräben parallel angeordnet und am Ablaufende durch einen Quergraben verbunden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Quergraben Mentha aquatica oder/und Iris pseudacarus wachsen gelassen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gräben einer Kläranlage nachgeschaltet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gräben einem Oxydationsgra- ben nachgeschaltet werden.