AT400709B

AT400709B - Verfahren zur reinigung von abwasser mit hilfe einer abwasserreinigungsanlage, die zwei belebungsstufen aufweist

Info

Publication number: AT400709B
Application number: AT0055991A
Authority: AT
Original assignee: Boehnke Botho
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1991-03-13
Publication date: 1996-03-25
Also published as: ES2046099A1; ITMI912977A0; IT1251780B; ITMI912977A1; RU2068811C1; DE4036548C2; ES2046099B1; DE4036548A1; ATA55991A

Description

AT 400 709 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser mit Hilfe einer Abwasserreinigungsanlage, die zwei Belebungsstufen, eine Zwischenklärung zwischen der ersten und der zweiten Belebungsstufe, eine Nachklärung hinter der zweiten Belebungsstufe und Schlammkreisläufe aufweist, wobei die erste Belebungsstufe als Adsorptionsstufe mit einer Schlammbelastung von mindestens 2 kg BSB5 Trockensubstanz und Tag aerob oder fakultativ anaerob mit hauptsächlich Prokaryonten in der arbeitenden Biomasse betrieben wird.

Bekannt ist ein Verfahren zur Reinigung von Abasser, welches der sogenannten Adsorptionstechnologie angehört (DE 26 40 875). Hier wird das Abwasser in eine erste, mit Umgebungsluft belüftete Belebungsstufe, die sogenannte Adsorptionsstufe, eingeführt, die mit einer Raumbelastung von etwa 10 kg BSB5 pro Kubikmeter und Tag, oder auch mehr, betrieben wird. Danach wird das ablaufende, in der Adsorptionsstufe behandelte Abwasser einer Zwischenklärung unterworfen. Im Anschluß gelangt das Abwasser in eine zweite, mit Umgebungsluft belüftete, geringer belastete Belebungsstufe. Aus der Zwischenklärung wird Schlamm abgezogen und teilweise in Form von Rücklaufschlamm in die Adsorptionsstufe zurückgeführt, teilweise als Überschußschlamm aus dem Schlammkreislauf abgezogen. Aus der Nachklärung der zweiten Belebungsstufe wird Schlamm in Form vom Rücklaufschlamm und Überschußschlamm abgezogen. Die Adsorptionsstufe wird mit einer Schlammbelastung von mindestens 2 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag betrieben, wobei durch die Menge des aus der Zwischenklärung abgezogenen Überschußschlammes der Schlamm in der Einarbeitungsphase, in der Substratatmung eingesetzt, gehalten wird, was diese Belebungsstufe zur Adsorptionsstufe macht. Der Überschußschlamm aus der zweiten, mit einer Schlammbelastung von 0,15 kg BSB5 proKilogramm Trockensubstanz und Tag betriebenen Belebungsstufe wird ohne Rückführung aus dem Schlakmkreislauf entfernt. Im Ergebnis wird eine verhältnismäßig strenge Trennung der Biozönosen der beiden Belebungsstufen eingerichtet. Die bekannten Maßnahmen haben sich bewährt, jedoch konnte dieses Verfahren in bezug auf die Stabilität des Reinigungsvorganges bei toxischen Stößen, Salzstößen, pH-Stößen verbessert werden (EP 0 125 546). Diese Verbesserung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Populationsdichte der Biozönosen in der Adsorptionsstufe bestimmt und überwacht sowie auf einen mittleren Wert von zumindest 500 Mio. Prokaryontenkeimen im Kubikzentimeter gehalten wird, indem man der Adsorptionsstufe mit dem Rohwasser pro Volumeneinheit 2 Gew.-% bis 15 Gew.-% der in der Volumeneinheit der Adsorptionsstufe arbeitenden Biomasse in Form von Prokaryonten als Ergänzungsbiomasse zuführt. Vorzugsweise wird im Rahmen dieser Maßnahmen in der Adsorptionsstufe eine mittlere Populationsdichte von zumindest 700 Mio. Prokaryontenkeimen im Kubikzentimeter aufrechterhalten. Die Menge der Ergänzungsbiomasse kann durch ein Variation der Vorklärung zwischen Teilvor-klärung und vorklärungsfrei eingestellt werden. Sie wird zumeist in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% zugeführt.

Bei einer Abwasserreinigungsanlage, die nach der bekannten Adsorptionstechnologie wie beschrieben betrieben wird, fällt der Überschußschlamm hauptsächlich, nämlich zu etwa 80 %, in der Adsorptionsstufe und zu etwa 20 % in der zweiten Belebungsstufe an. Der Überschußschlamm der Adsorptionsstufe ist jedenfalls wenn die Adsorptionsstufe in der angegebenen Weise mit Prokaryonten betrieben wird, leicht zu entwässern. Zumeist reicht eine bloße statische Entwässerung. Der Überschußschlamm aus der zweiten Belebungsstufe hat eine andere Zusammensetzung und bedarf zur Entwässerung einer aufwendigen zusätzlichen Behandlung, z. B. durch Zentrifugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser, welches nach der Adsorptionstechnologie arbeitet, anzugeben, bei dem die Menge an Überschußschlamm, der in der vorstehend beschriebenen Weise der aufwendigen Entwässerung bedarf, wesentlich reduziert ist. a) Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kombination der folgenden Verfahrensschritte:

Die zweite Belebungsstufe wird als belüftete Stufe mit einer Schlammbelastung von unter 0,15 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag betrieben, b) der Schlamm aus der Nachklärung wird zumindest teilweise in die Adsorptionsstufe wieder eingeführt, und zwar mit der Maßgabe, daß die Menge des in die Adsorptionsstufe wieder eingeführten Schlammes den Betrieb der ersten Belebungsstufe als Adsorptionsstufe nicht störend beeinträchtigt, wobei außerdem Schlamm aus der Zwischenklärung in die Adsorptionsstufe als Rücklaufschlamm wieder eingeführt oder als Überschußschlamm abgeführt wird und wobei Schlamm aus der Nachklärung in die zweite Belebungsstufe als Rücklaufschlamm wieder eingeführt und, soweit es trotz des Verfahrensschrittes b) noch erforderlich ist, Überschlußschlamm aus der Nachklärung abgeführt wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die eingangs beschriebenen Verfahren, welche in der angegebenen Weise mit hauptsächlich Prokaryonten in der Adsorptionsstufe arbeiten, nicht nur stabil sind bei toxischen Stößen, Salzstößen und pH-Stößen, sondern überraschenderweise auch stabil sind bei selbst starken biologischen Stößen. Die Erfindung nutzt diese Tatsache, um die Menge des aus der zweiten Belebungsstufe abzuziehenden, an sich nicht leicht zu entwässernden Schlammes zu reduzieren. Dazu wird 2

Claims

AT 400 709 B zumindest teilweise der Überschußschlamm aus der zweiten Belebungsstufe in die Adsorptionsstufe wieder eingeführt. Die Menge an Überschußschlamm in der ersten Belebungsstufe wird dadurch zwar vergrößert. Überraschenderweise wird aber die vorteilhafte, leicht entwässerbare Zusammensetzung des Überschußschlammes an der Adsorptionsstufe nicht beeinträchtigt. Bei dem bekannten, nach der Adsorptionstechnolo-5 gie arbeitenden Verfahren zur Reinigung von Abwasser wird aus der Adsorptionsstufe im allgemeinen ein Überschußschlamm abgezogen, dessen Trockensubstanzgehalt im Bereich von 5 bis 7 Gew.% liegt. Arbeitet man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Rückführung von Schlamm aus der Nachklärung in die Adsorptionsstufe, so erhöht sich der Trockensubstanzgehalt des Überschlußschlammes, der aus der Adsorptionsstufe abgezogen wird, auf etwa 6 bis 8 Gew.-%. Der gesamte Schlamm der im Rahmen des io erfindungsgemäßen Verfahrens als Überschußschlamm aus der ersten Belebungsstufe abgezogen wird, ist, wie beschrieben, leicht entwässerbar. Wesentlich ist, daß die erste Belebungsstufe im Sinne der einleitenden Definitionen als Adsorptionsstufe betrieben wird und eine sogenannte Kontaktstabilisierung in der ersten Belebungsstufe unterbleibt (vgl. Wat. Pollut. Control 1973, S. 710, Figur 7). Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und is Gestaltung des Verfahrens, und zwar auch im Sinne einer Optimierung. So lehrt die Erfindung, die erste Belebungsstufe mit im Mittel zumindest 500 x 106 Prokaryontenkeimen im Kubikzentimeter zu betreiben. Die zweite Belebungsstufe wird vorzugsweise mit einer Schlammbelastung von unter 0,10 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag betrieben. Besonders bewährt hat sich ein Betrieb mit etwa 0,06 bis 0. 07 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag. Im Rahmen der Erfindung liegt es, Schlamm aus 20 der Adsorptionsstufe in die zweite Belebungsstufe einzuführen, wie es zur Blähschlammbekämpfung an sich bekannt ist (DE 35 08 299). Das erfindungsgemäße Verfahren kann so geführt werden, daß der Schlamm aus der Nachklärung vollständig in die erste Belebungsstufe wieder eingeführt wird. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichung ausführlicher erläutert. 25 Die einzige Figur zeigt das Schema einer Anlage für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Man erkennt im Schema eine Abwasserreinigungsanlage, die zwei Belebungsstufen 1, 2, eine Zwischenklärung 3, eine Nachklärung 4 und Schlammkreisläufe aufweist. Das zu behandelnde Rohabwasser wird über einen Zulauf 5 in einer Reihe von Fällen mittels einer Pumpe 6 über die Leitung 7 zunächst einer Einrichtung 8 zur Grobentschlammung zugeführt, die einen entsprechenden Schlammabzug 9 aufweist. 30 Nach Abtrennung der störenden Inhaltsstoffe, wie Fasern, tritt das Abwasser über die Leitung 10 in die Adsorptionsstufe 1 ein, die die erste Belebungsstufe bildet. Sie ist in der angegebenen Weise als Höchstlaststufe ausgebildet. Über die Leitung 11 gelangt das in der Adsorptionsstufe 1 behandelte Medium in die Zwischenklärung 3. Die geklärte Phase wird über die Leitung 12 der zweiten Belebungsstufe 2 zugeführt. Sie wird wie angegeben als Schwach laststufe betrieben. 35 Die Adsorptionsstufe 1 wird mit einer Schlammbelastung von mindestens 2 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag aerob oder fakultativ anaerob mit hauptsächlich Prokaryonten in der arbeitenden Biomasse betrieben. Die zweite Belebungsstufe 2 wird als belüftete Stufe mit einer Schlammbelastung von unter 0,15 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag betrieben. Der Schlamm aus der Nachklärung 4 wird zumindest teilweise über die Leitung 13 in die Adsorptionsstufe 1 wieder eingeführt, und zwar mit 40 der Maßgabe, daß die Menge des rückgeführten Schlammes den Betrieb der ersten Belebungsstufe als Adsorptionsstufe 1 nicht störend beeinträchtigt. Man erkennt eine Leitung 14, mit der im übrigen Schlam-maus der Zwischenklärung 3 in die Adsorptionsstufe 1 als Rücklaufschlamm wieder eingeführt wird. Man erkennt eine weitere Leitung 15, über die Schlamm aus der Zwischenklärung 3 als Überschußschlamm abgeführt werden kann. Soweit es erforderlich ist, kann über die Leitung 16 Überschußschlamm aus der 45 Nachklärung 4 ebenfalls abgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so geführt werden, daß eine Abführung von Überschußschlamm aus der zweiten Belebungsstufe 2 nicht mehr erforderlich ist. Dann entfällt die Leitung 16. Über eine Leitung 17, eine Pumpe 18 und eine weitere Leitung 19 wird die geklärte wässrige Phase einem Schnellfilter 20 zugeführt, von dem aus das geklärte Wasser über eine Ablaufleitung 21 einem Vorfluter zugeführt wird. Vom Schnellfilter 20 kann Rückspülwasser über die Leitung so 22 wieder in das System der zweiten Stufe eingeführt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, eine Teilmenge des Schlammes der Adsorptionsstufe 1 aus der Zwischenklärung 3 zur Blähschlammbekämpfung in die zweite Belebungsstufe 2 einzuführen. Patentansprüche 55 1. Verfahren zur Reinigung von Abwasser mit Hilfe einer Abwasserreinigungsanlage, die zwei Belebungsstufen, eine Zwischenklärung zwischen der ersten und der zweiten Belebungsstufe, eine Nachklärung hinter der zweiten Belebungsstufe und Schlammkreisläufe aufweist, wobei die erste Belebungsstufe als 3 AT 400 709 B Adsorptionsstufe mit einer Schlammbelastung von mindestens 2 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag aerob oder fakultativ anaerob mit hauptsächlich Prokaryonten in der arbeitenden Biomasse betrieben wird, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Verfahrensschritte: a) die zweite Belebungsstufe wird als belüftete Stufe mit einer Schlammbelastung von unter 0,15 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag betrieben, b) der Schlamm aus der Nachklärung wird zumindest teilweise in die Adsorptionsstufe wieder eingeführt, und zwar mit der Maßgabe, daß die Menge des in die Adsorptionsstufe wieder eingeführten Schlammes den Betrieb der ersten Belebungsstufe als Adsorptionsstufe nicht störend beeinträchtigt, wobei außerdem Schlamm aus der Zwischenklärung in die Adsorptionsstufe als Rücklaufschlamm wieder eingeführt oder als Überschußschlamm abgeführt wird und wobei Schlamm aus der Nachklärung in die zweite Belebungsstufe als Rücklaufschiamm wieder eingeführt wird und, soweit es trotz des Verfahrensschrittes b) noch erforderlich ist, Überschußschlamm aus der Nachklärung abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Belebungsstufe mit im Mittel zumindest 500 x 106 Prokaryontenkeimen im Kubikzentimeter betrieben wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Beiebungs-stufe mit einer Schlammbelastung von unter 0,10 kg BSB5 pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag, vorzugsweise mit etwa 0,06 bis 0,07 kg BSBs pro Kilogramm Trockensubstanz und Tag, betrieben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm aus der Nachklärung vollständig in die erste Belebungsstufe wieder eingeführt wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4