DE10046959A1 - Verfahren zum vollständigen Schadstoffabbau höchstbelasteter Industrieschlämme und Abwässer und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum vollständigen Schadstoffabbau höchstbelasteter Industrieschlämme und Abwässer und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum vollständigen, rückstandsfreien Schadstoffabbau von mit organischen Schadstoffen hoch- und höchstbelasteten Materialien, wie Schlämme und Abwässer, welche speziell in der Industrie sowie in Kläranlagen, Bodenwäschen, lebensmitteltechnischen Betrieben, Fahrzeugbetrieben, Tankstellen und medizinischen Einrichtungen anfallen. DOLLAR A Es besteht die Aufgabe, mit dem Verfahren und der Vorrichtung wirtschaftlich günstig hoch- und höchstkontaminierte Schlämme und Abwässer stationär oder unmittelbar vor Ort aufzubereiten und die nicht deponiepflichtigen Materialien nachfolgend wieder unbedenklich einzubauen, in das Kanalnetz abzugeben oder zur weiteren Verwendung weiterzugeben oder einzusetzen. DOLLAR A Unter Verwendung von Puffertanks, Leitungsverbund, Pumpen- und Steuersystem sowie Ein- und Austragseinrichtungen werden erfindungsgemäß hochbelastete Industrieschlämme oder Abwässer einem Reaktor zugeführt. In diesem Reaktor wird unter Zugabe von Radikalen der Abbau der organischen Schadstoffe in einer definierten Hydrodynamik vorgenommen, wobei keine Verluste an Wasser und Feststoffsubstanz auftreten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum vollständigen, rückstandsfreien Schadstoffabbau von mit organischen Schadstoffen hoch- und höchstbelasteten Materialien, wie Schlämme und Abwässer.
Diese hochbelasteten Abfallstoffe fallen in folgenden Wirtschaftsbereichen an:
  • - Rückstände aus Industrieproduktionen der Petrolchemie, des Transport- und Kraftfahrzeuggewerbes, von Tankstellen und Waschanlagen und andere,
  • - Rückstände aus Fettabscheidern der Lebensmitteltechnik,
  • - Rückstände aus Bodenwaschanlagen,
  • - Schlämme aus der industriellen Kanal- und Behälterreinigung,
  • - Deponiesickerwässer,
  • - Rückstände aus medizinischen Einrichtungen.
Allgemein bekannt ist, dass bei den momentan in industrieller Anwendung befindlichen Technologien zur Entsorgung von belasteten Abprodukten oder der Dekontamination von Schlämmen und Abwässern, die Abgabe verbleibender, hochkontaminierter, deponiepflichtiger Rückstände ein großes, kostenintensives Problem darstellt und eine Sondermülldeponierung erfordert. Neben einer Deponierung von kontaminierten Rückständen, die zunehmend auch Platz- und Sickerwasserbehandlungsprobleme mit sich bringen, ist besonders bei Schlämmen die Verbrennung, das Ausbringen auf landwirtschaftliche Nutzflächen oder die Biobeetbehandlung üblich. Der Einsatz von Mikroorganismen bei der Dekontamination von Abfällen mittels biologischer Stufe oder Biobeet scheitert am hohen Zeit- und Apparateaufwand (große Apparatevolumina) und kann somit nur die Ausnahme bleiben.
Eine Verbrennung von belasteten Rückständen wird nicht nur auf Grund des hohen Wassergehalts der Schlämme energie- und kostenintensiv, sondern verlagert das Problem der Schadstoffe vom Boden auf die Luft und in die Schlackerückstände.
Die Literatur bietet eine Vielzahl von Lösungen an, welche entweder sehr aufwendig und zeitintensiv sind oder ein tatsächlicher Schadstoffabbau nicht oder nur teilweise erreicht wird, wobei das Gefahrenpotential entsprechend der Bilanz nicht oder nur in geringem Maße verändert wird.
Für eine Beseitigung von an Feststoffteilchen, wie Sand, Kies, Erdreich (Bentonit) oder Schlamm anhaftenden Verschmutzungen in Form von organischen Schadstoffen ist es bekannt, chemische Reinigungsmittel, Wasserbad und eine mechanische Behandlung des mit dem Reinigungsmittel beaufschlagten Gutes einzusetzen (DE 32 13 279, DE 37 24 779, DE G 94 11 995.3, DE G 89 13 496.6). Einer Forderung nach der Schaffung von Sanierungsanlagen, die den Erfordernissen einer "rückstandsfreien Technologie" Rechnung tragen, wird durch DE 197 23 607 eine Lösung vorgeschlagen, die für kleine und mittlere Dekontaminationserfordernisse mit kleinen bis mittleren Schadstoffkonzentrationen gut geeignet erscheint. Bei hohen- und höchstkonzentrierten Industrieschlämmen aber nicht effektiv und wirtschaftlich einsetzbar ist.
Es besteht die Aufgabe mit dem Verfahren und der Vorrichtung wirtschaftlich günstig mit organischen Schadstoffen und deren Derivaten hoch- und höchstkontaminierte Schlämme und Abwässer stationär oder unmittelbar vor Ort aufzubereiten und die Materialien nachfolgend wieder unbedenklich einzubauen oder zur weiteren Verwendung weiterzugeben oder einzusetzen. Insbesondere sollen Schadstoffe der Kontaminationsgruppen Phenole, halogenierte Kohlenwasserstoffe, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Infrarot-Kohlenwasser­ stoffe (IR-KW's), leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe (BTEX), polychlorierte Biphenyle (PCB) und Pestizide gelöst und vollständig abgebaut werden.
Bei den vorgenannten Problemstoffen ist es notwendig, Schadstoffkonzentrationen in der Größenordnung mehr als 5000 mg/l Suspension abzubauen, bei TS-Gehalten (Trocken­ substanzgehalt) bis zu 20 kg/m3.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Realisiert wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass hoch- und höchstbelasteter Industrieschlamm mit einem Schadstoff­ gehalt von mehr als 5000 mg/l, bei TS-Gehalten bis zu 20 kg/m3, in einem modular aufgebauten Reaktor kombiniert mit einer ebenfalls modular aufgebauten Bestrahlungseinrichtung nahezu schadstofffrei aufgearbeitet wird.
Dazu wird der Industrieschlamm diskontinuierlich oder kontinuierlich in den Reaktor, einem oben offenen Behälter mit Filtereinbauten, eingebracht und das Reaktorvolumen während des Prozessablaufes bei Umgebungstemperatur in einer mittels Druckluft erzeugten intensiven Turbolenz gehalten und homogenisiert. Unter Zugabe von Radikalbildnern wird ein Filtratstrom im Bypass über eine Bestrahlungseinrichtung zurück in den Reaktor geführt, was über die Zeit vorgenommen wird, die abhängig ist von der Menge und Schadstoffkonzentration des eingebrachten Schlammes, der zur Verfügung stehenden Filterfläche und der gewünschten Abreicherung.
Den Reaktor verlässt eine gereinigte Feinfraktion, deren prozentualer Anteil aus der kornspektralen Zusammensetzung des aufzuarbeitenden Industrieschlammes resultiert.
Diese Feinfraktion besitzt die gleiche chemische Qualität wie das behandelte Wasser und kann auch unbedenklich zur weiteren Verwendung weitergegeben oder unmittelbar vor Ort eingebaut werden.
Durch diese Erfindung besteht die Möglichkeit mit einer einzigen Anlage, durch Kombination und Verschaltung von Prozeßstufenmodulen, eine jedem Kontaminationszustand und jeder Materialbeschaffenheit variabel angepaßte Dekontamination von Industrieschlämmen vorzunehmen und auch einen tatsächlichen chemischen Schadstoffabbau durchführen zu können.
Zudem wurde überraschend mit der Kopplung beziehungsweise Kombination und Verschaltung der einzelnen Prozeßstufen -Reaktor; -Bestrahlungseinrichtung; -Prozeßwasserbereitstellung ein Systemeffekt (Synergie) erzielt, der eine erhebliche Effektivitätssteigerung gegenüber den bekannten Einzelverfahren nachweist. Weiterhin wird durch die Entwicklung und Nutzung der Extraktionsfiltration im Reaktor die Wirksamkeit und Einsatzbreite der Photokatalyse entscheidend erhöht. Aufgrund der modulartigen Auslegung und der auch angestrebten Mobilität der Vorrichtung sind Durchsatzleistungen zwischen 1 m3/d und 100 m3/d Industrieschlamm möglich. Das Verfahren und die Vorrichtung sind damit für sämtliche, insbesondere für hoch- und höchstbelastete Industrieschlämme geeignet und flexibel einsetzbar, wobei die Anlage im mobilen Einsatzfall über Dieselaggregat sowie eine Kompressoranlage betrieben wird, so dass sie von der Energieversorgung her autark ist und nur einen Wasseranschluß benötigt. Ein entscheidender energie­ wirtschaftlicher Vorteil liegt in der "kalten Arbeitsweise", wodurch günstige spezifische Aufarbeitungspreise realisiert werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Schemazeichnungen Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Die Darstellung Fig. 1 zeigt den schematischen Ablauf einer Aufarbeitung von mit Schadstoffen hoch- und höchstbelastetem Industrieschlamm bis hin zum vollständigen Schadstoffabbau.
Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung eines Reaktors in der Vorder-Schnitt-Ansicht.
Der komplette Verfahrensdurchlauf entsprechend Fig. 1 stellt die Anwendungsvariante der Erfindung dar, bei dem hoch- und höchstbelastete Industrieschlämme soweit abgereichert werden, wie für eine bedenkenlose Wiederverwertung der verbleibenden Reststoffe (Feststoffbestandteile und Wasser) erforderlich ist.
Ausführungsbeispiel
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll ein Industrieschlamm mit einer Summen-Kohlenwasserstoff-Belastung von:
  • - 5200 mg/l Originalsubstanz,
  • - 36300 mg/l Trockensubstanz,
  • - 13,6% Trockensubstanz,
dekontaminiert werden.
Wie aus der Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung des Reaktors nach Fig. 2 zu ersehen ist, wird der Industrieschlamm a in den Reaktor 1 eingebracht. Dieser ist als oben offener Behälter ausgebildet, worin die Filter mit einer Stützkonstruktion stabil verankert sind, sodass eine Reinigung entsprechend den chemischen und physikalischen Erfordernissen ermöglicht wird. Als Filtermaterial kommen Metall- oder Kunststoffgewebe mit Poren- bzw. Maschenweiten von 20 bis 250 µm oder Vlies, zum Einsatz.
Erfindungsgemäß kommt ein Reaktor mit fächerförmigem Filter­ system mit 80 µm-Metallgewebe für die Suspensionstrennung zum Einsatz.
Während der Sedimentation wird über dem Filter ein Filterkuchen ausgebildet und durch Druckluft bei wahlweiser Intensität nur teilweise wieder in die Schwebe überführt. Zur Sicherstellung einer Filtratphase d sollte die Filterkuchenschicht nicht unterbrochen sein, gleichzeitig ein hoher Schluffanteil in Schwebe bleiben und ein möglichst intensiver Schadstoffübergang (Extraktion) von den Feststoffteilchen zur wässrigen Phase hin erreicht werden.
Der verfahrenstechnische Ablauf der Prozeßstufe besteht im Aufbrechen großer Moleküle, den Aromaten oder langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, der bis zum Totalabbau geführt wird. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Schaltung eines Bypass-Kreislaufs, wodurch mit Oxidations­ hilfsmittel f versetzte bestrahlte Filtratphase e in den Reaktor 1 zurückgeführt und dort der Industrieschlamm a verstärkt zur chemischen Reaktion angeregt wird.
Die Filtratphase d wird mittels Membran- oder Exzenter­ schnecken- oder Kreisel-Pumpe aus dem Reaktor 1 gesaugt und der Bestrahlungseinrichtung 2 zugeführt. Von dort wird der kontinuierliche Filtratstrom der mit Oxidationsmittel versetzten und bestrahlten Filtratphase e zur Reaktion in den Reaktor 1 zurückgeführt.
Der auf den Reaktorboden abgesetzte Filterkuchen wird in schlammiger Konsistenz als Feinfraktion g periodisch über einen Diffusor abgesaugt.
Die Zugabe eines Oxidationshilfsmittels f (beispielsweise Wasserstoffperoxid oder Ozon) erfolgt, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wahlweise direkt in den Reaktor 1 oder in die Bypassleitung des Filtrates d oder vorzugsweise in den bestrahlungsfähigen Frischwasserstrom c zwischen den Verfahrensstufen Reaktor 1 und Bestrahlungseinrichtung 2. Die Verweilzeit der Suspension im Reaktor 1 wird derart gewählt, daß das Oxidationshilfsmittel f vollständig abreagieren kann. Dieser Verfahrensstufe ist ein Prozesswasser­ behälter 3 nachgeschaltet.
Im Falle des Vorhandenseins von Schwermetallen im Industrie­ schlamm a werden dem Filtratwasserstrom e Komplexbildner zugesetzt und in einer zusätzlich angeschlossenen Fällungsstrecke mögliche Schwermetalle ausgeflockt.
An diesem Punkt des erfindungsgemäßen Gesamtverfahrens besteht nun die Möglichkeit, zum einen aus dem Prozeßstrom e das aus dem bisherigen Prozeßdurchlauf eines Schlammes anfallende entkontaminierte Prozeßwasser teilweise auszuschleusen und in den Reaktor 1 belastetes Abwasser einzuspeisen, um einen kontinuierlichen Anlagenbetrieb zu realisieren.
Die Verfahrensstufe Prozeßwasserbereitstellung 3 besteht aus einem oder mehreren Behältern, in denen die Zwischenlagerung der Filtratwässer vorgenommen wird.
Die Verfahrensweise in dieser Prozeßstufe wird in der Art gestaltet, daß in den Prozesswasserbehältern 3 das abgetrennte Prozeßwasser h aus der Entwässerung gelagert wird und im Bedarfsfall über die Bestrahlungseinrichtung 2 gefahren wird, bis die Analysenwerte die geforderten Grenzwerte erreichen und in das Kanalnetz oder den Vorfluter abgegeben werden können. Zwischen der Prozeßwasserbereitstellung und dem Reaktor 1 befindet sich eine Einspeisemöglichkeit für Frischwasser c sowie diverse Spülanschlüsse zur Anlagenreinigung.
Im zweiten Teil dieser Verfahrensstufe, dem der Bestrahlungseinrichtung (UV-Strahler) 2, wird Wasserstoff­ peroxid in einer Zusatzmenge von 0,8 l/h verwendet. Die UV- Strahlerleistung wird bei ca. 10 KW eingestellt.
Im Rahmen des Durchlaufens der Verfahrensstufe Reaktor/UV- Strahler wird unter diesen Bedingungen die Reduzierung der Kohlenwasserstoffbelastung um bis zu 98% des Ausgangswertes erzielt. Bei einem Durchsatz von ca. 150 l/h an bestrahlungsfähigem Waschwasser wird somit ein stündlicher Schadstoffumsatz von ca. 12 g erreicht.
Die erfindungsgemäß aus dem Reaktor gewonnene, dickflüssige und mit bestrahltem Filtrat durchspülte Schlammphase weist einen Trockensubstanzgehalt von ca. 30% und eine Kohlenwasserstoffbelastung von ca. 800 mg/kg TS auf.
Der Transmissionsgrad liegt für eine effektive Bestrahlung bei < 90%.
Ein contianerförmiger Reaktor, bestückt mit Metallgewebe kommt als Misch- und Pufferbehälter zum Einsatz. In den Filtratstrom zwischen Filter und Oxidationsreaktor wird stündlich ca. 15 l Wasserstoffperoxid als Oxidationshilfsmittel zugegeben.
Die Leistung der UV-Strahler liegt bei etwa 10 KW. Entsprechend dem Abwasserdurchsatz und dem wirksamen Anlagenvolumen beträgt die Verweilzeit ca. 0,8 h.
Mit der Reduzierung der Kohlenwasserstoffkonzentration von 7,25 auf 0,55 mg/l wird die Abbaumöglichkeit von bis zu 98% nachge­ wiesen. Dies entspricht bei der gefahrenen Pilotanlagenkapa­ zität von ca. 1,2 m3/h einem Schadstoffumsatz von ca. 12 g/h Kohlenwasserstoffe.
Übersicht über die verwendeten Bezugszeichen
1
Reaktor
2
Bestrahlungseinrichtung
3
Prozesswasserbehälter
4
Filter
a Industrieschlamm
b Druckluft
c Frischwasser
d Filtratphase
e bestrahlte Filtratphase
f Oxidationshilfsmittel
g Feinfraktion
h Prozesswasser

Claims (16)

1. Verfahren zum vollständigen Schadstoffabbau höchstbelasteter Industrieschlämme und Abwässer, unter Verwendung von Puffertanks sowie Pumpensysteme und Steuereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass hochbelasteter und höchstbelasteter Industrieschlamm mit einem Schadstoffgehalt mehr als 5000 mg/l, bei TS-Gehalten bis zu 20 kg/m3 diskontinuierlich in einen mit Filtereinbauten versehenen Reaktor eingeleitet und dieses Reaktorvolumen während des gesamten Prozessablaufes bei Umgebungstemperatur durch das Erzeugen einer intensiven Turbolenz mittels eingespeister Druckluft homogenisiert gehalten wird, wobei unter Zugabe von Radikalbildner ein Filtratstrom über eine Zeit, abhängig von der Eingangs-Konzentration des Schadstoffgehaltes, der Filterfläche und der gewünschten Abreicherung, in Bypass über eine Bestrahlungseinrichtung und zurück in den Reaktor geführt und/oder in Prozesswasserbehältern gereinigtes Wasser gesammelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der eingespeisten Luft nach statischer Höhe über dem der konstruktiven Bauhöhe des Reaktors eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieschlamm im Reaktor unter Anwendung von Unterdruck in eine klare Filtratphase getrennt und einer Bestrahlung, vorzugsweise mit UV-Licht, ausgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Reaktion ein ständiger, kontinuierlicher Filtratumlauf zwischen Reaktor und Bestrahlungseinrichtung aufrechterhalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Filtratumlaufes zwischen Reaktor und Bestrahlungseinrichtung bei kontinuierlichem Reaktorbetrieb immer deutlich über dem Wasserzulauf beziehungsweise der in Prozesswasserbehälter ausgeschleusten klaren Filtratphase gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei diskontinuierlichem Reaktorbetrieb die Beschickung mit hochbelasteten Industrieschlamm einmalig zu Prozessbeginn erfolgt und die Menge des Filtratumlaufes unabhängig vom Einspeisestrom gehalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Radikalbildner Wasserstoffperoxid und/oder Ozon sowie Sauerstoffatome oder Hydroxylradikale eingesetzt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Radikalbildner in den Filtratphasebypass oder in die Eintragsleitung des Reaktors oder direkt in den Reaktor dosiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessverlauf eine Zeitfunktion darstellt und abhängig ist von Anfangskonzentration, prozentualen Schadstoffabbau und Filterfläche, wobei die konstruktiv beeinflussbare Größe die Filterfläche darstellt und auf die Ausgangskonzentration eingestellt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (1) und die Bestrahlungseinrichtung (2) mit Leitungsverbund, Mess- und Steuereinrichtungen sowie Pumpensysteme und Prozesswasservorratsbehälter (3) modulartig stationär aufgestellt oder auf einer oder mehreren fahrbaren Einheiten montiert ist, indem ein als Behälter ausgebildeter Reaktor (1), welcher im Innenraum angeordnete Filter (4), Austragseinrichtungen für Filtratphase (d), Prozesswasser (h) und gereinigter Feinschluff (g) sowie Eintragseinrichtungen für Industrieschlamm (a), Druckluft (b), Frischwasser (c), Chemikalien (f) und bestrahlte Filtratphase (e) aufweist, über die Aus- und Eintragseinrich­ tung für Filtratphase (d), (e) mit einer Bestrahlungseinrichtung (2) verbunden ist und die Leitungen für Prozeßwasserströme pumpen- und ventilgesteuert in einem oder mehreren Prozeßwasservorratsbehältern (3) zusammengeführt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (1) ein nach oben offener Behälter ist, in welchem Filter (4) senkrecht oder mit Neigungswinkel über der Bodenfläche angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (4) im Reaktor (1) aus Metall oder Kunststoff bestehen und mit einer Stützkonstruktion sowie einem Stützgewebe versehen sind und vorzugsweise aus Metall- oder Kunststoffgewebe mit Maschenweiten von 20 bis 250 µm oder Vlies bestehen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftaustritt im Reaktor (1) über dem Boden des Reaktors (1) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragseinrichtung für Filtratphase (d) am Reaktor (1) mit einer Membran- oder Exzenterschnecken- oder Kreiselpumpe verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktor (1) über dem Boden ein Diffusor für überwiegend feste Bestandteile installiert ist, der mit der Austragseinrichtung für gereinigten Feinschluff (g) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass Apparate oder Behälter, getrennt nach den Verfahrensstufen, zusammen mit Fördereinrichtungen und Steuergliedern jeweils in einem Metallgitterrahmen oder Container kompakt angeordnet und baukastenförmig mit anderen Modulen in einer zusammenfügbaren Form stationär oder auf fahrbaren Einheiten untergebracht sind.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840894A1 (fr) * 2002-06-14 2003-12-19 R E R Soc Systeme de traitement des effluents liquides issus des analyseurs de biologie humaine
DE10253256A1 (de) * 2002-11-15 2004-06-03 Schuldes, Wolfgang, Dr.-Ing. Verfahren zur Aufbereitung belasteter Abwässer in Wasserkreisläufen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102004029874A1 (de) * 2004-02-16 2005-09-08 Michael Lenthe Verfahren zum Verringern des Gehaltes von Ölen und Fetten in Abwässern
DE112007001863T5 (de) 2006-08-08 2009-09-10 Innovum Innovative Umwelttechnik Verfahren und Gerät zur Behandlung von Wasser oder Abwasser oder dergleichen
CN108383270A (zh) * 2018-02-13 2018-08-10 谢萍萍 一种基于工业污水再利用的深度处理过滤系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4000369A1 (de) * 1990-01-09 1991-07-11 Layer & Knoedler Abwassertechn Verfahren und vorrichtung zur abwasserbehandlung
DE4121181A1 (de) * 1991-06-27 1993-01-07 Oeko Chem Ges Fuer Umwelttechn Verfahren zur reinigung von mit schadstoffen kontaminierten substraten
DE19527410A1 (de) * 1994-08-25 1996-02-29 Pall Corp Verfahren zum Behandeln von Abwasser
DE19625985A1 (de) * 1996-06-28 1998-04-02 Csontos Georg Dipl Ing Spülabwasserkreislaufverfahren für physikalisch-chemische Fest-Flüssig-Trennprozesse (Flockung- / Fällung, Flotation, Filtration) im Bereich der Trink- und Abwasseraufbereitung mit oxidativer Behandlung des Kreislaufwassers zur Minimierung der Abwasserfrachten
DE19723607A1 (de) * 1997-06-05 1998-12-10 Wolfgang Dr Ing Schuldes Verfahren und Vorrichtung zur mobilen nassmechanischen Sanierung schadstoffbelasteter Böden, Schlämme und Abwässer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4000369A1 (de) * 1990-01-09 1991-07-11 Layer & Knoedler Abwassertechn Verfahren und vorrichtung zur abwasserbehandlung
DE4121181A1 (de) * 1991-06-27 1993-01-07 Oeko Chem Ges Fuer Umwelttechn Verfahren zur reinigung von mit schadstoffen kontaminierten substraten
DE19527410A1 (de) * 1994-08-25 1996-02-29 Pall Corp Verfahren zum Behandeln von Abwasser
DE19625985A1 (de) * 1996-06-28 1998-04-02 Csontos Georg Dipl Ing Spülabwasserkreislaufverfahren für physikalisch-chemische Fest-Flüssig-Trennprozesse (Flockung- / Fällung, Flotation, Filtration) im Bereich der Trink- und Abwasseraufbereitung mit oxidativer Behandlung des Kreislaufwassers zur Minimierung der Abwasserfrachten
DE19723607A1 (de) * 1997-06-05 1998-12-10 Wolfgang Dr Ing Schuldes Verfahren und Vorrichtung zur mobilen nassmechanischen Sanierung schadstoffbelasteter Böden, Schlämme und Abwässer

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840894A1 (fr) * 2002-06-14 2003-12-19 R E R Soc Systeme de traitement des effluents liquides issus des analyseurs de biologie humaine
DE10253256A1 (de) * 2002-11-15 2004-06-03 Schuldes, Wolfgang, Dr.-Ing. Verfahren zur Aufbereitung belasteter Abwässer in Wasserkreisläufen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102004029874A1 (de) * 2004-02-16 2005-09-08 Michael Lenthe Verfahren zum Verringern des Gehaltes von Ölen und Fetten in Abwässern
DE102004029874B4 (de) * 2004-02-16 2006-02-09 Michael Lenthe Verfahren zum Verringern des Gehaltes von Speiseölen und Speisefetten in Abwässern
DE112007001863T5 (de) 2006-08-08 2009-09-10 Innovum Innovative Umwelttechnik Verfahren und Gerät zur Behandlung von Wasser oder Abwasser oder dergleichen
US8551305B2 (en) 2006-08-08 2013-10-08 Singapore Technologies Dynamics Pte Ltd Apparatus for treating water or wastewater
CN108383270A (zh) * 2018-02-13 2018-08-10 谢萍萍 一种基于工业污水再利用的深度处理过滤系统

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