DE10012404A1 - Reduction of anaerobically or aerobically digested sludge comprises feeding ozone-enriched air or ozone-enriched oxygen so microorganisms damaged by ozone are digested by those which are not, and converted to carbon dioxide - Google Patents

Reduction of anaerobically or aerobically digested sludge comprises feeding ozone-enriched air or ozone-enriched oxygen so microorganisms damaged by ozone are digested by those which are not, and converted to carbon dioxide

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DE10012404A1 DE2000112404 DE10012404A DE10012404A1 DE 10012404 A1 DE10012404 A1 DE 10012404A1 DE 2000112404 DE2000112404 DE 2000112404 DE 10012404 A DE10012404 A DE 10012404A DE 10012404 A1 DE10012404 A1 DE 10012404A1
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Abstract

Reduction of anaerobically or aerobically digested sludge comprises feeding it from the digester (1a, 1b) to a basin (3) where ozone-enriched air (7) or ozone-enriched oxygen (8) is fed in from below. Microorganisms which are damaged by ozone are digested by those which are not, and are converted to carbon dioxide.

Description

Der Anspruch der Hauptpatentanmeldung (Akz.: 199 20 010.6-44) lautetThe main patent application is entitled to (acc .: 199 20 010.6-44)

Ein Verfahren zur biologischen Behandlung und Reduzierung von Faulschlamm der zuvor anaerob behandelten Überschußschlämme aus biologischen Belebungsstufen von Abwasserkläranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgefaulte Schlamm in Behältnissen mit sauerstoffhaltigen Gasen, wie Luft, technisch gewonnener Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft, mit Ozon angereicherte Luft oder mit Ozon angereicherter Sauerstoff, so begast wird, daß sich eine aerobe Biologie, in der der zugegebene Faulschlamm reduziert wird, ausbildet.A process for the biological treatment and reduction of digested sludge previously anaerobically treated excess sludge from biological activation stages of Sewage treatment plants, characterized, that the digested sludge in containers with oxygen-containing gases, such as air, technically obtained oxygen, air enriched with oxygen, with ozone enriched air or oxygen enriched with ozone, so gassed that one aerobic biology, in which the added digested sludge is reduced.

Aufgabetask

Es soll ein Verfahren erfunden und entwickelt werden, das anoxisch stabilisierten Schlamm aus Faultürmen und aerob stabilisierten Schlamm aus Digestern technisch möglichst einfach mit einer sicheren hohen Verfügbarkeit auf ökologisch und ökonomisch sinnvolle Weise sehr stark reduziert auf der Basis der zwischenzeitlich gefundenen Erkenntnis.A process is to be invented and developed, the anoxically stabilized sludge from digestion towers and aerobically stabilized sludge from digesters as technically simple as possible with a safe high availability in an ecologically and economically sensible way greatly reduced on the basis of the knowledge found in the meantime.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Lösung der Aufgabe, Faulschlamm technisch, ökologisch und ökonomisch sinnvoll zu reduzieren, besteht darin, daß der anoxisch ausgefaulte Schlamm einer aeroben biologischen Behandlung unterzogen werden soll, indem der Faulschlamm in einen oder mehrere Behältnissen, Becken oder Behälter überführt wird, die von unten entweder mit soviel Ozon angereicherter Luft oder mit Ozon angereichertem Sauerstoff begast werden, daß sich eine aerobe Biologie ausbilden kann, siehe Abb. 1.The solution to the task of reducing digested sludge in a technically, ecologically and economically sensible manner is that the anoxically digested sludge is to be subjected to an aerobic biological treatment by transferring the digested sludge into one or more containers, basins or containers, which either from below be gassed with so much ozone-enriched air or oxygen that an aerobic biology can develop, see Fig. 1.

Der Faulschlamm kann auch in ein biologisches Becken mit zwei Kammern (Haupt- und Nebenkammer) überführt, nur ein Teilstrom dieses zu überführenden Faulschlammes im Nebenstrom ozont und dann dem Hauptstrom zugeführt werden, so daß nicht alle Mikroorganismen der Ozonung ausgesetzt werden, siehe Abb. 2. The digested sludge can also be transferred to a biological basin with two chambers (main and secondary chamber), only a partial stream of this digested sludge to be transferred can be ozonated in the secondary stream and then fed to the main stream, so that not all microorganisms are exposed to ozonation, see Fig. 2 .

Beschreibung der Verfahrensskizze zur aeroben Überschußschlammreduzierung mit Ozon und BiologieDescription of the process sketch for aerobic excess sludge reduction with ozone and biology Version 1 und Abb. 1Version 1 and Fig. 1

Aus dem Faulturm (1a), in dem anoxische Bedingungen für die Biologie herrschen, oder einem Digester (1b), in dem aerobe Bedingungen herrschen, fördert eine Pumpe (2) den Faulschlamm oder den aerob konditionierten Schlamm zur weitergehenden Schlammstabilisierung in ein aerobes volldurchmischtes Biologiebecken (3), das mit einer Vorrichtung (4), z. B. perforierte Schläuche, begast wird. Dies Gas kann mit Ozon angereicherte Luft (7) oder mit Ozon angereicherter Sauerstoff (8) sein. Der aerob behandelte Schlamm aus dem Becken (3) wird über die Rohrleitung (5), z. B. zur Eindickung, weiter geleitet.From the digestion tower ( 1 a), in which there are anoxic conditions for biology, or a digester ( 1 b), in which aerobic conditions prevail, a pump ( 2 ) conveys the digested sludge or the aerobically conditioned sludge to further stabilize the sludge in an aerobic fully mixed biological pool ( 3 ), which with a device ( 4 ), for. B. perforated hoses is gassed. This gas can be air ( 7 ) enriched with ozone or oxygen ( 8 ) enriched with ozone. The aerobically treated sludge from the basin ( 3 ) is piped ( 5 ), e.g. B. for thickening, passed on.

Version 2 und Abb. 2Version 2 and Fig. 2

Aus dem Faulturm (1a), in dem anoxische Bedingungen für die Biologie herrschen, oder einem Digester (1b), in dem aerobe Bedingungen herrschen, fördert eine Pumpe (2a) den Faulschlamm oder den aerob konditionierten Schlamm zur weitergehenden Schlammstabilisierung in ein aerobes volldurchmischtes Biologiebecken (3), das aus einer Hauptkammer (4) und einer Nebenkammer (5) besteht.From the digestion tower ( 1 a), in which there are anoxic conditions for biology, or a digester ( 1 b), in which aerobic conditions prevail, a pump ( 2 a) conveys the digested sludge or the aerobically conditioned sludge for further sludge stabilization aerobic fully mixed biological pool ( 3 ) consisting of a main chamber ( 4 ) and a secondary chamber ( 5 ).

Nur ein Teilstrom (6) vom Schlamm aus der Hauptkammer (4) wird mit einer speziellen Pumpe (2b) in die Nebenkammer (5) gefördert, wobei sie auch entweder das Luft-Ozon- Gemisch (7) oder das Sauerstoff-Ozon-Gemisch (8) ansaugt. Die Ozonreaktion findet in dem Teilstrom und in der Nebenkammer statt. Der ozonte Schlamm fließt von der Nebenkammer (5) in die Hauptkammer (4) über, so daß nicht alle Mikroorganismen der Ozonung ausgesetzt werden, siehe Abb. 2. Der Ablauf (9) aus der Hauptkammer (5) wird der weitergehenden Behandlung zugeführt.Only a partial flow ( 6 ) of the sludge from the main chamber ( 4 ) is conveyed into the secondary chamber ( 5 ) with a special pump ( 2 b), whereby it also either the air-ozone mixture ( 7 ) or the oxygen-ozone Mixture ( 8 ) sucks. The ozone reaction takes place in the partial flow and in the secondary chamber. The ozone sludge flows from the secondary chamber ( 5 ) into the main chamber ( 4 ) so that not all microorganisms are exposed to the ozonation, see Fig. 2. The outlet ( 9 ) from the main chamber ( 5 ) is fed to the further treatment.

Erzielbare VorteileAchievable advantages

Der Vorteil der aeroben Reduzierung von Schlamm aus Faultürmen, wo anoxische Bedingungen herrschten, oder aus Digestern, wo aerobe Bedingungen herrschten, nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren mit Ozonung und aerober biologischer Behandlung liegt darin, daß entsprechend diesem einfachen Verfahren weniger Schlamm entwässert, gepreßt und entsorgt werden muß, weil die im Schlamm aus dem Faulturm oder aus dem Digester zusammengeballten Mikroorganismen gemäß der PHILAQUA-Anmeldung durch die Ozonung gezielt beschädigt werden, so daß sie in einer aeroben Biologie von den nicht geschädigten Mikroorganismen gefressen und zu Kohlendioxid veratmet werden können, was insgesamt durch die Kombination zu einer Reduzierung des Schlamme und einer Verminderung der Entsorgungskosten führt.The advantage of aerobic reduction of sludge from digestion towers where anoxic Conditions prevailed, or from digesters where aerobic conditions prevailed this method according to the invention with ozonization and aerobic biological treatment is that, according to this simple procedure, less sludge is dewatered, must be pressed and disposed of, because in the sludge from the digestion tower or from the Digester aggregated microorganisms according to the PHILAQUA application by the Ozonation can be deliberately damaged so that it is not in an aerobic biology damaged microorganisms can be eaten and breathed into carbon dioxide, which overall by combining to reduce sludge and Reduction of disposal costs leads.

Zusätzlich wird Ammoniumstickstoff noch weiter oxidiert und humanpathogene Keime werden reduziert, was eine Verbesserung der Schlammstabilisierung bedeutet.In addition, ammonium nitrogen is further oxidized and human pathogenic germs are reduced, which means an improvement in sludge stabilization.

Kombiniert man die oben angeführte Biologie (biologische Stufe) mit dem Verfahrensschritt der Denitrifikation, so kann zusätzlich die Stickstoffrückbelastung der Kläranlage durch Zentrat- bzw. Prozeßwasser nahezu vollständig vermindert werden.Combine the above biology (biological stage) with the process step denitrification, the nitrogen back pressure from the sewage treatment plant can also Centrate or process water can be reduced almost completely.

Claims (5)

1. Ein Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung (Akz.: 199 20 010.6-44)zur kombinierten engen Behandlung mit Ozonung und Biologie zum Zwecke der Reduzierung von Überschußschlämmen der biologischen Belebungsstufen von Abwasserkläranlagen, die zunächst entweder unter anoxischen oder aeroben biologischen Bedingungen in Behältnissen, die Faulturm oder Digester genannt werden, konditioniert wurden, dadurch gekennzeichnet, daß der konditionierte Schlamm aus dem Faulturm oder aus dem Digester dann weiter in einer kombinierten aeroben biologischen Stufe mit Ozon angereicherter Luft oder mit Ozon angereichertem Sauerstoff behandelt wird, indem der Faulschlamm oder der aerob konditionierte Schlamm in ein oder mehrere Behältnisse, Becken oder Behälter überführt wird, die von unten entweder mit soviel Ozon angereicherter Luft oder mit Ozon angereichertem Sauerstoff begast werden, daß sich eine aerobe Biologie ausbilden kann, in der die durch die Ozonung geschädigten Mikroorganismen durch die hier enthaltenen nicht geschädigten Mikroorganismen gefressen und zu Kohlendioxid mineralisiert werden, siehe Abb. 1.1. A method according to the main patent application (Akz .: 199 20 010.6-44) for the combined narrow treatment with ozonation and biology for the purpose of reducing excess sludge of the biological activation levels of wastewater treatment plants, which are initially either under anoxic or aerobic biological conditions in containers that Are called digestion tower or digester, characterized in that the conditioned sludge from the digestion tower or from the digester is then further treated in a combined aerobic biological stage with ozone-enriched air or with ozone-enriched oxygen by conditioning the digested sludge or the aerobic Sludge is transferred into one or more containers, tanks or containers, which are gassed from below with either so much ozone-enriched air or oxygen that an aerobic biology can develop, in which the microorganisms damaged by the ozonization du The undamaged microorganisms contained here are eaten and mineralized to carbon dioxide, see Fig. 1. 2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm aus einem Faulturm oder aus einem Digester in ein biologisches Becken mit zwei Kammern (Haupt- und Nebenkammer) überführt, nur ein Teilstrom dieses zu überführenden Schlammes im Nebenstrom ozont und dann dem Hauptstrom zugeführt wird, so daß nicht alle Mikroorganismen in der Biologie der Ozonung ausgesetzt werden, siehe Abb. 2.2. A method according to claim 1, characterized in that the sludge from a digester or from a digester is transferred to a biological basin with two chambers (main and secondary chamber), only a partial flow of this sludge to be transferred is ozonated in the secondary flow and then the main flow is supplied so that not all microorganisms in biology are exposed to ozonation, see Fig. 2. 3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammkonzentration durch bekannte Fest-Flüssig-Trenneinrichtungen, z. B. Sedimentation, Flotation und Ultrafiltration, zusätzlich aufkonzentriert wird und die eventuell noch zu hoch mit CSB befrachtete Flüssigkeit in die ursprüngliche aerobe Biologiestufe (Nitirifikationsbecken) zurückgeführt wird.3. A method according to claim 1 and 2, characterized in that that the sludge concentration by known solid-liquid separators, e.g. B. Sedimentation, flotation and ultrafiltration, is additionally concentrated and the possibly too high liquid loaded with COD in the original aerobic Biology level (nitirification basin) is returned. 4. Ein Verfahren nach dem Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Kombination der oben erfindungsgemäß geforderten biologischen Stufe mit dem Verfahrensschritt der Denitrifikation zusätzlich die Stickstoffrückbelastung der Kläranlage durch Zentrat- bzw. Prozeßwasser nahezu vollständig vermindert wird.4. A method according to claim 1 and 2, characterized in that that by a combination of the biological level required according to the invention above with the denitrification process step, the nitrogen back pressure of the Sewage treatment plant is almost completely reduced by centrate or process water. 5. Ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als für die Denitrifikation erforderliche Kohlenwasserstoffquelle (Wasserstoffdonator) ein Teil der durch die Ozonung freigesetzten Kohlenwasserstoffe aus der Biomasse genutzt wird.5. A method according to claims 1 to 4, characterized in that that as the hydrocarbon source (hydrogen donor) required for denitrification part of the hydrocarbons released by the ozonation from the biomass is being used.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015022716A1 (en) * 2013-08-14 2015-02-19 Enea - Agenzia Nazionale Per Le Nuove Tecnologie, L'energia E Lo Sviluppo Economico Sostenibile Lungotevere G.A. Method for the removal of ammoniacal and total nitrogen and for the stabilisation and improvement of the characteristics of filterability of an anaerobical digestate through the use of ozone

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WO2015022716A1 (en) * 2013-08-14 2015-02-19 Enea - Agenzia Nazionale Per Le Nuove Tecnologie, L'energia E Lo Sviluppo Economico Sostenibile Lungotevere G.A. Method for the removal of ammoniacal and total nitrogen and for the stabilisation and improvement of the characteristics of filterability of an anaerobical digestate through the use of ozone

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