CH631687A5

CH631687A5 - Process for biological effluent treatment and equipment for carrying out the process

Info

Publication number: CH631687A5
Application number: CH1380477A
Authority: CH
Inventors: Bodo Seydler; Gotthilf Dr Naeher; Guenter Schmieder
Original assignee: Boehringer Mannheim Gmbh
Priority date: 1976-11-16
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1982-08-31
Also published as: BE860849A; DK505477A; ATA644877A; DE2652229A1; FR2370699A1; AT353713B; DE2652229B2; DD132192A5; GB1589551A; GB1589552A; NL7710116A; IT1084783B; SE7711881L; JPS5362361A

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlamm-Verfahren gemäss Oberbegriff der Ansprüche 1 und 12 sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 6.

Mikrobiologische Kläranlagen, vielfach auch verallgemeinernd als biologische Kläranlagen bezeichnet, basieren auf dem Prinzip, dass «Belebtschlamm» (aktive Biomasse), der aus Mikroorganismen besteht, die den Abbau der im Abwasser vorhandenen Verunreinigungen durchführen, in einem

Belebungsbecken, gewöhnlich unter Sauerstoffzufuhr, mit dem zu reinigenden Abwasser intensiv in Berührung gebracht wird. Die organischen Verunreinigungen werden dabei teils zu C02 und Wasser abgebaut, teils in Bakterienmasse umgewandelt.

Die Trennung der festen Biomasse-Phase von der flüssigen Phase erfolgt dabei in konventionellen Anlagen in einem Nachklärbecken oder auf Pflanzenfilterbeeten. Diese Trennung der festen von der flüssigen Phase ist für das richtige Funktionieren einer biologischen Kläranlage von elementarer Wichtigkeit. Treibt nämlich Belebtschlamm aus dem Nachklärbecken in den Ablauf der Kläranlage über, so wird der Reinigungseffekt zum Teil wieder zunichte gemacht und der abtreibende Klärschlamm belastet den Vorfluter (02-Zeh-rung). Ausserdem geht für die Reinigung erforderliche Biomasse verloren, so dass auch die Reinigungsleistung zurückgeht.

Eine der Hauptursachen des Abtreibens von Belebtschlamm aus Kläranlagen ist die Bildung von Blähschlamm. Mit Blähschlamm bezeichnet man einen belebten Schlamm, dessen Absetzeigenschaften sich so weit verschlechtert haben, dass er im Nachklärbecken nicht mehr zurückgehalten werden kann. Ein Mass für die Absetzeigenschaften des Schlammes ist der Schlammvolumen-Index. Darunter versteht man das Volumen, das ein Gramm Schlammtrockensubstanz in wasserhaltigem Zustand nach 30 Minuten Absetzzeit einnimmt. Bei Kläranlagen, die keinen Blähschlamm aufweisen, liegt der Schlammvolumen-Index gewöhnlich zwischen etwa 50 und 100. Ab einem Index von etwa 150 beginnt man im allgemeinen von Blähschlamm zu sprechen. Extreme Blähschlämme können Schlammvolumen-Indexwerte von 1000 und mehr annehmen, was zu einer ausserordentlichen Verdünnung führt.

An der Bildung von Blähschlamm in Kläranlagen können viele Ursachen beteiligt sein. Genannt seien beispielsweise spezielle im Abwasser vorliegende Stoffe, die die Blähschlammbildung begünstigen, Überlastung der Kläranlage und ungünstige Reaktionsbedingungen in der Anlage selber, die verfahrensspezifisch sind. Tritt Blähschlammbildung in einer Kläranlage auf, so verschiebt sich das Bakteriengleichgewicht des Belebtschlammes, in dem viele Bakterienarten in Symbiose vorliegen, zugunsten einer Mikroorganismenart, die unter diesen speziellen Bedingungen die besseren Wachstumsvoraussetzungen im Vergleich zu den anderen Mikroorganismen vorfindet. Der Schlamm entartet dabei, d.h. von den kompakten Bakterienflocken ausgehend, die für das ordnungsgemässe Funktionieren der Anlage erforderlich sind, entwickeln sich zwischen diesen fadenförmige Organismen (z.B. Sphaerotilus natans, echte Pilze, fadenförmige Milchsäurebakterien, Leucotrix), welche die Flocken daran hindern, sich beim Absetzvorgang dicht zusammenzulagern. So hat z.B. Sphaerotilus natans die Eigenschaft, die einzelnen Zellen in einer Schleimhülle zu langen Fäden aufzureihen.

Für die Bekämpfung der Blähschlamm bildenden Organismen wurden bereits folgende Massnahmen vorgeschlagen:

a) Reduzierung der organischen Verunreinigungen im Abwasser, wenn es möglich ist;

b) Entfernung von bestimmten Inhaltsstoffen aus dem Abwasser, wenn es möglich ist;

c) Zusatz von Fällungs- oder Flockungsmitteln zur künstlichen Beschwerung der Schlammflocken;

d) Zugabe von Trüb- oder Lehmwasser;

e) Steigerung der Belüftungsintensität;

f) Einschaltung von anaeroben Phasen;

g) Zusatz von Chemikalien, wie Cl2 oder H202 oder Na-triumchlorbleichlauge zur direkten Bekämpfung des Blähschlammes;

h) Veränderung der pH-Bedingungen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

631687

Allein diese Aufzählung lässt schon erkennen, wie schwierig es ist, dem Problem Blähschlammbildung beizukommen und wie schwierig es vor allem ist, eine praktikable Lösung zu finden. Denn viele der vorgeschlagenen Massnahmen lassen sich überhaupt nur unter bestimmten Voraussetzungen verwirklichen, die in der Praxis häufig nicht gegeben sind. Daher hat auch ein Grossteil der betriebenen Belebtschlamm-Kläranlagen unter dem Auftreten von Blähschlamm zu leiden. Generalisierend kann gesagt werden, dass man bisher bestrebt ist, die Blähschlammbildung in Kläranlagen zu bekämpfen. Nur hat sich aber im Rahmen von Abbauversuchen herausgestellt, dass Blähschlamm bildende Organismen, wie z.B. der genannte Sphaerotilus natans, die Fähigkeit haben, organischen Inhaltsstoffe im Abwasser be-ser abzubauen, als die eigentlichen gewünschten Belebtschlämme ohne fadenbildende Organismen. Die durchgeführten Abbauversuche haben gezeigt, dass diese Organismen wesentlich bessere Abbaukennlinien haben als die «normalen» Schlämme.

Ziel der Erfindung ist es daher, das Problem der Blähschlammbildung bei mikrobiologischen Kläranlagen zu lösen und dabei die hervorragenden Abbaueigenschaften der Blähschlamm bildenden Mikroorganismen auszunützen. Prinzipiell beruht daher die Erfindung auf der Erkenntnis, dass die Blähschlammbildung in derartigen mikrobiologischen Abwasser-Kläranlagen nicht bekämpft, sondern gefördert werden muss.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 oder 12 definierten Massnahmen.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens nach Anspruch 1 werden durch die Massnahmen der Ansprüche 2 bis 5 und eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 12 kann mit den Massnahmen nach Anspruch 13 erfolgen.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren nach Anspruch 1 wird erreicht, dass aufgrund der hohen Raumbelastung die im Belebungsbecken auftritt, zwangsläufig nach kurzer Zeit Blähschlammbildung auftreten kann. Auf diese Weise kann pro Rauminhalt bedeutend mehr organische Fracht im Abwasser abgebaut werden (Raumbelastung RB). So konnte beispielsweise bei einer bestehenden mikrobiologischen Kläranlage nach Einführung des erfindungsgemässen Verfahrens nach Anspruch 1 die Raumbelastung von 0,7, die im Auslauf einen BSB5/1-Wert von weniger als 25 mg sicherstellte, auf eine Raumbelastung von 4,38 erhöht werden, ohne dass die BSB5/1-Werte im Auslauf anstiegen. Dies bedeutet eine Ver-siebenfachung der Raumbelastung und damit auch der Kapazität der Anlage.

Die Förderung der Blähschlammbildung erfolgt auf einfache Weise, indem die Konzentration der Blähschlamm bildenden, organischen, d.h. abbaubaren, Bestandteile des Abwassers, hoch gehalten wird. Zu den Blähschlamm bildenden organischen Inhaltsstoffen des Abwassers gehören z.B. Kohlehydrate, Lösungsmittel wie niedrige Alkanole, also Äthanol, Propanol und dergleichen, Proteine und ähnliche, das Wachstum insbesondere von Pilzen begünstigende Stoffe. In der Regel haben z.B. Abwässer von Brauereien, Zuckerfabriken, Konservenfabriken und dergleichen von vornherein eine Zusammensetzung, die die Blähschlammbildung begünstigt. Wichtig ist dabei, dass die Raumbelastung, also praktisch die Konzentration dieser Stoffe, genügend hoch gehalten wird. Es wurde gefunden, dass z.B. in der Regel bei einer Raumbelastung von über 1 diese Bedingung erfüllt ist.

Um möglichst günstige Bedingungen für die Blähschlammbildung zu erzielen, wird die Raumbelastung vorzugsweise auf über 2 eingestellt.

Wesentlich für das erfindungsgemässe Verfahren ist die

Trennung der festen von der flüssigen Phase. Wenn man die Blähschlammbildung wie erfindungsgemäss z.B. nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 fördert, so scheidet die Abtrennung des Schlammes in einem Nachklärbecken aus, da hierbei die Anlage durch den abtreibenden Schlamm innerhalb kurzer Zeit funktionsuntüchtig werden würde. Der Belebtschlamm muss daher abzentrifugiert werden, z.B. mit Separatoren. Für die Zentrifugierung ist zu beachten, dass die Trennung der festen und der flüssigen Phase z.B. vollständig sein muss, d.h., dass das Zentrat vollkommen klar sein muss, und dass zum anderen z.B. die Mikroorganismen bei der Trennung ihre biologische Aktivität nicht verlieren dürfen.

Es ist bekannt, dass eine Trennung der festen von der flüssigen Phase bei Mikroorganismen durch Zentrifugieren möglich ist. Die Trennung mit kontinuierlichen Separatoren, wie sie für ein Abwasser-Klärverfahren in erster Linie in Betracht kommen, ist jedoch problematisch wegen der hohen Drücke, die in Separatoren herrschen. Hierbei können nämlich die Bakterien von Monokulturen aus Fermentationsprozessen so geschädigt werden, dass sie für eine Weiterzucht,

also die Rückführung in die Belebtschlammstufe, nicht mehr verwendbar sind. Die Schädigung der Mikroorganismen kann dabei so weit gehen, dass die Zellen aufplatzen und der Zellinhalt sich in das Nährmedium ergiesst, aus dem die Organismen abgetrennt werden sollten.

Aus diesem Grund wurden Separatoren in der Klärtechnik bisher nur dazu verwendet, nach Abtrennung des Überschussschlammes im Absetzbecken denselben aufzukonzentrieren, da der konzentrierte Schlamm in der Regel aus dem Verfahren ausgebracht wird und daher eine Schädigung der Lebensfähigkeit nicht mehr von Belang ist.

Es wurde jedoch überraschenderweise gefunden, dass Blähschlamm beim Durchgang durch eine Zentrifuge, wie z.B. einen selbstaustragenden Separator, zwar seine Struktur wesentlich verändern kann, hierbei aber seine biologische Aktivität nicht verliert. Die Strukturveränderung besteht bei Blähschlamm bildenden Organismen, wie z.B. Spaerotilus natans, darin, dass die Fäden zerhackt werden und der Blähschlamm so seine charakteristische Struktur verliert ohne dabei aber seine biologische Aktivität einzubüssen. Dabei zerfällt der Mikroorganismus in seine einzelnen Zellen, die in Bakterienscheiden aneinandergereiht sind. Auch die nicht Blähschlamm bildenden Mikroorganismen verlieren dabei vorübergehend ihre Schlammstruktur, werden aber in ihrer biologischen Aktivität nicht gehemmt. Es wird angenommen, dass die Mikroorganismen des Belebtschlammes, wenn sie als Blähschlamm vorliegen, durch ihre Schlammflockenstruktur (Schleimhülle) geschützt sind und deshalb den Durchgang durch einen Separator die dort herrschenden hohen Drücke ohne Schädigung durchstehen können. Gemäss einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird daher die Zentrifugierung so geregelt, dass die Blähschlammflocken möglichst weitgehend zerkleinert werden. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht z.B. in einer geeigneten Auswahl von Druck an der Peripherie der Trommel, Verweilzeit der Suspension in der Trommel oder/und der Zentrifugalbeschleunigung an der Peripherie der Trommel der Zentrifuge. In der Regel wird sich für bestimmte Zentrifugen- bzw. Separatortypen durch Vorversuche leicht ermitteln lassen, ob und wie diese Bedingung erzielt werden kann.

Der aus dem Separator austretende zerhackte Schlamm hat dann das Aussehen einer voluminösen, einheitlichen Paste. Wenn diese Paste z.B. in das Belebungsbecken zurückgeführt wird, verliert sie aber rasch diese Konsistenz wieder. Es bildet sich im Belebtschlammbecken wieder die typische Belebtschlammflocke.

Das Prinzip der Schlammzerhackung durch Zentrifugieren lässt sich im übrigen auch bei konventionellen Kläranlagen

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

631687

4

anwenden, die unter Problemen mit Blähschlammbildung zu kämpfen haben. In diesem Falle genügt es, z.B. in einer Ne-benschlusszirkulationsleitung des Belebungsbeckens eine Zentrifuge vorzusehen, welche die Fäden der blähschlammbilden-den Mikroorganismen zerhackt und dann den zerhackten Schlamm wieder in das Belebungsbecken zurückführt. Eine Trennung von Schlamm und gereinigtem Wasser ist hier z.B. nicht erforderlich. Dies ist möglich durch Vorrichtungen, wie den bereits erwähnten selbstaustragenden Separator. Hierbei würde Schlamm und Wasser anschliessend wieder gemischt und rezyklisiert. Statt eines Separators lassen sich aber z.B. auch nichttrennende, bekannte Vorrichtungen einsetzen, welche geeignet sind, z.B. so hohe Drücke zu erzielen, dass die fadenförmigen Organismen zerrissen, die übrigen Organismen aber nicht geschädigt werden können.

Beispielsweise lässt sich mit einem selbstaustragenden Separator die Rezyklisierung durchführen und mit einem Düsenseparator, der nicht zur Zerhackung führt, der Schlamm vom geklärten Wasser trennen. Statt dessen kann auch ein übliches Absetzbecken dann angewendet werden.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens führt zu einer sinnvollen Kombination von Belebungsbecken und Separator, derart, dass auf ein Nachklärbecken oder einen Schlammeindicker verzichtet werden kann. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend wenigstens ein Belebtschlammbecken, welche gekennzeichnet ist durch wenigstens einen, dem Belebtschlammbecken nachgeschalteten Separator für die Schlammabzentrifugierung.

Der Schlamm, welcher aus dem Separator austritt, hat z.B. eine so hohe Konzentration, dass z.B. für eine anschliessend gewünschte, weitere Entwässerung nur geringe Investitionen erforderlich sind. In der Regel wird jedoch der aus der Zentrifuge austretende Belebtschlamm als Rücklaufschlamm z.B. direkt in das Belebungsbecken zurückgeführt; Überschussschlamm kann z.B. nach einer aeroben Stabilisierung oder als Flüssigschlamm für die Landwirtschaft verwendet werden. Dadurch kann eine anschliessende Entwässerung entfallen.

In einer zweckmässigen Ausführungsform kann die Anlage wenigstens zwei hintereinandergeschaltete Separatoren aufweisen. Durch z.B. geeignete Kombination verschiedener Separatorentypen lässt sich dabei der Indexwert des Belebtschlammes nach Wunsch steuern. So kann z.B. durch einen kontinuierlich austragenden Düsenseparator das Schlammgemisch abgetrennt werden, ohne dass sich z.B. die Schlammstruktur des Belebtschlammes wesentlich verändert, da bei den hierbei auftretenden kurzen Verweilzeiten trotz hoher Drücke praktisch kein Zerhacken der Flocken stattfindet. Hingegen wird z.B. durch einen selbstaustragenden Separator die Schlammstruktur durch Zerkleinerung der Flocken wesentlich verändert. Durch Kombination eines kontinuierlich austragenden Düsenseparators mit einem selbstaustragenden Separator kann daher der gewünschte Schlammvolumen-Index eingestellt werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem das schlammhaltige Abwasser aus dem Belebtschlammbehälter teils einem kontinuierlich austragenden Düsenseparator, teils einem selbstaustragenden Separator zugeführt wird und die erhaltenen abgetrennten Schlämme gemeinsam wieder in das Belebtschlammbecken zurückgeführt werden, soweit es sich nicht um Überschussschlamm handelt. Durch Variation der den beiden Separatortypen zugeleiteten Abwassermengen kann auch der Index verändert werden. Alternativ kann das gesamte Abwasser zuerst durch den kontinuierlich austragenden Düsenseparator geleitet werden unter Entfernung nur eines Teils des darin enthaltenen Schlammes, und anschliessend das Abwasser mit dem restlichen Schlamm durch den selbstaustragenden Separator geleitet werden. Auch hier lässt sich der Schlammvolumen-Index steuern durch die im vorgeschalteten Düsenseparator abgetrennte bzw. nicht abgetrennte Schlammenge.

Beispiele für im Rahmen der Erfindung geeignete selbstaustragende Separatoren sind der Düsenseparator DA 100, erhältlich von der Firma Westfalia, 4740 Oelde, Bundesrepublik Deutschland. Bei derartigen Düsenseparatoren wird der Schlamm kontinuierlich ausgetragen. Demgegenüber werfen Separatoren mit selbstentleerender Trommel die ausseparierten Schlammteilchen in periodischen Zeitabständen bei voller Drehzahl aus. Sie weisen beispielsweise eine selbstentleerende Trommel auf mit einem auf- und abwärts beweglichen Kol-benschieber, der einen peripheren Spalt im Schleuderraum öffnet und schliesst. Beim Öffnen der Trommel wird der Schlamm schlagartig ausgeworfen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Abwasserreinigungsanlage mit Schlammabtrennung;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage mit Rezyklisierung von zerhacktem Schlamm.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform weist zwei Belebtschlammbecken I und IV auf, die durch einen einfachen Überlauf miteinander verbunden sind. Belüftungspumpen T führen die erforderliche Luftmenge zu. Vom Becken IV fördert die Pumpe P die Belebtschlamm-haltige Suspension zum kontinuierlichen Düsenseparator D. Aus diesem wird gereinigtes Abwassers über Leitung 1, Schlamm über Leitung 2 abgeführt. Während der für die Biologie erforderliche Schlamm über Leitung 3 rezyklisiert wird im Becken I, wird der Überschussschlamm durch Leitung 4 abgezogen. Frisches Abwasser gelangt durch Leitung 5 in Becken I und weiter durch Leitung 5a in Becken IV, aus dem schlamm-haltiges gereinigtes Abwasser durch Leitung 5b abgezogen wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform entspricht der von Fig. 1, weist jedoch zusätzlich noch einen selbstaustragenden Separator S auf. Diesem wird ein Teil des schlammhaltigen Abwassers über Leitung 6 direkt zugeführt. Das Zentrat wird durch Leitung 7 in Becken I rezyklisiert, «zerhackter» Schlamm wird ebenfalls in Becken I zurückgeführt über Leitung 8. Bei dieser Ausführungsform könnte anstelle des Separators D auch ein Klärbecken eingesetzt werden.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung werden zahlreiche Vorteile erzielt. So wird durch den Einsatz von Zentrifugen zur Trennung des Belebtschlammes vom geklärten Abwasser völlige Unabhängigkeit vom Schlamm-Index des Belebungsbeckens und von anderen gasbildenden Prozessen, beispielsweise der Denitrifizierung, erzielt. Gleichzeitig wird eine wesentlich höhere Schlammkonzentration erzielt, als dies mit den bisher üblichen Nachklärbecken möglich ist. Während bei letzteren der abgetrennte Schlamm in der Regel 1 bis 2% Trockensubstanz aufweist, können durch das neue Verfahren Schlammkonzentrationen von 5 bis 10% Trockensubstanz leicht erreicht werden. Weiter ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren bei gegebener Klärleistung eine wesentliche Verkleinerung der Anlage. Wie oben bereits erwähnt, kann bei der Erfindung die Raumbelastung im Belebtschlammbecken wesentlich erhöht werden. Beispielsweise war bei gegebener Anlage die Einhaltung einer Raumbelastung RB von höchstens 0,7 erforderlich, um im Auslauf einen BSB5/1-Wert unter 25 mg sicher zu erreichen. Bei erfindungs-gemässer Änderung von Verfahren und Anlage konnte der RB-Wert auf mehr als das Siebenfache auf 4,38 gesteigert werden. Dies führt andererseits dazu, dass nach dem neuen Verfahren mit wesentlich kleineren Belebungsbecken auszu5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

631687

kommen ist für eine Anlage, die einen bestimmten Anfall an Verunreinigungen im Wasser verarbeiten soll. Ferner wird die Funktionssicherheit der Anlage erhöht, da nicht die Gefahr besteht, dass bei stärkerem Abwasseranfall Schlamm in den Vorfluter durchschlägt, wie dies bei den bisher üblichen Nachklärbecken leicht der Fall sein kann. Ferner kann die Menge an zugeführtem Sauerstoff im Belebtschlammbecken verringert werden, so dass auch Belüfter geringerer Kapazität eingesetzt werden können, was die Investitionsaufwendungen herabsetzt. Weitere wesentliche Ersparnisse werden erzielt durch den Wegfall des Nachklärbeckens und des Eindickers. In Fällen, wo der Überschussschlamm direkt der Landwirtschaft abgegeben werden kann, entfallen die zusätzlichen Kosten einer weitergehenden Schlammentwässerung, wie z.B. der Siebbandpresse und des gegebenenfalls sonst erforderlichen Bioreaktors (zur Schlammkompostie-rung).

Die folgenden Beispiele erläutern dies näher.

Beispiel 1

Eine herkömmliche Abwasseranlage, ausgelegt für eine Belastung entsprechend 17500 Einwohner-Gleichwerten (EGW), = etwa 1050 kg BSB5/Tag und ein Abwasservolumen von 400 m3/d 7, welche ein Belebungsbecken von 1520 m3, ein Nachklärbecken von 475 m3, einen Eindicker mit einem Volumen von 125 m3, ein Schlammbelüftungsbecken mit 100 m3 und eine Schlammentwässerungsanlage mit Sieb-î bandpresse mit Polyelektrolytfüllung und FeCl3-Zusatz sowie einen 150 m3 Bioreaktor aufweist, bildet beim Ansteigen der Raumbelastung über 1 innerhalb kurzer Zeit (7 bis 14 Tage) so grosse Blähschlammengen, dass nicht tolerierbare Funktionsstörungen auftreten. Die Schlammvolumen-Indexwerte io lagen über 500. Bei einer RB unter 1 tritt zwar keine Blähschlammbildung mehr auf, der dann gebildete normale Belebtschlamm baut das Abwasser aber nur dann ausreichend ab, wenn der RB auf 0,7 abgesenkt wird.

Diese Anlage wird nun geändert, indem das Belebungs-15 becken ersetzt wurde durch zwei hintereinandergeschaltete kleine Belebungsbecken von zusammen 524 m3 Inhalt. Nachklärbecken, Eindicker, und weitergehende Schlammentwässerung mit Bioreaktor werden ersetzt durch einen kontinuierlich austragenden Düsenseparator. Der aus dem Separator 20 austretende Schlamm wird direkt in das erste Belebtschlammbecken zurückgeführt, Überschussschlamm wird ohne weitere Behandlung der Landwirtschaft zur Verwertung zugeführt.

In der nachstehenden Tabelle sind die wesentlichen Merkmale der beiden Anlagen und die damit erzielten Ergebnisse 25 zusammengefasst.

Bemerkungen Auslegungsdaten für 17500 EGW = 1050 kg BSB5

herkömmliches Verfahren erfindungsgemässes Verfahren

Fracht:

17500 EGW = 1050 kg BSB5

dito

Vol. des Abwassers:

400 m3/d 7

Raumbelastung:

im Belebungsbecken durch

Abwasser kg BSB5/Tag

0,7

m3 Beckeninhalt

2 über alles (1. Becken: 4)

Schlammgehalt: im Belebungsbecken

6 g TS/i

6 g TS/^ in beiden Becken

Schlammbelastung im Belebungsbecken kg BSB5/Tag

0,116

m3 Beckeninhalt

0,666 1. Becken

Volumen des Belebungsbeckens:

1520 m3

524 m3 gesamt

Volumen des Nachklärbeckens:

475 m3

entfällt

Volumen des Eindickers:

125 m3

entfällt

Volumen des Schlammbelüftungsbeckens:

100 m3

Separatoren:

keine

2 Stück

Schlammentwässerung:

Siebbandpresse mit Polyelektrolytfüllung + FeCl3-Zusatz

1 Stück entfällt

Bioreaktor

1 Stück 150 m3

entfällt

Beispiel 2

In der in Beispiel 1 beschriebenen, erfindungsgemässen 60 Anlage wird der Düsenseparator ersetzt durch einen selbstaustragenden Separator. Dabei wird eine Zerkleinerung der Schlammstruktur erzielt. Der Schlammvolumen-Index vor der Separatorbehandlung beträgt 250. Nach der Separatorbehandlung liegt der Index nach zwei Wochen bei 100, nach drei 65 Wochen bei 70. Letzterer Index konnte danach mühelos eingehalten werden, ohne Nachlassen der biologischen Aktivität. Der CSB-Wert vor dem Separator betrug 170 mg/1, nach dem Saparator ebenfalls 170 mg/1.

v

2 Blätter Zeichnungen

Claims

631687

1. Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren unter Abtrennung des Belebtschlammes vom gereinigten Abwasser und wenigstens teilweiser Rezyklisierung des abgetrennten Belebtschlammes, dadurch gekennzeichnet, dass die Blähschlammbildung gefördert wird, indem die Konzentration der abbaubaren Verunreinigungen im zugeführten Abwasser durch Regelung des Wasserzusatzes oder Zugabe organischen Materials hoch gehalten wird, und dass der Blähschlamm vom gereinigten Abwasser abzentrifugiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Druck, Verweilzeit oder/und Beschleunigung beim Zen-trifugieren so geregelt werden, dass die Schlammflocken zerkleinert und fadenbildende Mikroorganismen, wie Sphaero-tilus natans und echte Pilze, zerkleinert werden.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Raumbelastung in der Belebtschlammstufe von über 1 eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumbelastung über den Wert 2 eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrifugieren in wenigstens zwei Stufen durchgeführt wird.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend wenigstens ein Belebtschlammbecken, gekennzeichnet durch wenigstens einen dem Belebtschlammbecken (I; IV) nachgeschalteten Separator (D; S) für die Schlammabzentrifugierung.

7. Anlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Separatoren (D; S) unterschiedlicher Bauart.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch wenigstens einen kontinuierlich austragenden Düsenseparator (D) und wenigstens einen selbstaustragenden Separator (S).

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatoren (D; S) parallel geschaltet sind.

10. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Separatoren hintereinander geschaltet sind.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch wenigstens zwei hintereinandergeschaltete Belebtschlammbecken (I und IV).

12. Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren unter Abtrennung des Belebtschlammes vom gereinigten Abwasser und wenigstens teilweiser Rezyklisierung des abgetrennten Belebtschlammes, dadurch gekennzeichnet, dass die Blähschlammbildung gefördert wird, indem mindestens ein Teil des Blähschlamm enthaltenden Abwassers abgezogen wird, Schlammflocken darin durch Zentrifugieren zerkleinert werden und die zerkleinerten Schlammflocken und gereinigtes Abwasser wieder zurückgeführt werden, und dass der Blähschlamm vom gereinigten Abwasser abgetrennt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten Schlammflocken getrennt vom gereinigten Abwasser zurückgeführt werden.