CH626864A5

CH626864A5 - Process and arrangement for treating liquids, in particular waste water.

Info

Publication number: CH626864A5
Application number: CH154778A
Authority: CH
Inventors: Jacob Pielkenrood
Original assignee: Pielkenrood Vinitex Bv
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1981-12-15
Also published as: PT67653B; NO780526L; DE2805461A1; ES467000A1; PT67653A; JPS53103660A; ATA97678A; AT360448B; IT1105861B; FR2380990A1; AU515362B2; NL7701608A; BE864005A; DK70778A; IT7803331A0; AU3297578A; BR7800917A; FR2380990B1; SE7801737L; GB1593132A

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnimg zu schaffen, um ohne Vergrösserung des Abfallproblems eine wesentliche Verbesserung des Reinigungseffektes zu erreichen. The invention has for its object to provide a method and an Anordnimg to achieve a substantial improvement in the cleaning effect without increasing the waste problem.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgesehen, dass die zu behandelnde Flüssigkeit, der aeroben biologischen Behandlung vorangehend, einer physikalisch-chemischen Vorbehandlung mit Aufschwemmung unter Verwendung fein verteilter Gasblasen unterworfen wird, und dass der Überschussschlamm der aeroben biologischen Behandlung in die physikalisch-chemische Behandlungsstufe zurückgeführt wird derart, dass die erhaltene, abgeführte Schwemmschicht aus dieser physikalisch-chemischen Behand5 To achieve this object, it is provided according to the invention that the liquid to be treated, prior to the aerobic biological treatment, is subjected to a physico-chemical pretreatment with suspension using finely divided gas bubbles, and that the excess sludge from the aerobic biological treatment is returned to the physico-chemical treatment stage is such that the discharged floating layer obtained from this physico-chemical treatment

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lung das einzige Abscheidungsprödukt bildet. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, welche eine aerobe Verfahrensstufe aufweist. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine Schwemmschicht mit einem hohen Gehalt an Trockenstoffen erzeugt. Da diese Schwemmschicht einen hohen Trockenstoffgehalt hat, wird im Vergleich zu einem Reinigungsverfahren durch Sedimentation das Beseitigungsproblem schon in der ersten Stufe erheblich vermindert. Oft ist es sogar möglich, eine Zwischenstufe zur Entwässerung vor der Trocknung der Schwemmschicht zu vermeiden. Die Rückstände können demgemäss in einer kleineren und daher billigeren aerobi-schen biologischen Reinigungsstufe gereinigt werden, was an sich schon zu wesentlichen Ersparnissen führt. Die Flüssigkeit, welche die biologische Stufe verlässt, ist dann viel sauberer als im Falle einer viel grösseren biologischen Reinigungseinrichtung ohne physikalisch-chemische Vorbehandlung. the only deposition product. The invention also relates to an arrangement for carrying out the method, which has an aerobic method stage. With the method according to the invention, a floating layer with a high content of dry substances is generated. Since this floating layer has a high dry matter content, the removal problem is considerably reduced in the first stage compared to a cleaning process through sedimentation. It is often even possible to avoid an intermediate drainage stage before the floating layer dries. The residues can therefore be cleaned in a smaller and therefore cheaper aerobic biological purification stage, which in itself leads to substantial savings. The liquid that leaves the biological stage is then much cleaner than in the case of a much larger biological cleaning device without physical-chemical pretreatment.

Jegliche aerobische biologische Reinigungsbehandlung führt zu einem eigenen Beseitigungsproblem, da die dabei verwendete Masse lebender Bakterien im flüssigen Medium wächst, welches für ihre Entwicklung günstig ist. In biologischen Filtern wird der Überfluss fortgewaschen, und dann kann eine Trennung durch Sedimentation stattfinden. In einem Becken, welches aktiven Klärschlamm enthält, muss die ganze Masse der Bakterien durch Sedimentation getrennt werden, und ein Teil von diesen muss zur Aufrechterhaltung des Klärschlamms wieder zugesetzt werden. Der Überschuss besitzt in beiden Fällen einen hohen Wassergehalt und enthält nur wenig Trockenstoffe, beispielsweise etwa 1%, wodurch wieder ein ernstes Beseitigungsproblem entsteht. Any aerobic biological cleaning treatment leads to its own disposal problem, since the mass of living bacteria used thereby grows in the liquid medium, which is favorable for its development. The excess is washed away in biological filters and then separation by sedimentation can take place. In a basin that contains active sewage sludge, the entire mass of the bacteria must be separated by sedimentation, and some of these must be added again to maintain the sewage sludge. In both cases, the excess has a high water content and contains only a little dry matter, for example about 1%, which again causes a serious disposal problem.

Bei dem Verfahren und der Anordnung nach der Erfindung besteht diese letztgenannte Schwierigkeit nicht, da hier der wasserhaltige überschüssige Schamm in die Eingangstrennstufe zurückgeführt wird, in der zusammen mit der zugeführten Flüssigkeit eine wirksame Abscheidung bis zu einem sehr hohen Gehalt an Trockenmasse stattfindet. Auf diese Weise wird auch das Abfallproblem bei der biologischen Reinigungsstufe gelöst. In the method and the arrangement according to the invention, this latter difficulty does not exist, since here the excess water-containing sponge is returned to the input separation stage, in which, together with the liquid supplied, an effective separation takes place up to a very high dry matter content. This also solves the waste problem in the biological purification stage.

Bei dieser Verfahrensweise können noch weitere Vorteile erzielt werden. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass die Schwemmschicht beim Zuführen von überschüssigem Schlamm der biologischen Reinigung einen höheren Gehalt an Trockenstoffen zu haben scheint und daher einen geringeren Wassergehalt. Ferner wird der gleichzeitig durch Flotation abgeschiedene zusätzliche Schlamm eingedickt. With this procedure, further advantages can be achieved. It is noteworthy that when the excess sludge from the biological cleaning process is added, the floating layer appears to have a higher dry matter content and therefore a lower water content. In addition, the additional sludge separated by flotation is thickened.

Die Anwesenheit beider Arten von Schlamm führt offensichtlich zu einer gegenseitigen Entwässerung, denn der überschüssige Schlamm enthält so viel Wasser, dass man erwarten sollte, dass die Zuführung dieses Schlamms zu einem vergrösserten Wassergehalt führt. The presence of both types of sludge obviously leads to mutual drainage, because the excess sludge contains so much water that one should expect that the addition of this sludge leads to an increased water content.

Ein weiterer zusätzlicher Vorteil kann durch die günstige doppelte Wirkung auf die Reinigung erzielt werden. Nicht nur der Gehalt an gelöster organischer Materie (gemessen als biologischer oder chemischer Sauerstoffbedarf) in der Flüssigkeit, welcher die physikalisch-chemische Behandlungsstufe verlässt, wird reduziert, sondern auch der Gehalt an Schwebstoffen wird reduziert, obwohl in dieser Stufe eine höhere Belastung entsteht. Die Verringerung des Gehalts an gelöster Materie ist viel umfangreicher als dies auf die Verdünnung als Folge der Zugabe von wässrigem Überschussschlamm zurückgeführt werden kann, und dies ist möglicherweise eine Folge der Restaktivität von Bakterien, die sich im Überschussschlamm befinden und die gelöste organische Substanzen absorbieren können. Dies kann zu zusätzlichen Ersparnissen hinsichtlich der erforderlichen Zusätze für die physikalisch-chemische Behandlung führen. Die Reduktion des Gehalts an suspendierter Materie ist direkt von dem verbesserten Flotationseffekt abhängig, da abgesehen von der Eindickung auch eine bessere Flockenbildung erzielt wird. A further additional advantage can be achieved through the favorable double effect on cleaning. Not only is the content of dissolved organic matter (measured as biological or chemical oxygen demand) in the liquid, which leaves the physico-chemical treatment stage, reduced, but also the content of suspended matter is reduced, although a higher load arises in this stage. The reduction in the solute content is much more extensive than can be attributed to the dilution as a result of the addition of excess aqueous sludge, and this may be due to the residual activity of bacteria that are in the excess sludge and can absorb the dissolved organic substances. This can lead to additional savings in terms of the additives required for the physico-chemical treatment. The reduction in the content of suspended matter is directly dependent on the improved flotation effect, since apart from the thickening, better flocculation is also achieved.

Wie bereits erwähnt ist die biologische Reinigung empfindlich gegenüber Störungen. Dies trifft insbesondere auf s wellenartige Belastungen, begleitet mit Schwankungen des Säurewertes zu. Derartige Wellen- oder Stossbelastungen können in der physikalisch-chemischen Behandlungsstufe erkannt und weitgehend eliminiert werden. Ferner kann, falls notwendig, rechtzeitig Alarm ausgelöst werden. As already mentioned, biological cleaning is sensitive to disturbances. This applies in particular to s-like loads, accompanied by fluctuations in the acid value. Such wave or shock loads can be recognized and largely eliminated in the physico-chemical treatment stage. If necessary, an alarm can also be triggered in good time.

io Die abgeführte Schwemmschicht kann ferner in einfacher Weise getrocknet werden und enthält oft Stoffe, die für die Herstellung von Viehfutter oder Kunstdünger nützlich sind. Diese können verkauft werden, so dass die Reinigungskosten entsprechend sinken. Wenn aber der Schlamm auch 15 nicht weiter verwendbar ist, so werden doch die Transport-und Beseitigungskosten wesentlich verringert, da der Wassergehalt der Schwemmschicht kleiner als bei üblichen Verfahren ist. io The removed floating layer can also be easily dried and often contains substances that are useful for the production of animal feed or artificial fertilizers. These can be sold so that the cleaning costs decrease accordingly. However, even if the sludge can no longer be used, the transport and disposal costs are significantly reduced, since the water content of the floating layer is lower than in conventional processes.

Bei Anlagen, die während der Wochenenden stillgesetzt 20 sind, besteht der Nachteil, dass während dieser Zeit die biologisch aktive Masse nicht die zu ihrer Aufrechterhaltung erforderliche Nahrung erhält. Bei Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei dem eine Schwemmschicht mit einem hohen Gehalt an Trockenmasse erzeugt wird, kann 25 ein Teil dieses Schwemmaterials gespeichert werden, welches dann der biologischen Reinigungsstufe während derartiger Zeiten wieder zugeführt wird, um die darin befindlichen Organismen am Leben zu erhalten. Wegen des verhältnismässig geringen Wassergehaltes dieser Masse braucht 30 ein Speicherbehälter keine grossen Abmessungen zu besitzen. With plants that are shut down during the weekends, there is the disadvantage that the biologically active mass does not receive the food necessary for its maintenance during this time. When using the method according to the invention, in which a floating layer with a high dry matter content is generated, a part of this floating material can be stored, which is then fed back to the biological cleaning stage during such times in order to keep the organisms therein alive. Because of the relatively low water content of this mass, a storage container need not have large dimensions.

Die Abscheidung des aktiven Schlamms aus der Flüssigkeit, welche die biologische Reinigungsstufe verlässt, wird insbesondere, wenn dies mittels eines Plattenseparators erfolgt, 35 bei dem die Verweilzeit genügend kurz ist, um anaerobische Effekte zu vermeiden, von einer Gasentwicklung begleitet, die der Sedimentation entgegenwirkt. The separation of the active sludge from the liquid, which leaves the biological purification stage, is accompanied, in particular when this is done by means of a plate separator, 35 in which the residence time is short enough to avoid anaerobic effects, by a gas development which counteracts the sedimentation.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass durch die Kombination einer physikalisch-chemischen Flotationsbe-40 handlung und einer aerobischen biologischen Reinigung eine wesentlich bessere Reinigungswirkung mit wesentlich geringeren Abfallbeseitigungsproblemen zu erzielen ist, was in Einrichtungen mit kleineren Abmessungen ausgeführt werden kann. In bereits bestehenden Einrichtungen der einen 45 Art ist es möglich, eine wesentliche Verbesserung der Rei-gung durch Hinzufügen einer Einrichtung der anderen Art zu erreichen, ohne dass viel Platz erforderlich ist. In summary, it can be said that the combination of a physico-chemical flotation treatment and an aerobic biological cleaning can achieve a significantly better cleaning effect with substantially fewer waste disposal problems, which can be carried out in devices with smaller dimensions. In existing facilities of one type, it is possible to achieve a significant improvement in cleaning by adding a facility of the other type without requiring a lot of space.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to the drawing, for example. Show it:

50 Fig. 1 in schematischer Weise eine Darstellung einer Anordnung nach der Erfindung und 50 Fig. 1 shows a schematic representation of an arrangement according to the invention and

Fig. 2 und 3 schematisierte Querschnitte einer Ausführungsform mit zwei Stufen der Anordnung nach Fig. 1. 2 and 3 are schematic cross sections of an embodiment with two stages of the arrangement of FIG. 1st

55 Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnimg ist mit 1 die Zuführung für die zu behandelnde Flüssigkeit, z.B. Abwasser, bezeichnet. Nach Entfernen grober Verunreinigungen wird die Flüssigkeit einer Vorbehandlungsstufe 2 zugeführt, bei der zusätzliche Substanzen der Flüssigkeit beigegeben 6o werden können, was bei 3 angedeutet ist, z.B. ein Koagulie-rungsmittel (FeCl3), Mittel zur Einstellung des Säuregrades und Mittel (Polyelektrolyte) zur Förderung des Ausflockens von in der Flüssigkeit vorhandenen Bestandteilen. Diese Stufe kann ferner eine Hilfseinrichtung enthalten, die diese 65 Bestandteile zur Vereinigung bringt. 55 In the arrangement shown in Fig. 1, the supply for the liquid to be treated, e.g. Wastewater. After removal of coarse impurities, the liquid is fed to a pretreatment stage 2, in which additional substances can be added to the liquid, which is indicated at 3, e.g. a coagulant (FeCl3), acidity adjusting agent and agent (polyelectrolyte) to promote flocculation of components in the liquid. This level may also include an auxiliary device that brings these 65 components together.

Die Ausflussleitung 4 der Stufe 2 führt zu einer Vorbehandlungseinrichtung 5 mit einer Abflussleitung 6, durch welche die vorbehandelte Flüssigkeit abgeführt wird. Die The outflow line 4 of stage 2 leads to a pretreatment device 5 with an outflow line 6, through which the pretreated liquid is discharged. The

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4 4th

Leitung 6 ist mit einer Abzweigleitung 7 verbunden, die eine Druckpumpe 8 enthält, welche bei 9 Luft ansaugen kann. Die Flüssigkeit wird mit komprimierter Luft gesättigt und wird bei 10 in die Vorbehandlungseinrichtung 5 zurückgeführt. Kurz vor der Einführung wird die Flüssigkeit in den normalen Druckzustand mittels eines Dekompressions-ventils 11 zurückgeführt, was die Bildung einer Vielzahl kleiner Blasen in der Flüssigkeit innerhalb der Vorbehandlungseinrichtung bewirkt. Diese Blasen lagern sich an die in der Flüssigkeit vorhandenen Flocken an, die als Folge der Vorbehandlung in der Stufe entstehen bzw. entstanden sind, so dass diese Flocken leichter als die Flüssigkeit werden und als aufgeschwemmte Schicht auf der Flüssigkeit schwimmen. Diese Schicht kann einen Gehalt von etwa 10% an Trockenstoffen haben, was verglichen mit dem Feststoffgehalt von etwa 1 % bei Klärschlamm ziemlich viel ist. Mit Hilfe einer geeigneten Abstreicheinrichtung 12 wird diese Schwemmschicht von der Flüssigkeitsoberfläche entfernt und über eine Leitung 13 einer Trocknungseinrichtung 14 zugeführt. Nachfolgend wird das getrocknete Schwemmaterial bei 15 abgelagert. Line 6 is connected to a branch line 7, which contains a pressure pump 8, which can suck in air at 9. The liquid is saturated with compressed air and is returned to the pretreatment device 5 at 10. Shortly before the introduction, the liquid is returned to the normal pressure state by means of a decompression valve 11, which causes the formation of a large number of small bubbles in the liquid within the pretreatment device. These bubbles attach themselves to the flakes present in the liquid, which are or have arisen as a result of the pretreatment in the step, so that these flakes become lighter than the liquid and float on the liquid as a suspended layer. This layer can have a dry matter content of about 10%, which is quite a lot compared to the solids content of about 1% in sewage sludge. With the aid of a suitable wiping device 12, this floating layer is removed from the liquid surface and fed to a drying device 14 via a line 13. Subsequently, the dried sludge material is deposited at 15.

Der Auslass 6 führt ferner zu einer biologischen Behandlungseinrichtung 16, die mit einer Belüftungseinrichtung 17 versehen ist. In dieser Behandlungseinrichtung 16 wird die in der Vorbehandlungseinrichtung 5 behandelte Flüssigkeit zusätzlich einer aeroben Reinigung unterworfen. Die gereinigte Flüssigkeit wird durch eine Leitung 18 dem Nachabscheider 19 zugeführt, in dem der aktive Schlamm, den die Flüssigkeit mitführt, aus dieser entfernt wird. Die gereinigte Flüssigkeit wird bei 20 abgeleitet und kann erforderlichenfalls weiterer Behandlung unterworfen werden. Der abgeschiedene Schlamm wird über die Leitung 21 abgeführt. Wenn die Anordnung 16 ein einfacher Behälter ist, in dem der aktive Schlamm sich befindet, so enthält die durch die Leitung 18 abgeführte Flüssigkeit mehr Schlamm als durch das Wachstum der Bakterienmassen erzeugt wird. Bei einer einfachen biologischen Stufe ist nämlich der aktive Schlamm in der Flüssigkeit suspendiert und wird mit dieser Flüssigkeit mitgeschleppt, so dass jedenfalls eine Nachabscheidung erforderlich ist. Es wird daher, um eine Abnahme der Menge des aktiven Schlammes zu vermeiden, ein Teil des im Nachabscheider 19 abgetrennten Schlammes der Behandlungseinrichtung 16 zugeführt. Zu diesem Zweck ist eine Leitung 22 von der Leitung 21 abgezweigt. Dabei ist die erstere nötigenfalls mit einem Regulator oder einer Pumpe 23 versehen und führt zur Behandlungseinrichtung 16. Wenn jedoch die Behandlungseinrichtung 16 ein biologischer Reinigungsturm ist, in dem die Flüssigkeit durch oder über aktives Material auf einem Träger fliessen kann, wobei gleichzeitig Luft zugeführt wird, wird lediglich ein Überschuss von aktivem Material fortgewaschen. der dann in einem Nachabscheider 19 enfernt werden muss. In diesem Falle ist eine Rückführung und somit die Leitung 22 überflüssig. Die Leitung 21 kann mit einer Pumpe 24 versehen und zur Eingangsseite des Systems zurückgeführt werden, z.B. zum Punkt 25 der Zuführungsleitung 1, so dass dann der abgetrennte Schlamm mit hohem Wassergehalt (etwa 99%) der Stufe 2 zusammen mit der zu behandelnden Flüssigkeit zugeführt wird. Es ist ferner möglich. die Leitung 21, wie bei 21' gezeigt, zum Punkt 25' in der Leitung 4 zu führen, so dass der abgetrennte Schlamm nicht der Behandlung in der Stufe 2 unterworfen wird. Ferner ist es möglich, diese Leitung, wie bei 21" gezeigt, irgendwo in die Stufe 2 einzuleiten, so dass dann der Schlamm einer teilweisen Behandlung in dieser Stufe unterworfen wird. The outlet 6 also leads to a biological treatment device 16 which is provided with a ventilation device 17. In this treatment device 16, the liquid treated in the pretreatment device 5 is additionally subjected to aerobic cleaning. The cleaned liquid is fed through a line 18 to the secondary separator 19, in which the active sludge which the liquid carries with it is removed therefrom. The cleaned liquid is drained off at 20 and may be subjected to further treatment if necessary. The separated sludge is discharged via line 21. If the arrangement 16 is a simple container in which the active sludge is located, the liquid discharged through the line 18 contains more sludge than is produced by the growth of the bacterial mass. In a simple biological stage, the active sludge is suspended in the liquid and is carried along with this liquid, so that a subsequent separation is necessary in any case. To avoid a decrease in the amount of active sludge, part of the sludge separated in the secondary separator 19 is therefore fed to the treatment device 16. For this purpose, a line 22 is branched off from line 21. If necessary, the former is provided with a regulator or a pump 23 and leads to the treatment device 16. However, if the treatment device 16 is a biological cleaning tower in which the liquid can flow through or over active material on a carrier, air being supplied at the same time, only an excess of active material is washed away. which then has to be removed in a secondary separator 19. In this case, a return and thus the line 22 is unnecessary. The line 21 can be provided with a pump 24 and can be returned to the input side of the system, e.g. to point 25 of feed line 1, so that the separated sludge with a high water content (about 99%) is then fed to stage 2 together with the liquid to be treated. It is also possible. line 21, as shown at 21 ', to point 25' in line 4 so that the separated sludge is not subjected to stage 2 treatment. Furthermore, it is possible to introduce this line somewhere in stage 2, as shown at 21 ", so that the sludge is then subjected to a partial treatment in this stage.

Wird eine derartige Anordnung zur Reinigung von Abwassern aus einer Fabrik ausgelegt, die beispielsweise während der Wochenenden stilliegt, so erhalten die Mikroorganismen in dem biologischen Reinigungsgerät 16 keine Nahrung während dieser Zeit, so dass demzufolge die aktive Masse in dieser Anordnung beträchtlich geschädigt ist. Um dies zu vermeiden, kann ein Teil des Schwemmschichtmaterials, das während der vorangegangenen Zeit in dem Vortrenner abgeschieden wurde, gespeichert werden und kann der biologischen Reinigungseinrichtung 16 während der Stillstandsperiode zugeführt werden. Dies ist möglich, da das Schwemmschichtmaterial einen hohen Gehalt an Trockenstoffen aufweist und demzufolge einen geringen Wassergehalt besitzt, so dass dessen Speicherung keinen grossen Behälter erforderlich macht. If such an arrangement is designed for the purification of waste water from a factory which is, for example, idle during the weekends, the microorganisms in the biological cleaning device 16 receive no food during this time, so that the active mass in this arrangement is consequently considerably damaged. To avoid this, a portion of the floating layer material that has been deposited in the pre-separator during the previous time can be stored and can be supplied to the biological cleaning device 16 during the standstill period. This is possible because the floating layer material has a high content of dry substances and consequently has a low water content, so that its storage does not require a large container.

In der Zeichnung ist dies durch unterbrochene Linien angedeutet. In der Leitung 13 ist ein Dreiwegventil 26 vorgesehen, welches mit einem Abzweigrohr 27 verbunden ist, welches zu dem Speichertank 28 führt. Letzterer ist andererseits mit einer Ableitung 29 versehen, die mit einer Pumpe 30 ausgestattet sein kann und zu der Behandlungseinrichtung 16 führt. Durch Umschaltung des Ventils 26 kann das Schwemmaterial aus der Leitung 13 nicht zu der Trocknungseinrichtung 14 sondern zum Speichertank 28 geleitet werden, von dem dieses Material, sobald erforderlich, über die Leitung 29 in die Einrichtung 16 geleitet wird. Dieser Rückfluss lässt sich in einfacher Weise automatisch herstellen. In the drawing, this is indicated by broken lines. A three-way valve 26 is provided in line 13, which is connected to a branch pipe 27, which leads to the storage tank 28. The latter, on the other hand, is provided with a discharge line 29, which can be equipped with a pump 30 and leads to the treatment device 16. By switching the valve 26, the sludge material from the line 13 can be directed not to the drying device 14 but to the storage tank 28, from which this material, as soon as necessary, is fed via line 29 into the device 16. This backflow can be created automatically in a simple manner.

In einer derartigen Anordnung lassen sich die vorerwähnten Vorteile vollständig erreichen. Die Ausführung der einzelnen Teile hängt natürlich von den Eigenschaften der zu behandelnden Flüssigkeit ab. Die Zuführung zusätzlicher Wirkstoffe kann mindestens für einen wesentlichen Teil automatisiert werden. Beispielsweise ist es möglich, die Steuerung mit Hilfe von Säurefühlern od. dgl. auszuführen. In such an arrangement, the aforementioned advantages can be fully achieved. The design of the individual parts naturally depends on the properties of the liquid to be treated. The supply of additional active ingredients can be automated at least for a substantial part. For example, it is possible to carry out the control using acid sensors or the like.

Die Vorbehandlungseinrichtung 5 kann in der Weise ausgeführt sein, wie dies in dem CH-Patent 588 881 beschrieben ist. In dieser ist ausser Mitteln zum Einführen von Luftblasen auch ein Plattenabscheider vorgesehen, der das Mass der Trennung noch weiter verbessert. Eine derartige Ausführung ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, bei der eine schräg geneigte Plattenanordnung 31 in dem Tank der Vorbehandlungseinrichtung 5 zwischen zwei Kammern angeordnet ist, die voneinander durch eine Trennwand 32 getrennt sind, so dass die zu behandelnde Flüssigkeit durch die Plattenanordnung 31 fliessen muss. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird mittels der Pumpe 34 von der Leitung 4 zu der Düse 35 am tiefsten Punkt der genannten Anordnung 31 gepumpt, wo auch die Düse 10 für die Einführung der Luftblasen angebracht ist. Die letztgenannte Düse 10 ist mit der Pumpe 8 verbunden, wie dies in Fig. 1 angegeben ist. Die suspendierten Partikel, welche durch die angelagerten Luftblasen zum Aufschwimmen gebracht werden, sammeln sich als Schwemmschicht 37 und die verbleibenden leichteren oder schwereren Partikel werden in den Durchlässen der Anordnung 31 getrennt. Die Flüssigkeit verlässt die Vorbehandlungseinrichtung über den Überlauf 38. The pretreatment device 5 can be designed as described in Swiss Patent 588 881. In addition to means for introducing air bubbles, this also provides a plate separator which further improves the degree of separation. Such an embodiment is shown schematically in FIG. 2, in which an obliquely inclined plate arrangement 31 is arranged in the tank of the pretreatment device 5 between two chambers, which are separated from one another by a partition wall 32, so that the liquid to be treated flows through the plate arrangement 31 got to. The liquid to be treated is pumped by means of the pump 34 from the line 4 to the nozzle 35 at the lowest point of the said arrangement 31, where the nozzle 10 for the introduction of the air bubbles is also attached. The latter nozzle 10 is connected to the pump 8, as indicated in Fig. 1. The suspended particles, which are caused to float by the attached air bubbles, collect as a floating layer 37 and the remaining lighter or heavier particles are separated in the passages of the arrangement 31. The liquid leaves the pretreatment device via the overflow 38.

Die Abstreich- oder Abführeinrichtung 12 nach Fig. 1 kann in der Weise ausgeführt sein, wie dies das CH-Patent 610 612 zeigt. Die dort gezeigte Einrichtung ist besonders zur Entfernung einer Schwemmschicht ohne flüssige Zwischenträgerschicht geeignet, und bei dieser kann darüber hinaus wegen der besonderen Art der Abführung eine weitere Verringerung des Flüssigkeitsgehalts erzielt werden. In Fig. 2 ist mit 12 eine derartige Abführeinrichtung bezeichnet, die zwei Sätze von Schaufelblättern enthält, wobei der eine nach und nach die Schwemmschicht zu einem geneigten Überlauf hintreibt und die andere dazu dient, die schwimmenden Bestandteile über diesen Überlauf hinüber zu treiben. Diese Sätze von Schaufelblättern bewegen sich derart, dass die Blätter im wesentlichen in ihrer Längsrichtung in die Schwemm- The scraper or discharge device 12 according to FIG. 1 can be designed in the manner shown in Swiss Patent 610 612. The device shown there is particularly suitable for removing a floating layer without a liquid intermediate carrier layer, and in this case, because of the special type of discharge, a further reduction in the liquid content can be achieved. In Fig. 2, 12 denotes such a discharge device which contains two sets of airfoils, one gradually pushing the floating layer to an inclined overflow and the other serving to drive the floating components over this overflow. These sets of shovel blades move in such a way that the blades essentially sweep longitudinally into the alluvial

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Schicht eingreifen und dann sich nur über einen Teil des Verschiebungsweges bewegen und darauf im wesentlichen in ihrer Längsrichtung zurückgezogen werden, wodurch die Schwemmschicht schrittweise vorwärts bewegt wird, um eine zu starke Verdichtung zu vermeiden, die bewirken würde, dass die schwimmende Masse unter den Blättern hindurch entweicht. Intervene and then move only a portion of the displacement path and then retract substantially in the longitudinal direction thereof, gradually moving the floating layer forward to avoid over-compaction which would cause the floating mass to pass under the leaves escapes.

Der nachfolgende Separator 17 kann ebenfalls einen Plattenseparator, zum Beispiel nach der DT-OS 20 30 617 enthalten, in dem in sehr wirksamer Weise eine Abscheidung des Schlamms innerhalb verhältnismässig kurzer Zeit erfolgen kann. Wird eine einfache Sedimentation angewendet, so ist die Verweilzeit des aktiven Schlamms in der Sedimentationseinrichtung ziemlich beträchtlich, so dass, da nicht länger eine Luftzufuhr erfolgt, sich eine anaerobische Wirkung entwickeln kann. Dies kann zur Bildung von Gasblasen führen, welche der Sedimentation entgegenwirken, so dass die Wirksamkeit einer derartigen Nachbehandlung sehr gering sein kann. Bei einem Plattenabscheider ist die Verweilzeit so kurz, dass derartige, schädliche Nebeneffekte nicht auftreten. Fig. 3 zeigt einen derartigen Nachabscheider 19, der eine schräg geneigte Plattenanordnung 40 und eine Querwand 41 enthält, welche das Innere des Tanks des Nachabscheiders 19 in zwei Teile derart teilen, dass die bei 18 zugeführte Flüssigkeit durch die genannte Anordnung 40 fliessen muss. Der von der Flüssigkeit mitgeführte Schlamm wird im Gegenstrom in dieser Anordnung getrennt und in einer Trichteröffnung 42 gesammelt. Die geklärte Flüssigkeit fliesst über ein Überflusswehr 43 zu der Leitung 20 ab. Besonders ausgebildete Leitröhren 44 nach der DT-OS 20 30 617 verhindern eine Mischung der zugeführten Flüssigkeit mit dem abgeschiedenen Schlamm, und eine tiefreichende Trennwand 45, die in den gesammelten Schlamm eintaucht, verhindert, dass die Flüssigkeit über das Schlammabteil fliesst und den Abfluss des Sediments stört, wie dies in der DT-OS 20 30 617 beschrieben ist. The subsequent separator 17 can also contain a plate separator, for example according to DT-OS 20 30 617, in which the sludge can be separated in a very effective manner within a relatively short time. If simple sedimentation is used, the residence time of the active sludge in the sedimentation device is quite considerable, so that since air is no longer supplied, an anaerobic effect can develop. This can lead to the formation of gas bubbles, which counteract sedimentation, so that the effectiveness of such an aftertreatment can be very low. In the case of a plate separator, the dwell time is so short that such harmful side effects do not occur. 3 shows such a secondary separator 19, which contains an inclined plate arrangement 40 and a transverse wall 41, which divide the interior of the tank of the secondary separator 19 into two parts such that the liquid supplied at 18 must flow through said arrangement 40. The sludge carried by the liquid is separated in countercurrent in this arrangement and collected in a funnel opening 42. The clarified liquid flows to the line 20 via an overflow weir 43. Specially designed guide tubes 44 according to DT-OS 20 30 617 prevent mixing of the supplied liquid with the separated sludge, and a deep partition 45, which is immersed in the collected sludge, prevents the liquid from flowing over the sludge compartment and the outflow of the sediment interferes as described in DT-OS 20 30 617.

In der Vorbehandlungseinrichtung 5 können etwa 80 bis 90% der in der Flüssigkeit suspendierten Bestandteile abgetrennt werden, so dass die biologische Reinigungsanordnung 14 demgemäss kleiner ausgebildet sein kann, was zu wesentlichen Ersparnissen an Raum und Energie führt, und demgemäss muss weniger aktiver Schlamm entfernt werden. Die Vorbehandlungseinrichtung 5 erzeugt darüber hinaus eine Schwemmschicht mit etwa 10% Trockensubstanz, so dass deren Trocknung in einfacher Weise stattfinden kann. Die Rückführung von überschüssigem, abgeschiedenem Schlamm im Nachabscheider 19, der allgemein nur etwa 1% Trockenmasse enthält, zu dem Eingangsende der Anordnung führt zu einer weiteren Eindickung dieses Schlamms, und darüber-hinaus lässt sich offenbar dadurch ein günstiger Effekt bei der Trennwirkung bei der Vorbehandlungseinrichtung 5 erreichen. Die aus der Schwemmschicht entfernte Trockenmasse lässt sich oft nützlich verwenden. Wenn die biologische Reinigung derart vorgenommen wird, dass etwa 80 bis 95% der zugeführten Bestandteile abgebaut werden, erreicht der Gesamtreinigungsgrad etwa 98 bis 99,5%. Diese Zahlen beziehen sich auf einen Fall ohne Rückführung des Schlamms. In the pretreatment device 5, approximately 80 to 90% of the constituents suspended in the liquid can be separated off, so that the biological cleaning arrangement 14 can accordingly be made smaller, which leads to substantial savings in space and energy, and accordingly less active sludge has to be removed. The pretreatment device 5 also generates a floating layer with about 10% dry matter, so that it can be dried in a simple manner. The return of excess, separated sludge in the post-separator 19, which generally contains only about 1% dry matter, to the inlet end of the arrangement leads to a further thickening of this sludge, and moreover, apparently this can have a favorable effect on the separating effect in the pretreatment device Reach 5. The dry matter removed from the floating layer is often useful. If the biological cleaning is carried out in such a way that about 80 to 95% of the components supplied are broken down, the total degree of cleaning reaches about 98 to 99.5%. These numbers refer to a case without sludge recycling.

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Zur Erläuterung der vorangegangenen Ausführung möge ein Zahlenbeispiel dienen. Bei einer zugeführten Menge von beispielsweise 100 m3/h an Flüssigkeit erhält man in der Vorbehandlungseinrichtung 5 eine Schwemmschicht von A numerical example may serve to explain the previous version. With a supplied amount of, for example, 100 m 3 / h of liquid, a precoat 5 gives a floating layer of

1 m3/h mit einem Gehalt an Trockenmasse von 10%, und die biologische Reinigung liefert eine überschüssige Schlammmenge von 1 m3/h mit einem Trockengehalt von 1%. Die Menge an gereinigter Flüssigkeit ist dann 98 m3/h, und 1 m3 / h with a dry matter content of 10%, and the biological cleaning delivers an excess amount of sludge of 1 m3 / h with a dry matter content of 1%. The amount of cleaned liquid is then 98 m3 / h, and

2 m3/h Abfallstrom, d.h. aus der Flüssigkeit abgeschiedene, in einer Trägerflüssigkeit suspendierte Masse, bzw. Überschussschlamm und Flüssigkeit, bildet sich. Dieser Abfallstrom enthält insgesamt 100 + 10 = 110 kg/h an Feststof- -fen. Der mittlere Feststoffgehalt des Abfallstromes beträgt dann 5,5%. Wenn in der Vorbehandlungseinrichtung 5 ein Reinigungseffekt von 85% und in der Behandlungseinrichtung 16 ein Reinigungsgrad von 90% erreicht wird, so wird die bei 20 abgeleitete Flüssigkeit zu 98,5 % gereinigt sein. 2 m3 / h waste stream, i.e. mass separated from the liquid and suspended in a carrier liquid, or excess sludge and liquid, forms. This waste stream contains a total of 100 + 10 = 110 kg / h of solids. The average solids content of the waste stream is then 5.5%. If a cleaning effect of 85% is achieved in the pretreatment device 5 and a degree of cleaning of 90% is achieved in the treatment device 16, the liquid discharged at 20 will be 98.5% cleaned.

Diese Ziffern beziehen sich auf eine Reinigung ohne Rückführung des Schlamms. These numbers refer to cleaning without recycling the sludge.

Wenn der überschüssige Schlamm zurückgeführt wird, erhält man nur einen Abfallstrom, nämlich 1,05 m3/h, in dem der Feststoffgehalt annähernd 10,6% beträgt. Die Abfallstrommenge ist dabei nur wenig grösser als die der Schwemmschicht für sich und der Gehalt an Trockenmasse ist deutlich grösser als der der Schwemmschicht allein. Diese Menge wird nämlich von 110 kg/h auf 111 kg/h erhöht. Der Abfallstrom von 1,05 m3/h beträgt nun etwa 0,95 m3/h weniger als im Falle, bei dem keine Rückführung stattfindet, was demgemäss einer entsprechend grösseren Menge an gereinigter Flüssigkeit am Ausgang 20 entspricht, die jetzt mehr als 99 m3/h beträgt. Nachdem ohne Rückführung der Reinigungsgrad dieser Flüssigkeit schon bei 98,5% lag, If the excess sludge is returned, only a waste stream is obtained, namely 1.05 m3 / h, in which the solids content is approximately 10.6%. The amount of waste stream is only slightly larger than that of the alluvial layer and the dry matter content is significantly larger than that of the alluvial layer alone. This amount is increased from 110 kg / h to 111 kg / h. The waste stream of 1.05 m3 / h is now about 0.95 m3 / h less than in the case where there is no recirculation, which corresponds to a correspondingly larger amount of cleaned liquid at outlet 20, which is now more than 99 m3 / h h is. After the degree of purification of this liquid was 98.5% without recirculation,

steigt dieser nun entsprechend dem Anstieg der Menge bei einem gleichen Verunreinigungsgrad und erreicht etwa 99%. this now increases in accordance with the increase in the amount with the same degree of contamination and reaches about 99%.

Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, dass der überschüssige Schlamm von 1 m3/h mit 1 % Trockenmasse bis auf 0,05 m3/h eingedickt werden kann, z.B. bis auf einen Gehalt an Trockenmasse von 20%. It follows from the above that the excess sludge can be thickened from 1 m3 / h with 1% dry matter to 0.05 m3 / h, e.g. except for a dry matter content of 20%.

Durch die obengeschilderten Massnahmen lässt sich das Beseitigungsproblem der bei der Reinigung anfallenden Schutzstoffe lösen, und eine ausgezeichnete Reinigung mit Hilfe einer Anordnung erreichen, die viel weniger Raum benötigt und daher mit weniger Aufwand hergestellt werden kann. Zudem lassen sich entsprechend die Kosten der biologischen Reinigung verringern, und auch noch Ersparnisse bei der physikalisch-chemischen Vorbehandlung erzielen. Auch kann manchmal die Nutzung der Trockenstoffe zur Verringerung der Kosten beitragen. The measures described above can solve the problem of eliminating the protective substances arising during cleaning, and achieve excellent cleaning with the aid of an arrangement which requires much less space and can therefore be produced with less effort. In addition, the costs of biological cleaning can be reduced accordingly, and savings in physical-chemical pretreatment can also be achieved. Sometimes the use of drying agents can help reduce costs.

Auf diese Weise lässt sich somit eine wirksame Reinigung auf sehr vorteilhafte Weise erzielen. Diese Reinigung ist besonders für die Reinigung der Schmutz- oder Abwässer bei unterschiedlichen Arten von Industrie geeignet, insbesondere für Fleisch verarbeitende Fabriken, wie Schlachthäuser oder Konservenfabriken und weiterhin für Papier-und Textilwerke u. dgl. Schliesslich sind das geschilderte Verfahren und die Anordnung zur Reinigung jeglicher Flüssigkeit geeignet, die mittels biologischer Reinigung behandelt werden kann. In this way, effective cleaning can be achieved in a very advantageous manner. This cleaning is particularly suitable for cleaning the waste water or waste water in different types of industry, in particular for meat processing factories, such as slaughterhouses or canning factories, and further for paper and textile plants and the like. Finally, the described method and the arrangement are suitable for cleaning any liquid which can be treated by means of biological cleaning.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

V V

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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2nd

PATENT CLAIMS

1. Process for the treatment of liquids, in particular wastewater, using an arrangement with an aerobic process stage, characterized in that the liquid to be treated, prior to the aerobic biological treatment, is subjected to a physico-chemical pretreatment with suspension using finely divided gas bubbles. and that the excess sludge from the aerobic biological treatment is returned to the physico-chemical treatment stage in such a way that the resulting floating layer formed from this physico-chemical treatment forms the only deposition product.

2. The method according spoke 1, characterized in that the deposited floating layer is passed directly into a drying device.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a part of the derived floating layer is stored and the aerobic biological treatment stage is supplied during the period in which no inflowing liquid has to be treated in order to keep the active organisms living in this stage to obtain.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the separation of the active sludge from the liquid leaving the aerobic biological treatment stage takes place by means of a plate separator in which the residence time is sufficiently short to avoid an anaerobic effect .

5. Arrangement for performing the method according to one of claims 1 to 4, consisting of a device for pretreatment (5), a device for carrying out an aerobic, biological treatment (16) and a post-separator (19) for removing the active sludge from the Liquid carried by the liquid from the biological treatment device (16), means (22, 23) being provided to return part of the sludge to the biological treatment device (16) if necessary, characterized in that the pretreatment device (5 ) is set up to carry out a physico-chemical pretreatment and is also equipped with means (10) for introducing gas bubbles in such a way that the substances to be separated from the liquid are caused to float by the addition of these gas bubbles, and that a sludge discharge line (21, 21 ') of the post-separator (19) for inlet of the pretreatment device (5) is returned.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the pretreatment device (5) has a pretreatment stage (2) which is set up for supplying auxiliary substances, for example for coagulation, pH adjustment and for flocculants, and that the return line (21, 21 ') for the excess sludge ends before, in or after this pretreatment stage (2).

7. Arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the return line (21) from the secondary separator (19) is provided with a branch line (22) which is returned to the aerobic biological treatment device (16), and in that means (23, 24) are provided which allow the ratio between the sludge outflow in the line to the entrance to the pretreatment device (25 or 4) and to this branch line (22) to be set.

8. Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the secondary separator (19) is provided with a plate separator.

9. Arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized in that the pretreatment device

(5) is provided with a plate separator for the separation of impurities which do not immediately deposit.

10. Arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized in that a discharge line (13) for the floating layer of the pretreatment device (5) is connected directly to a drying device (14).

11. Arrangement according to one of claims 5 to 10, characterized in that a storage container is provided for the discharged material of the floating layer, and that means for returning the material stored in this container into the aerobic, biological treatment device (16) are provided.

Wastewater disposal is becoming a growing problem. Biological treatment is very useful for the purification of waste water, but this entails considerable costs. Devices for such a cleaning have large dimensions and, moreover, the biological cleaning is very sensitive to disturbances. Also, the degree of cleaning that can be achieved is often inadequate, and additional waste is produced, e.g. inactive or excess sludge. This sewage sludge generally contains about 99% water and increases the problem of disposal again.

Certain help with biological cleaning can be achieved by pre-separation using sedimentation. The settled sludge has a lower water content than the excess sewage sludge in biological treatment. However, this does not solve the waste problem. Although such a composite arrangement becomes much more extensive, its effect is not much better in the usual mode of operation.

A further improvement in biological purification can be obtained by adding separation promoting agents, e.g. by means of physico-chemical cleaning, and the flakes produced are subsequently separated by sedimentation. It turns out, however, that the flakes obtained in this way have only a very slight difference in specific weight compared to the liquid, so that the separated components contain a lot of water and their sedimentation becomes very difficult. The improvement achieved in this way in turn leads to an enlargement of the removal problem. Another difficulty is that disturbances in the physicochemical process have an after-effect on the biological cleaning. As a result of the expansion of urban areas and the expansion of industry, the cleaning of collected wastewater is also becoming more and more difficult, especially since the self-cleaning powers of nature can be relied less and less on the discharge of ever larger quantities of wastewater.