DD203897A1

DD203897A1 - METHOD FOR WASTEWATER TREATMENT WITH ABPRODUCTS

Info

Publication number: DD203897A1
Application number: DD82237155A
Authority: DD
Inventors: Hans Hoppe; Matthias Stiebert; Friedrich Winkler
Original assignee: Hans Hoppe; Matthias Stiebert; Friedrich Winkler
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1983-11-09

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.The invention relates to a process for the treatment of effluents containing toxic or non-biodegradable or difficult to decompose substances. The aim of the invention is the substitution of expensive carrier materials such as activated carbon or special cokes in the activation process by cheap waste products. The task was solved by the so-called coal gasification by-products. Winkler generator tube or Winkler generator ashes, are used. After treatment with 10% hydrochloric acid, almost the same degradation rates are achieved as with the use of activated carbon. If fumigated with carbon dioxide and / or air during the HCI laundry, the activity of activated carbon can be achieved. Due to the availability and the low price, a reactivation of the loaded material can be dispensed with. The excess sludge to be removed from the process is incinerated or dumped. The invention may be applied in waste water treatment plants having aeration basins.

Description

Title of the invention

Verfahren zur Abwasserbehandlung mit AbproduktenWastewater treatment process with waste products

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern, die toxische bzw. biologisch nicht oder schwer abbaubare Verbindungen enthalten.The invention relates to a process for the treatment of waste water containing toxic or non-biologically or hardly degradable compounds.

Characterization of the known technical solutions

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).The increasing supply of toxic and / or poorly biodegradable substances into the wastewater impairs the efficacy of the known wastewater treatment processes. There are proposals to eliminate hazardous substances by adding adsorbents, dear activated carbon, adsorber resins and the like. Low-cost waste products such as power plant ashes and dusts are also used (Mangold, K.-H., Kaeding, J. Lorenz, K., Schuster, H. ..: Wastewater treatment in the chemical and related industries, Leipzig 1973). These adsorbents are generally added before or after a biological purification and thus require a separate process stage with the associated facilities and equipment (facilities for advanced wastewater treatment).

Auf der anderen Seite gibt es Bemühungen, die biologische Reinigungsstufe mit Hilfe zusätzlicher Maßnahmen zu intensivieren. Insbesondere soll die biochemische OxydationOn the other hand, there are efforts to intensify the biological purification stage with the help of additional measures. In particular, the biochemical oxidation

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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).be improved by activated carbon in the aerated activated sludge basins. In what is known PACT process (US-PS 3,904,518) is powdered activated carbon gen dosed in such MeN that several hundred m surface area / l waste water are guaranteed "Good results were also obtained with granular activated carbon, which was colonized with activated sludge. Microbial counts of 1.5 million / ml activated carbon were achieved, which ensured high degradation rates of the organic substance (Perotti, AE and CA Rodman: Chemical Engineering Progress 6.9 (1973), p. 63). In the ZIMPRO process, the biology is intensified by the addition of 8 g of powdered activated carbon / l of waste water in the simultaneous presence of 12 g of activated sludge / 1. The spent activated carbon is subjected to ISF wet oxidation, ie reactivated and reused (Jähnig), together with the excess sludge. K ..: gwf water / sewage 119 (1978), p. 253). In the BIO-CARBOU process, a close-sifted grain coal is used as a carrier for biological treatment while suspended (Koppe, P. Sebesta, G- and H. Herkeimann: Health Engineer £ 9 (1974), p. 247). The biosludge can be discharged by rinsing the grain layer. The HYDRO-BTTEGRAL process uses a special granular coal placed in a fixed-bed reactor. This granular coal with a relatively low surface area of 200 m ² / g is made of softwood (BRD-OS 2 109 022). According to BRD-AS 2 101 376, certain amounts of activated charcoal are added to the wastewater at pH values between 4 and 11 in order to obtain a total pesticide content of about 300 to 15 000 mg / l. When using granulated activated carbon in the activated sludge process, according to 3RD-0S 2 812 813, a fluidized bed separated from the rest of the ventilation space by sieve bottom is maintained. It was also proposed a method where a part of the loaded with biological sludge activated carbon after the biological. Oxidation, separated from the wastewater and recycled (Federal Republic of Germany 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»The processes described so far have the disadvantage that they work with expensive adsorbents, such as activated carbons, special coals or cokes. In order to make the processes economical, it is usually necessary to recover the carrier materials, which is associated with additional expenditures.

Object of the invention

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»The aim of the invention is the use of cheap substrates in biological wastewater treatment .. Ss are those substances that have a corresponding activity. If possible, waste products should be used »

Explanation of the essence of the invention

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.According to the invention, this object is achieved in that Winkler generator dust or Winkler generator ash - coal gasification by-products - find use. It has been found that these materials have the required activity. After treatment by hydrochloric acid washing, these products are ready for use.

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»Since they are waste products, reactivation is not required. * The excess sludge - consisting of biomass and the modified waste products - can be incinerated or landfilled without additional elaborate process stages. It is also advantageous that the content of pesticides in the sludge to be separated is increased, which makes it easier to separate off.

embodiment

1. Die den Winkler-Generatorgasanlagen-entnommenen Stäube oder Aschen werden mit 10 %iser Salzsäure im Masseverhält-1. The dusts or ashes taken from the Winkler generator gas plants are treated with 10% hydrochloric acid in a mass ratio.

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..1: 4 mixed with stirring. After a reaction time of one hour, it was decanted off and washed with water. "The product thus produced can then be supplied to the aeration tank.

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 wurden2. In one. Reactor of 4 1 content, a waste water is fed with a phenol content of 400 mg / 1. A throughput of 4 1 / d is maintained. The reactor receives activated sludge, activated carbon or Winkler generator dust or Winkler generator ash. In order to rule out adulteration due to the adsorption taking place, the carrier materials were previously saturated with the pollutant at corresponding concentrations. There were

. folgende- Abbauleistungen unter sonst gleichen Bedingungen ( ** 100 1 Luft/h) nach 6 Tagen erhalten:, the following degradation performances under otherwise identical conditions ( ** 100 1 air / h) are obtained after 6 days:

Belebtschlamm (14 Tage adaptiert) 70,0 % adaptierter Belebtschlamm und Aktivkohle (10 g/l Reaktorvolumen) 97,8 % Activated sludge (adapted for 14 days) 70.0 % adapted activated sludge and activated carbon (10 g / l reactor volume) 97.8 %

adaptierter Belebtschlamm und Winkler-Generatorstaub (10 g/l Reaktorvolumen) 95»7 % adaptierter Belebtschlamm und Winkler-Generatorasche (10 g/l Reaktorvolumen) 94,8 % adapted activated sludge and Winkler generator dust (10 g / l reactor volume) 95 »7 % adapted activated sludge and Winkler generator ash (10 g / l reactor volume) 94.8 %

Pur den Abbau von p-Nitrophenol (Konzentration 200 mg/1) wurden unter den o. g. Bedingungen folgende Werte erzielt :Pur decomposition of p-nitrophenol (concentration 200 mg / 1) were among the o. G. Conditions:

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 %Activated sludge (adapted for 14 days) 48.5 % adapted activated sludge and activated carbon 96.2 % adapted activated sludge and Winkler generator dust (10 g / l reactor volume) 94.8 % adapted activated sludge and Winkler generator ash (10 g / l reactor volume) 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.3. If at the same time carbon dioxide and / or air is introduced into the finely divided posm in the hydrochloric acid wash of the carrier materials, increases in the degradation efficiencies of 2 to 3 % can be achieved.

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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-4 · - The carrier materials can - before they reach the biological stage - be loaded with more concentrated waste water. · This makes it possible to catch pollutant peaks and prevent poisoning of the activated sludge.

Claims

invention claim

1. Method of treatment of waste water, the toxic

or biologically not or only slightly degradable substances, characterized in that as support materials for the activated sludge dusts or ashes
lignite gasification, so-called Winkler generator dusts or generator gas can be used «

2 »method according to item 1, characterized in that the carrier material to be used is subjected to a hydrochloric acid wash before use.

3. The method according to item 1 and 2 characterized in that during the hydrochloric acid carbon dioxide and / or air is introduced in finely divided form.

4 * method according to item 1, 2 and 3 characterized in that the carrier material is loaded after the hydrochloric acid wash with the pollutant to be eliminated before it reaches the aeration basin with activated sludge.

5 * method according to item 1, 2, 3 and 4, characterized in that the excess sludge to be removed - consisting of biomass and support materials - is incinerated or dumped *