DE10112357A1 - Process and device for biological wastewater treatment with integrated sludge (biomass) - separation by sedimentation under pressure - Google Patents

Process and device for biological wastewater treatment with integrated sludge (biomass) - separation by sedimentation under pressure

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Abstract

The invention relates to a method for the separation of sludge from a sludge/water mixture, in particular in plants for the biological treatment of effluent by an activated sludge method, in which the sludge is at least partly separated by sedimentation from the sludge/water mixture. Said method is characterised in that the sedimentation is carried out under an excess pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Schlamm aus einem Schlamm-Wasser-Gemisch, insbesondere in Anlagen zur biologischen Reinigung von Abwasser gemäß einem Belebtschlammverfahren, bei dem man aus dem Schlamm-Wasser-Gemisch den Schlamm mindestens teilweise durch Sedimentation abtrennt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur aeroben mikrobiologischen Abwasserreinigung nach dem sogenannten Belebtschlammverfahren in Gegenwart von im Wasser gelösten Sauerstoff. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur kontinuierlichen mikrobiologischen aeroben Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren bestehend aus einer biologischen Reaktionszone und einer integrierten nachgeschalteten überstauten Sedimentationszone zur Abtrennung von (Bio-) Schlamm (Nachklärung).The invention relates to a method for separating sludge from a Sludge-water mixture, especially in biological plants Treatment of waste water according to an activated sludge process, in which one the sludge-water mixture at least partially through the sludge Separates sedimentation. The invention particularly relates to a method for aerobic microbiological wastewater treatment according to the so-called Activated sludge process in the presence of oxygen dissolved in water. The In particular, the invention relates to a device for continuous microbiological aerobic wastewater treatment using the activated sludge process consisting of a biological reaction zone and an integrated downstream dammed sedimentation zone for the separation of (bio) Sludge (clarification).

Bei vielen chemischen und biologischen Prozessen entstehen Abwässer, die mit organischen Verbindungen belastet sind. Für die Reinigung solcher Abwässer sind Verfahren zum Eliminieren der gelösten organischen Verbindungen auf aerobem Wege durch Mikroorganismen bekannt. Charakteristisch für diese biologischen Abwasserreinigungsverfahren nach dem Prinzip des Belebtschlammverfahrens ist, daß die gelösten oder suspendierten Abwasserinhaltstoffe in einer intensiv vermischten Reaktionszone in Gegenwart von suspendierten Mikroorganismen und Sauerstoff zur Reaktion gebracht werden (Abbau durch aeroben Stoffwechsel der Mikroorganismen). Gemeinsam ist allen Verfahren ferner, daß die Mikroorganismen- Flocken (belebter Bio-Schlamm) anschließend in der Nachlärung von dem abreagierten (gereinigten) Wasser abgetrennt werden und größtenteils zur Biomasse-Anreicherung in die Reaktionszone (Belebungsbecken) zurückgeführt werden. Die verbleibende Restverunreinigung und Qualität der ablaufenden Klarwasserphase wird neben der Leistung der biologischen Stufe insbesondere auch durch die Effizienz der Nachklärung bestimmt. In many chemical and biological processes, wastewater is produced organic compounds are contaminated. For the purification of such waste water Process for eliminating the dissolved organic compounds on aerobic Pathways known through microorganisms. Characteristic of this biological Wastewater treatment process based on the principle of the activated sludge process, that the dissolved or suspended wastewater ingredients in an intense mixed reaction zone in the presence of suspended microorganisms and Oxygen can be reacted (degradation by aerobic metabolism of the Microorganisms). It is also common to all processes that the microorganism Flakes (revitalized organic sludge) then in the secondary clarification of the reacted (purified) water are separated and mostly for Biomass enrichment returned to the reaction zone (activation tank) become. The remaining contamination and quality of the expiring In addition to the performance of the biological stage, the clear water phase is particularly important also determined by the efficiency of the clarification.  

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art besteht die Nachklärung aus einem vom Belebungsbecken getrennten Nachklärbecken oder aus einem oder mehreren oben offenen Sedimentern, die an das Belebungsbecken angebaut sind, und in denen die Flocken und Agglomerate aus Mikroorganismen durch Sedimentation infolge ihrer Schwerkraft von der Wasserphase getrennt werden (Quellen: P 1459510, EP 0 003548 A1, ATV-Handbuch /1/).The known methods and devices of this type are clarified from a secondary clarifier separate from the aeration tank or from one or several open sediments attached to the aeration tank, and in which the flakes and agglomerates from microorganisms pass through Sedimentation are separated from the water phase due to their gravity (Sources: P 1459510, EP 0 003548 A1, ATV manual / 1 /).

Die Nachteile der in diesen Anlagen durchgeführten Verfahren, z. B. hoher Grundflächenbedarf im Falle einfacher Behälter-Geometrien, aufwendiges und teures Design bei Einsatz von Separatoren sowie allgemein hohe Investitions- und Betriebskosten sind allgemein bekannt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß es in zahlreichen Fällen aufgrund der Struktur der entstehenden Mikroorganismen und anhaftenden Gasblasen in den Mikroflocken zu Flotationseffekten in der Sedimentationszone und dadurch zur Bildung von Schwimmschlamm kommt (EP 0 003 547 B1, /4/). Dieser Effekt behindert die effiziente Klärung der ablaufenden Wasserphase in klassischen Nachklärbecken und erschwert damit den stabilen Betrieb des biologischen Abwasserreinigungs- Systems.The disadvantages of the processes carried out in these plants, e.g. B. higher Floor space required in the case of simple container geometries, complex and expensive design when using separators and generally high investment and Operating costs are well known. Another major disadvantage of this The method is that in many cases it is due to the structure of the resulting microorganisms and adhering gas bubbles in the microflakes Flotation effects in the sedimentation zone and thereby the formation of Swimming mud comes (EP 0 003 547 B1, / 4 /). This effect hampers the Efficient clarification of the water phase in classic clarifiers and thus complicates the stable operation of the biological wastewater treatment System.

Weitere Konzepte zur Nachklärung basieren auf hybriden Verfahren wie z. B. der Kombination von Bioreaktoren und Membransystemen, die entweder getrennt in einem Loop mit dem Bioreaktor betrieben werden oder als getauchtes System direkt in die Belebungszone des Bioreaktors eingebracht werden /2/.Further concepts for clarification are based on hybrid processes such as B. the Combination of bioreactors and membrane systems that either separate into operated in a loop with the bioreactor or as a submerged system directly be introduced into the activation zone of the bioreactor / 2 /.

Hybridsysteme aus biologischer Stufe und Membrantrennung (sog. Bio- Membranreaktoren) zeichnen sich durch gute biologische Abbauleistung und eine zuverlässige Abtrennung der Mikroorganismen aus, besitzen jedoch den Nachteil, daß sie ein tiefes Verständnis für den Prozeß (hohe Qualifikation der Betreiber) erfordern, aufwendig sind hinsichtlich Design, Betrieb und Wartung der Membranstufe und hohe Investitions- und Betriebskosten verursachen.Hybrid systems from biological level and membrane separation (so-called bio- Membrane reactors) are characterized by good biodegradation and a reliable separation of the microorganisms, but have the disadvantage that that they have a deep understanding of the process (high qualification of the operators) require, are complex in terms of design, operation and maintenance of the Cause membrane level and high investment and operating costs.

Die genannten Systeme sind somit nicht geeignet, einfache, betriebssichere und gleichzeitig flexible Lösungen zur biologischen Aufarbeitung von kleineren Abwassermengen bereitzustellen (z. B. zum Einsatz zur dezentralen Reinigung industrieller Abwässer in industriell sich entwickelnden Ländern). The systems mentioned are therefore not suitable, simple, reliable and at the same time flexible solutions for the biological processing of smaller ones To provide wastewater quantities (e.g. for use in decentralized cleaning industrial waste water in industrially developing countries).  

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zu verbessern.The present invention was therefore based on the object at the outset to improve the procedures mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Sedimentation unter Überdruck durchführt.This object is achieved according to the invention by a method of the aforementioned Kind solved, which is characterized in that the sedimentation under Performs overpressure.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Abtrennung von Schlamm aus einem Schlam-Wasser-Gemisch, insbesondere in Anlagen zur biologischen Reinigung von Abwasser gemäß einem Belebtschlammverfahren, bei dem man aus dem Schlamm-Wasser-Gemisch den Schlamm mindestens teilweise durch Sedimentation abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sedimentation unter Überdruck durchführt.The invention therefore relates to a process for separating sludge from a sludge-water mixture, especially in plants for biological treatment of waste water according to an activated sludge process, at from which at least the sludge from the sludge-water mixture partially separated by sedimentation, characterized in that the Carries out sedimentation under excess pressure.

Gegenstand der Erfindung ist ebenso eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5.The invention also relates to a device according to claim 5.

Besondere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart. Es können auch einzelne oder mehrere der in den Unteransprüchen offenbarten Merkmale jeweils für sich oder in Kombination zusammen mit dem Hauptanspruch erfinderische Lösungen der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe darstellen, und es sind auch diese Merkmale beliebig kombinierbar.Particular embodiments are disclosed in the subclaims. It can also one or more of the features disclosed in the subclaims individually or in combination with the main claim represent inventive solutions to the problem on which the invention is based, and these features can also be combined as desired.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein biologisches Verfahren zur Reinigung von Abwasser gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die der Belebungszone nachgeschaltete Trennung des Schlamm-Wasser-Gemisch durch Sedimentation erfolgt, der Belebtschlamm zur Anreicherung der Biomasse-Konzentration im Bioreaktor teilweise zurückgeführt wird und die Sedimentationszone unter einem erhöhten hydrostatischen Druck (z. B. dem Druck der Wassersäule der Belebungszone) steht.The task is also accomplished through a biological process for cleaning Waste water dissolved, which is characterized in that the activation zone downstream separation of the sludge-water mixture by sedimentation the activated sludge to enrich the biomass concentration in the Bioreactor is partially returned and the sedimentation zone under one increased hydrostatic pressure (e.g. the pressure of the water column of the Activation zone).

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung sind im wesentlichen darin zu sehen, daß insbesondere biologisches Abwasserreinigungs- System auf Basis des Belebtschlammverfahrens einfacher, mit einem kompakteren Design, einfacherer Technik und störungsunanfälligerem Betrieb durchführbar sind. The advantages of the method and the device according to the invention are in the essential to see that in particular biological wastewater treatment System based on the activated sludge process simpler, with a more compact one Design, simpler technology and trouble-free operation are feasible.  

Eine erfindungsgemäß Vorrichtung, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist, weist eine integrierte Anordnung von Belebungszone und Nachklärung (Gesamthöhe vorzugsweise 5-20 m) auf, bei der die Belebungszone vertikal über der Nachklärung angeordnet ist und die Nachklärung als abgeschlossene Sedimentationszone unter erhöhtem hydrostatischen Druck (< 0,2, vorzugsweise < 0,4 bar) gegenüber der Atmosphäre steht.A device according to the invention, for carrying out the invention Process is suitable, has an integrated arrangement of activation zone and Clarification (total height preferably 5-20 m) at which the activation zone is arranged vertically above the clarification and the clarification as closed sedimentation zone under increased hydrostatic pressure (<0.2, preferably <0.4 bar) to the atmosphere.

Die vertikale Anordnung hat den Vorteil, daß über der Höhe der Reaktionszone eine Klassierung der Biomasse als Funktion der Sedimentationseigenschaften entsteht. Biomasse in den unteren Zonen, hat ein besseres Sedimentationsverhalten als in der oberen Zone. Dementsprechend wird die Sedimentation in der Nachklärung vorteilhaft unterstützt, indem der Zulauf zur Nachklärung aus dem unteren Drittel der Reaktionszone entnommen wird, d. h. Biomasse mit besseren Sedimentationseigenschaften wird in die Nachklärung geführt und kann dort effizienter von der Klarphase getrennt werden.The vertical arrangement has the advantage that one above the height of the reaction zone Classification of the biomass as a function of the sedimentation properties arises. Biomass in the lower zones has better sedimentation behavior than in the upper zone. Accordingly, the sedimentation in the clarification advantageously supported by the inflow for clarification from the lower third of the Reaction zone is removed, d. H. Biomass with better ones Sedimentation properties are led into the clarification and can there be separated from the clear phase more efficiently.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Anordnung ist, daß Betriebsstörungen in der Nachklärung durch Schwimmschlamm (a) und Flotation (b) zuverlässig vermieden werden:
Another major advantage of this arrangement is that operational disruptions in the secondary clarification caused by floating sludge (a) and flotation (b) are reliably avoided:

  • a) Schwimmschlamm und Schaum, der an der Oberfläche der Reaktionszone schwimmt, kann dadurch, daß die Entnahme des Schlamm-Wasser- Gemisches unterhalb der Oberfläche der Reaktionszone, vorzugsweise in derem unteren Drittel erfolgt, nicht in die Sedimentationszone gelangen, und schließt dort eine negative Beeinflussung aus.a) Swimming mud and foam that is on the surface of the reaction zone floats, because the removal of the mud water Mixtures below the surface of the reaction zone, preferably in whose lower third occurs, do not enter the sedimentation zone, and excludes any negative influence there.
  • b) Aufgrund des Gasgehaltes einer Belebtschlammflocke ist die Gesamtdichte der aus drei Phasen (Biomasse, Flüssigkeit und Gas) bestehenden Flocke eine Funktion des hydrostatischen Druckes, da mit steigendem Druck die Gasphase komprimiert wird und infolgedessen die mittlere Dichte der Mirkoorganismenagglomeration steigt. Dies bedeutet, daß durch den Überdruck der Sedimentationszone die Dichte erhöht und damit das Absetzverhalten der Belebtschlammflocken generell verbessert wird. Ein Flotieren der Biomasse in der Nachklärung kann damit zuverlässig vermieden werden.b) The total density is due to the gas content of an activated sludge flake the flake consisting of three phases (biomass, liquid and gas) a function of the hydrostatic pressure, as the pressure increases Gas phase is compressed and consequently the average density of the Microorganism agglomeration increases. This means that through the Overpressure of the sedimentation zone increases the density and thus that Sedimentation behavior of the activated sludge flakes is generally improved. On Floating the biomass in the clarification can thus be reliably avoided become.

Ein weiterer wichtiger Vorteil dieser Anordnung ist die Verwendung einfacher und robuster Technik, die gleichzeitig ein kompaktes und flexibles Design der biologischen Abwasserreinigung zuläßt. Hierdurch wird neben den Vorteilen des Verfahrens ein hohes Maß an Betriebsstabilität und Zuverlässigkeit der entsprechenden Vorrichtung erzielt und eine kostengünstige Bauweise ermöglicht.Another important advantage of this arrangement is that it is easier and easier to use robust technology, which is a compact and flexible design of the biological wastewater treatment. In addition to the advantages of Process a high level of operational stability and reliability achieved corresponding device and enables an inexpensive design.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Figur, die einen schematischen Aufbau der Vorrichtung in beispielsweiser Ausführung zeigt, näher erläutert. Eine Beschränkung in irgend einer Weise ist dadurch nicht beabsichtigt.In the following the invention with reference to a figure, which is a schematic Structure of the device in an exemplary embodiment shows, explained in more detail. A It is not intended to limit it in any way.

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung bestehend im wesentlichen aus einem Behälter für die Belebungszone 2, einem Behälter für eine nachgeschaltete abgeschlossene Sedimentationszone 1, einer Leitung zur Förderung von Rücklaufschlamm 3, einer Ablaufleitung 4 und einem Lufteintrag 6. Das zu reinigende Abwasser gelangt über eine Zuführung 5 in die Belebungszone 1, die infolge der Begasung mit Luft am Boden der Belebungszone 6 intensiv durchmischt wird. Die gelösten und suspendierten (biologisch abbaubaren, sauerstoffzehrenden) organischen Abwasserinhaltsstoffe werden durch die Aktivität der aeroben Mikroorganismen eliminiert. Ein Teil wird in anorganische Komponenten (CO2, H2O) umgewandelt (Energiestoffwechsel), der andere Teil in Biomasse (Schlamm, Baustoffwechsel), die in der Sedimentationszone 1 von dem gereinigten Abwasser getrennt wird. Dazu gelangt das Schlamm-Wasser-Gemisch 10 durch Fallrohre 7 in die Sedimentationszone 1, die unter dem hydrostatischen Druck der überstauten Wassersäule der Belebungszone 2 steht. Der hydrostatische Druck, der am oberen Ende des Sedimentationsbehälters 1 wirksam ist, ergibt sich aus der Differenz der Wasserspiegel im Sedimentationsbehälter 11 und Belebungsbehälter 12 und der Dichte des im Belebungsbehälter 2 vorliegenden Schlamm-Wasser- Gemisches. Die Mikrorganismen-Flocken bewegen sich aufgrund der Schwerkraft nach unten und setzen sich in dem trichterförmigen Boden 8 ab.The figure shows a device for biological wastewater treatment consisting essentially of a container for the activation zone 2 , a container for a downstream closed sedimentation zone 1 , a line for conveying return sludge 3 , a drain line 4 and an air inlet 6 . The wastewater to be cleaned enters the activation zone 1 via a feed 5 , which is thoroughly mixed as a result of the gassing with air at the bottom of the activation zone 6 . The dissolved and suspended (biodegradable, oxygen-consuming) organic wastewater constituents are eliminated by the activity of the aerobic microorganisms. One part is converted into inorganic components (CO 2 , H 2 O) (energy metabolism), the other part into biomass (sludge, building material change), which is separated from the cleaned wastewater in sedimentation zone 1 . For this purpose, the sludge-water mixture 10 passes through downpipes 7 into the sedimentation zone 1 , which is under the hydrostatic pressure of the flooded water column in the activation zone 2 . The hydrostatic pressure which is effective at the upper end of the sedimentation tank 1 results from the difference between the water levels in the sedimentation tank 11 and the activation tank 12 and the density of the sludge-water mixture present in the activation tank 2 . The microorganism flakes move downward due to gravity and settle in the funnel-shaped base 8 .

Die abreagierte (gereinigte) und von der Biomasse (Schlamm) befreite Klarwasserphase verläßt die Sedimentationszone als Oberphase und strömt zum Ablauf 4. Reaktionsprodukte können gasförmige, in der Flüssigphase gelöste oder suspendierte Stoffe sein; gasförmige Reaktionsprodukte verlassen den Apparat/­ das Verfahren vorzugsweise in der Reaktionszone; gelöste Stoffe verlassen das Verfahren/Apparat mit der Klarphase; suspendierte, nicht gelöste Stoffe werden in der Sedimentationszone mit der Schlammphase sedimentiert und werden als Teilstrom 9 der zurückgeführten Schlammphase ausgeschleust.The clear water phase which has been reacted (cleaned) and freed from the biomass (sludge) leaves the sedimentation zone as the upper phase and flows to the outlet 4 . Reaction products can be gaseous, dissolved or suspended substances in the liquid phase; gaseous reaction products preferably leave the apparatus / process in the reaction zone; dissolved substances leave the process / apparatus with the clear phase; Suspended, undissolved substances are sedimented with the sludge phase in the sedimentation zone and are discharged as partial stream 9 of the returned sludge phase.

Quellenswell

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19981998

).).

Claims (8)

1. Verfahren zur Abtrennung von Schlamm aus einem Schlamm-Wasser- Gemisch, insbesondere in Anlagen zur biologischen Reinigung von Abwasser gemäß einem Belebtschlammverfahren, bei dem man aus dem Schlamm- Wasser-Gemisch den Schlamm mindestens teilweise durch Sedimentation abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sedimentation unter Überdruck durchführt.1. A process for the separation of sludge from a sludge-water mixture, in particular in plants for the biological purification of waste water according to an activated sludge process, in which the sludge is at least partially separated from the sludge-water mixture by sedimentation, characterized in that performs the sedimentation under excess pressure. 2. Verfahren nach Anspuch 1, wobei der Überdruck mindestens 0,2 bar beträgt.2. Method according to claim 1 , the excess pressure being at least 0.2 bar. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei man in Anlagen zur biologischen Reinigung von Abwasser den Überdruck dadurch erzeugt, daß man den hydrostatischen Druck der Wassersäule des Belebtschlammbeckens ganz oder teilweise auf das Schlamm-Wasser-Gemisch in der Sedimentationsstufe einwirken läßt.3. The method according to claim 1 or 2, wherein one in plants for biological Wastewater treatment generates the excess pressure by hydrostatic pressure of the water column of the activated sludge pool entirely or partially on the mud-water mixture in the Sedimentation level can act. 4. Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser, bei dem in einem ersten Schritt das Abwasser in Gegenwart eines bakterienhaltigen Schlammes mit einem sauerstoffhaltigen Gas begast wird, und in einem nachfolgenden Schritt aus dem erhaltenen Schlamm-Wasser-Gemisch der Schlamm mindestens teilweise durch Sedimentation abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sedimentation gemäß einem Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche durchgeführt wird.4. Process for the biological treatment of waste water, in which in a first Step with the wastewater in the presence of a bacteria-containing sludge is gassed with an oxygen-containing gas, and in a subsequent step from the sludge-water mixture obtained, the sludge at least is partially separated by sedimentation, characterized in that the sedimentation according to a method according to one or more of the preceding claims is carried out. 5. Vorrichtung zur Sedimentation von Schlamm in Schlamm-Wasser- Gemischen, aufweisend einen ersten Behälter (1), in dem die Sedimentation stattfindet, und einen zweiten Behälter (2), der mit dem ersten Behälter (1) hydraulisch verbunden ist, und aus dem das Schlamm-Wasser-Gemisch (10) in den ersten Behälter (1) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Behälter so angeordnet und miteinander verbunden (7) sind, daß der Wasserspiegel (12) im zweiten Behälter (2) oberhalb des Wasserspiegels (11) des ersten Behälters (1) einstellbar ist, so daß im bestimmungsgemäßen Betrieb ein hydrostatischer Druck entsprechend der Differenz der Höhen der Wasserspiegel auf den ersten Behälter einwirkt. 5. Device for sedimentation of sludge in sludge-water mixtures, comprising a first container ( 1 ) in which the sedimentation takes place, and a second container ( 2 ), which is hydraulically connected to the first container ( 1 ), and from which the sludge-water mixture ( 10 ) in the first container ( 1 ) can be guided, characterized in that both containers are arranged and connected to each other ( 7 ) that the water level ( 12 ) in the second container ( 2 ) above the Water level ( 11 ) of the first container ( 1 ) is adjustable so that a hydrostatic pressure corresponding to the difference in the heights of the water levels acts on the first container during normal operation. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite Behälter (2) oberhalb des ersten Behälters (1) angeordnet ist.6. The device according to claim 5, wherein the second container ( 2 ) above the first container ( 1 ) is arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite Behälter (2) seitlich versetzt und mindestens teilweise oberhalb des ersten Behälters (1) angeordnet ist.7. The device according to claim 5, wherein the second container ( 2 ) is laterally offset and at least partially above the first container ( 1 ) is arranged. 8. Anlage zur biologischen Abwasserreinigung, aufweisend eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7.8. Plant for biological wastewater treatment, having a device according to one or more of claims 5 to 7.
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