DD203897A1 - Verfahren zur abwasserbehandlung mit abprodukten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwaessern, die toxische bzw. biologisch nicht oder nur schwer abbaubare Substanzen enthalten. Das Ziel der Erfindung besteht in der Substitution von teuren Traegermaterialien wie Aktivkohle bzw. speziellen Koksen in den Belebungsverfahren durch billige Abprodukte. Die Aufgabe wurde dadurch geloest, dasz Abprodukte der Kohlevergasung, sogen. Winkler-Generatorstaeube bzw. Winkler-Generatoraschen, eingesetzt werden. Nach einer Behandlung mit 10%iger Salzsaeure werden nahezu die gleichen Abbauleistungen wie beim Einsatz von Aktivkohle erreicht. Wird waehrend der HCI-Waesche mit Kohlendioxid und/oder Luft begast, kann die Aktivitaet von Aktivkohle erreicht werden. Auf Grund der Verfuegbarkeit und des niedrigen Preises kann auf eine Reaktivierung des beladenen Materials verzichtet werden. Der aus dem Prozesz zu entfernende Ueberschuszschlamm wird verbrannt oder deponiert. Die Erfindung kann in Abwasserbehandlungsanlagen, die ueber Belebungsbecken verfuegen, angewendet werden.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Abwasserbehandlung mit Abprodukten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern, die toxische bzw. biologisch nicht oder schwer abbaubare Verbindungen enthalten.

Charakterisierung der bekannten technischen Lösungen

Die steigende Zuführung von toxischen und/oder biologisch schwer abbaubaren Substanzen in das Abwasser beeinträchtigt die Wirksamkeit der bekannten Abwasserbehandlungsverfahren. Es gibt Vorschläge, die bedenklichen Stoffe durch Zugabe von Ädsorptionsmitteln zu eliminieren, lieben Aktivkohle, Adsorberharzen u. ä* werden auch kostengünstige Abprodukte, wie Kraftwerksaschen und Stäube eingesetzt (Mangold, K.-H. ,Kaeding, J.; Lorenz, K.; Schuster, H..: Abwasserreinigung in der chemischen und artverwandten . Industrie, Leipzig 1973). Diese Adsorbentien werden im allgemeinen vor oder nach einer biologischen Reinigung zugegeben und erfordern somit eine separate Prozeßstufe mit den dazugehörigen Anlagen und Apparaturen (Einrichtungen der weitergehenden Abwasserreinigung).

Auf der anderen Seite gibt es Bemühungen, die biologische Reinigungsstufe mit Hilfe zusätzlicher Maßnahmen zu intensivieren. Insbesondere soll die biochemische Oxydation

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durch Aktivkohle in den belüfteten Belebtschlammbecken verbessert werden. Im sogenannten PACT-Verfahren (US-PS 3 904 518) wird pulverförmige Aktivkohle in solchen Men- gen dosiert, daß einige hundert m Oberfläche/l Abwasser garantiert werden» Gute Ergebnisse wurden auch, mit körniger Aktivkohle erzielt, die mit Belebtschlamm besiedelt wurde. Es ließen sich Keimzahlen von 1,5 Millionen/ml Aktivkohle realisieren, wodurch hohe Abbauraten der organischen Substanz gewährleistet werden konnten (Perotti, A. E. und C. A. Rodman: Chemical Engineering Progress 6.9 (1973), S. 63). Beim ZIMPRO-Verfahren wird die Biologie durch Zugabe von 8 g Pulver-Aktivkohle/l Abwasser bei gleichzeitiger Anwesenheit von 12 g Belebtschlamm/1 intensiviert- Die verbrauchte Aktivkohle wird gemeinsam mit dem Überschußschlamm, einer ISFaßoxydation unterzogen, d. h. reaktiviert und wieder eingesetzt (Jähnig, K..: gwf wasser/abwasser 119 (1978), S.. 253). .Im BIO-CARBOU-Verfahren dient eine eng abgesiebte Kornkohle im Schwebezustand als Träger für die biologische Behandlung (Koppe, P.; Sebesta, G-. und H. Herkeimann:. Gesundheitsingenieur 9£ (1974), S.. 247). Der Bioschlamm kann durch Spülung der Kornschicht ausgetragen werden. Beim HYDRO-BTTEGRAL-Yerfahren wird eine spezielle Kornkohle, die in einem Festbett-Reaktor untergebracht ist, eingesetzt. Diese Kornkohle mit einer relativ geringen Oberfläche von 200 m²/g wird aus Nadelholz hergestellt (BRD-OS 2 109 022). lach BRD-AS 2 101 376 werden bestimmte Mengen von Aktivkohle bei pH-Werten, zwischen 4 und 11 dem Abwasser zugemischt, um einen gesamten Peststoffgehalt von etwa 300 bis 15 000 mg/1 zu erhalten. Beim Einsatz von granulierter Aktivkohle im,Belebtschlammprozeß wird nach 3RD-0S 2 812 813 ein durch Siebboden vom übrigen Belüftungsraum abgetrenntes Wirbelbett aufrechterhalten. Ss wurde weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen, wo ein Teil der mit biologischem Schlamm beladenen Aktivkohle nach der biologischen. Oxydation, vom Abwasser abgetrennt und in den Kreislauf zurückgeführt wird (BRD-OS 2 942 112).

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Die bisher beschriebenen Verfahren haben den Nachteil, daß sie mit teuren Adsorptionsmitteln wie Aktivkohlen, spezziellen Kohlen oder Koksen arbeiten· Um die Verfahren wirtschaftlich zu gestalten, wird meist eine Wiedergewinnung der Trägermaterialien erforderlich, die mit zusätzlichen Aufwendungen verbunden ist»

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht im Einsatz von billigen Trägermaterialien in der biologischen Abwasserbehandlung.. Ss sind solche Stoffe einzusetzen, die über eine entsprechende Aktivität verfügen. Nach Möglichkeit sollen Abprodukte verwendet werden»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Winkler-Generatorstaub oder Winkler-Generatorasche - Abprodukte der Kohlevergasung - Verwendung finden. Es hat sich gezeigt, daß diese Materialien die erforderliche Aktivität besitzen. Nach einer Behandlung durch Waschen mit Salzsäure sind diese Produkte einsatzfähig.

Da es sich um Abprodukte handelt, ist eine Reaktivierung nicht erforderlich* Der Überschußschlamm - bestehend aus Biomasse und den modifizierten Abprodukten - kann ohne zusätzliche aufwendige Prozeßstufen verbrannt bzw. deponiert werden. Vorteilhaft is-i ferner, daß der Peststoffgehalt im abzutrennenden Schlamm erhöht wird, wodurch er sich leichter abtrennen läßt»

Ausführungsbeispiel

1. Die den Winkler-Generatorgasanlagen-entnommenen Stäube oder Aschen werden mit 10 %iser Salzsäure im Masseverhält-

nis 1 : 4 unter Rühren vermischt. Nach einer Reaktionszeit von einer- Stunde wurde abdekantiert und mit Wasser gewaschen» Das so erzeugte Produkt kann dann dem Belebungsbecken zugeführt werden..

2. In einem. Reaktor von 4 1 Inhalt wird ein Abwasser mit einem Phenolgehalt von 400 mg/1 eingespeist. Es wird ein Durchsatz von 4 1/d aufrechterhalten. Der Reaktor erhält Belebtschlamm, Aktivkohle bzw.- Winkler-Generatorstaub oder Winkler-Generatorasche· Um eine Verfälschung durch die stattfindende Adsorption auszuschließen, wurden die Trägermaterialien vorher mit dem Schadstoff bei entsprechendenrKonzentrationen abgesättigt. Es wurden

. folgende- Abbauleistungen unter sonst gleichen Bedingungen ( ** 100 1 Luft/h) nach 6 Tagen erhalten:

Belebtschlamm (14 Tage adaptiert) 70,0 % adaptierter Belebtschlamm und Aktivkohle (10 g/l Reaktorvolumen) 97,8 %

adaptierter Belebtschlamm und Winkler-Generatorstaub (10 g/l Reaktorvolumen) 95»7 % adaptierter Belebtschlamm und Winkler-Generatorasche (10 g/l Reaktorvolumen) 94,8 %

Pur den Abbau von p-Nitrophenol (Konzentration 200 mg/1) wurden unter den o. g. Bedingungen folgende Werte erzielt :

Belebtschlamm (14 Tage adaptiert) 48,5 % adaptierter Belebtschlamm und Aktivkohle 96,2 % adaptierter Belebtschlamm und Winkler-Generatorstaub (10 g/l Reaktorvolumen) 94,8 % adaptierter Belebtschlamm und Winkler-Generatorasche (10 g/l Reaktorvolumen) 95,2 %

3. Wird bei der Salzsäurewäsche der Trägermaterialien gleichzeitig Kohlendioxid und/oder Luft in feinverteilter Posm eingebracht, können Steigerungen in den Abbauleistungen um 2 bis 3 % erzielt werden.

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4·- Die Trägermaterialien.können - bevor sie in die biologische Stufe gelangen - mit konzentrierteren Abwässern beladen werden· Dadurch ist es möglich, SchadstoffSpitzenwerte abzufangen und einer Vergiftung des Belebtschlammes vorzubeugen-

Claims (5)

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Behandlung von Abwässern, die toxische

bzw. biologisch nicht oder nur schwer abbaubare Substanzen enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß als Trägermaterialien für den Belebtschlamm Stäube oder Aschen
der Braunkohlenvergasung, sogenannte Winkler-Generatorstäube oder -Generatoraschen eingesetzt werden«

2» Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß das zu verwendende Trägermaterial vor seinem Einsatz einer Salzsäurewäsche unterzogen wird.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß während der Salzsäurewäsche Kohlendioxid und/oder Luft in feinverteilter Form eingeleitet wird.

4* Verfahren nach Punkt 1, 2 und 3 gekennzeichnet dadurch, daß das Trägermaterial nach der Salzsäurewäsche mit dem zu beseitigenden Schadstoff beladen wird, bevor es mit Belebtschlamm in die Belüftungsbecken gelangt.

5* Verfahren nach Punkt 1, 2, 3 und 4 gekennzeichnet dadurch, daß der zu entfernende überschußschlamm - bestehend aus Biomasse und Trägermaterialien - verbrannt oder deponiert wird*