DE10149447A1 - Verfahren und Konditioniermittel zur Behandlung von Abwasser und Luftschadstoffen - Google Patents
Verfahren und Konditioniermittel zur Behandlung von Abwasser und LuftschadstoffenInfo
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Abstract
Offenbart ist ein Konditioniermittel zur Behandlung von Abwasser und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Konditioniermittels, das einen Anteil an Polymere enthaltenden Flockungs- oder Fällungsmittel sowie einen Anteil an Mikroorganismen enthält.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Konditio
niermittel zur Behandlung von Abwasser und Luftschadstof
fen.
Bei der biologischen Abwasserbehandlung setzen Mikroor
ganismen die organisch verwertbaren Inhaltsstoffe des
aufzubereitenden Abwassers zu Zellmaterial oder zu Gasen,
wie beispielsweise CO2, Methan, Schwefelwasserstoff und
anderen um. Je nach Verfahrensführung unterscheidet man
aerobe oder anaerobe Verfahren, wobei bei kommunalen Abwas
serkläranlagen in der Regel die besser beherrschbaren
aeroben Verfahren verwendet werden. Bei derartigen Abwas
seraufbereitungsanlagen ist einer mechanischen Klärung ein
biologischer Abbau in einem Belebtschlammbecken nachge
schaltet, in dem der Träger der biologischen Reinigung,
d. h. der mit Mikroorganismen belebte Schlamm aufgenommen
ist. In dieses Belebtschlammbecken wird Luft eingetragen
und somit der zur biologischen Umsetzung erforderliche
Sauerstoff geliefert. Bei dieser Belüftung des Abwassers im
Belebtschlamm- oder Belüftungsbecken bilden sich schlei
mige, makroskopisch erkennbare Flocken, die sich bei Been
digung der Belüftung als Bodenschlamm absetzen.
Gemäß der Veröffentlichung www.uni-pots
damm.de/u/putz/oktober 1996/30.htm werden zur Erhöhung des
Wirkungsgrades der biologischen Umsetzung dem Abwasser
organische oder anorganische Polymere zugesetzt, die das
Flockenwachstum unterstützen. Die Polymere sind so aus
gelegt, dass sich möglichst kompakte und dichte, eine
gering zerklüftete Oberfläche aufweisende Flocken bilden,
die sich zu größeren Flockenverbänden zusammenlagern und
somit unempfindlich gegen die Einwirkung von Scherkräften
durch die Abwasserströmung sind.
Derartige Flockungshilfsmittel sind Polymere mit je
nach Aufgabenstellung unterschiedlicher Ladungsdichte,
Ladungsverteilung und Molekülgröße. Sie werden zur Separa
tion von Feststoffen aus Suspensionen mit organischen oder
anorganischen Partikeln, die bis zur kolloidalen Konsistenz
verteilt sein können, eingesetzt. Aufgrund des hohen Ad
sorptionspotentials wirken Flockungshilfsmittel als Binde
glied zwischen den festen Partikeln und den durch den
Einsatz von Flockungsmitteln entstandenen Mikroflocken, die
zu größeren Flocken zusammengeballt werden (Flockulation).
Neben den als Flockungshilfsmitteln wirkenden Polymeren
kann das Konditioniermittel noch Fällungs- und Flockungs
mittel enthalten. In der Abwasserreinigung werden als
Flockungsmittel häufig Al- oder Fe-Salze eingesetzt, die in
bestimmten pH-Bereichen flockenartige Niederschläge mit
sehr großer Oberfläche bilden. An diesen Flocken können
Schwermetalle oder andere unerwünschte Abwasserinhaltsstof
fe adsorbiert werden. Bei der Abwasserreinigung werden als
Fällungsmittel monomere Salze, bspw. von Aluminium,
Calcium, Eisen und Magnesium bzw. polymere Aluminium- oder
Eisenverbindungen verwendet.
Trotz erheblicher Fortschritte in der Polymerchemie
können die bestehenden Konditioniermittel nur auf eine
durchschnittliche Zusammensetzung des zu behandelnden
Abwassers ausgelegt werden, wobei es insbesondere bei
Schwankungen der Biosphäre, d. h. des Anteils an Organik im
zu behandelnden Abwasser vorkommen kann, dass die biologi
sche Umsetzung nicht den Anforderungen genügt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Konditioniermittel und ein Verfahren zur Behandlung von
Abwasser und Luftschadstoffen zu schaffen, durch das eine
weitestgehend von Schwankungen der im Abwasser vorhandenen
Biosphäre unabhängige Abwasserbehandlung ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Konditioniermittel gemäß
Patentanspruch 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 10 sowie eine Verwendung des Konditionier
mittels gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
Erfindungsgemäß enthält das Konditioniermittel einen
vorbestimmten Anteil an Mikroorganismen, so dass die biolo
gische Aktivität im wesentlichen durch die im Konditionier
mittel enthaltenen mikrobiotischen Mischkulturen bestimmt
und somit weitestgehend unabhängig von der zufallsbedingten
Zusammensetzung der im Abwasser oder der Luft enthaltenen
Mikroorganismen ist. Wie im folgenden noch näher beschrie
ben wird, bildet sich beim Einbringen des die Polymere und
Mikroorganismen enthaltenden Konditioniermittels an der
Oberfläche der an den Polymeren entstehenden Flocken ein
stabiler Biofilm aus, der auch bei hoher Turbulenz des
Abwassers nicht zerstört wird. Dadurch wird mit Bezug zur
Flocke eine Immobilisierung der Mikroorganismen erreicht,
so dass weitestgehend ideale Bedingungen für die biologi
sche Umsetzung geschaffen werden.
Es zeigte sich überraschender Weise, dass sich das Kon
ditioniermittel auch zur Reinigung von mit Schadstoffen
beladener Luft eingesetzt werden kann.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
enthält das Konditioniermittel eine mikrobiotische Misch
kultur, die einen Anteil an photosynthetisch arbeitenden
Mikroorganismen und einen Anteil Leuchtbakterien in einer
biologischen Lösung enthält.
Wie eingangs erwähnt, werden als Flockungshilfsmittel
Biopolymere und sonstige organische oder anorganische
Polymere verwendet. In jüngster Zeit finden sogenannte
konjugierte Polymere Beachtung, die beim Binden eines
bestimmten Stoffes Licht freisetzen. Konjugierte Polymere
bestehen aus Halbleitermaterialien und wurden bislang vor
allem für physikalisch-technische Zwecke, bspw. für Solar
zellen oder Flachbildschirme benutzt. Die Lumineszenz
dieser halbleitenden Polymere kann verwendet werden, um die
Leuchtbakterien der mikrobiotischen Mischkultur vollständig
oder teilweise zu ersetzen.
Die Handhabung und Lagerung des Konditioniermittels ist
besonders einfach, wenn die Mikroorganismen zur Lagerung
tiefgekühlt oder gefriergetrocknet werden, wobei die Ver
fahrensbedingungen beim Abkühlen derart gewählt werden
müssen, dass keine Schädigung der Mikroorganismen eintritt.
Hinsichtlich der Zusammensetzung der mikrobiotischen
Mischkultur sei der Einfachheit halber auf die ältere
Patentanmeldung DE 10 06 2812 der Anmelderin verwiesen,
deren Inhalt zur Offenbarung der vorliegenden Patentanmel
dung zu zählen ist.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im
Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaubild eines Verfahrens zur bio
logischen Behandlung von Abwasser und
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsge
mäßen Flockenbildung.
Im folgenden wird anhand der Fig. 1 ein Verfahren zur
biologischen Behandlung von Abwasser (kommunalem, industri
ellem Abwasser) beschrieben, bei dem zur Verbesserung des
Flockenwachstums dem Abwasser ein Konditioniermittel zuge
mischt ist, das einen Anteil an Flockungs- und/oder Fäl
lungsmittel sowie Fällungshilfsmittel, beispielsweise
organische oder anorganische und auch konjugierte Polymere
enthält. Derartige Flockungs- und Fällungsmittel sind
Substanzen, die ein Agglomerieren der Schwebeteilchen im
Abwasser bewirken und durch die erreichte Vergrößerung der
Teilchen eine schnellere Trennung der festen von der flüs
sigen Phase ermöglichen. Dieses Konditioniermittel kann
neben den Polymeren noch weitere Bestandteile, wie bei
spielsweise Metalle und sonstige, die Flockenbildung unter
stützende Bestandteile enthalten. Erfindungsgemäß enthält
das Konditioniermittel mikrobiotische Mischkulturen in
einer definierten Zusammensetzung, durch die im wesentli
chen die metabolischen Reaktionen in der Flocke bestimmt
werden.
Gemäß dem anliegenden Verfahrensschema enthält die mi
krobiotische Mischkultur (mikrobiologische Zusammensetzung)
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Anteil an
photosynthetisch arbeitenden Mikroorganismen 1, einen
Anteil an Leuchtbakterien oder ähnlich wirkenden lichtemit
tierenden Mikroorganismen 2, die in einer breitbandigen
biologischen Lösung 4 gelöst sind. Wie eingangs erwähnt,
kann ein Teil der lichtemittierenden Mikroorganismen durch
konjugierte Polymere ersetzt werden, die bei Anwesenheit
bestimmter Biomoleküle in der mikrobiologischen Zusammen
setzung Licht emittieren.
Das Wechselspiel zwischen den photosynthetisch arbei
tenden Mikroorganismen und den Leuchtbakterien bzw. den
konjugierten Polymeren führt dazu, dass die photosyntheti
sch arbeitenden Mikroorganismen durch das emittierte Licht
zur Photosynthese angeregt werden. Die Mikroorganismen
betreiben die Photosynthese mit Schwefelwasserstoff und
Wasser als Edukt und setzen Schwefel bzw. Sauerstoff frei.
Ferner können sie Stickstoff sowie Phosphat binden und
organische sowie anorganische Materie abbauen.
Bevorzugt werden in der erfindungsgemäßen mikrobiologi
sche Zusammensetzung photosynthetisch arbeitende Mikroorga
nismen verwendet, die fakultativ phototroph sind. Pho
totroph fakultativ bedeutet, dass die Mikroorganismen
sowohl unter anaeroben Bedingungen im Licht als auch unter
aeroben Bedingungen im Dunklen wachsen können.
Zu den Photosynthesebakterien gehören gramnegative aer
obe stabförmige und kreisförmige Bakterien sowie grampo
sitive kreisförmige Bakterien. Diese können Endosporen
aufweisen oder ahne Sporen vorhanden sein. Dazu zählen
beispielsweise auch grampositive Aktinomyceten und ver
wandte Bakterien.
In diesem Zusammenhang können auch stickstoffbindende
Organismen genannt werden. Dazu gehören beispielsweise
Algen, wie Anabena Nostoc in Symbiose mit Azola. Des weite
ren können Aktinomyceten, z. B. Frankia in Symbiose mit
Erlen und Bakterien, wie Rhizobium in Symbiose mit Legu
minosen, erwähnt werden.
Außerdem können auch aerobe Algen, Azotobacter, methan
oxidierende Bakterien und Schwefelbakterien verwendet
werden. Dazu zählen auch grüne Schwefelbakterien und braun
grüne Photosynthesebakterien. Hier können auch nicht vio
lette Schwefelbakterien und violette Schwefelbakterien
genannt werden.
Es ist bevorzugt, dass in der erfindungsgemäßen mikro
biologische Zusammensetzung als fakultativ phototrophe
Mikroorganismen, Prochlorophyten, Cyanobakterien, grüne
Schwefelbakterien, Purpurbakterien, Chloroflexus-ähnliche
Formen und Heliobakterium und Heliobacillus-ähnliche Formen
enthalten sind. Die vorgenannten fakultativ phototrophen
Mikroorganismen können auch als Mischungen aus zwei oder
mehr davon vorliegen. In einer ganz besonderen Ausführungs
form liegen alle sechs genannten Mikroorganismen als Mi
schung vor.
Das Licht, das die Photosynthese antreibt, stammt von
den Leuchtbakterien, die als zweite essentielle Komponente
in der mikrobiologischen Zusammensetzung der vorliegenden
Erfindung enthalten sind. Diese Leuchtbakterien besitzen
eine Leuchtkraft, d. h. sie sind in der Lage, Lichtquanten
auszusenden. Es handelt sich hierbei um ein System, das
enzymatisch abläuft. Als Beispiel kann hier das Luciferin-
Luciferase-System genannt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind in der erfin
dungsgemäßen Mischung als Leuchtbakterien Photobacterium
phosphoreum, Vibrio fischen, Vibrio harveyi, Pseudomonas
lucifera oder Beneckea enthalten. Es ist auch möglich, eine
Mischung aus mindestens zwei daraus zu wählen.
Zur Optimierung der erfindungsgemäßen mikrobiologischen
Zusammensetzung können weitere Bestandteile darin enthalten
sein. Vorzugsweise sind solche Nebenbestandteile Pflanzen
extrakte, Enzyme, Spurenelemente, Polysaccharide, Alginde
rivate, andere Mikroorganismen wie oben. Die Nebenbestand
teile können einzeln oder in Kombination in der erfindungs
gemäßen mikrobiologischen Zusammensetzung vorliegen. Die
Pflanzenextrakte können beispielsweise Spitzwegerich ent
halten.
Als Nährlösung für die erfindungsgemäße mikrobiologi
sche Zusammensetzung wird im allgemeinen eine Lösung ver
wendet, die dazu beiträgt, dass die darin enthaltenen
Bestandteile, insbesondere die Mikroorganismen, ohne weite
res darin leben können. Dabei kommt es insbesondere darauf
an, dass die Wechselwirkung der Photosynthesebakterien und
der Leuchtbakterien vollständig zum Tragen kommt. Es hat
sich erwiesen, dass eine biologische Nährlösung mit Me
lasse, insbesondere Rohzuckermelasse oder Zuckerrübenmelas
se als Hauptbestandteil geeignet ist.
Die photosynthetisch arbeitenden Mikroorganismen und
die Leuchtebakterien liegen in der erfindungsgemäßen mikro
biologischen Zusammensetzung normalerweise in einem Ver
hältnis von 1 : 10 bis 1 : 500 vor. Ein bevorzugtes Ver
hältnis ist 1 : 100.
Die vorbeschriebenen Komponenten werden homogenisiert,
so dass als erstes Zwischenprodukt des erfindungsgemäßen
Verfahrens eine mikrobiotische Kultur 6 vorliegt, deren
Anteile in Abhängigkeit vom zu behandelnden Abwasser einge
stellt werden.
In einem sich anschließenden Verfahrensschritt 8 wird
das Gemisch tiefgekühlt und gegebenenfalls im Vakuum ge
friergetrocknet, so dass das Lösungsmittel, im vorliegenden
Fall beispielsweise Wasserbestandteile im gefrorenen Zu
stand verdampft (Sublimationstrocknung) werden. Eine derar
tige Dehydratisierung ist ein weit verbreitetes Verfahren
zur schonenden Trocknung und Konservierung empfindlicher
Güter. Die Trocknungsparameter werden so eingestellt, dass
keine Schädigung der Mikroorganismen erfolgt. Bei Vorversu
chen zeigte es sich, dass eine Abkühlungsrate mit mehr als
30°C pro Minute, vorzugsweise etwa 40°C pro Minute oder
schneller optimal ist, um einer Schädigung der Mikroorga
nismen vorzubeugen.
Durch diesen Trocknungsschritt werden die die Zellen
der Mikroorganismen umgebenden extrazellulären polymeren
Substanzen (EPS) dehydratisiert, so dass die schleimige
EPS-Schicht eingedickt wird und eine Schutzschicht bildet,
die während des Gefriervorganges die Mikroorganismen
schützt.
Das erhaltene, dehydratisierte Produkt 9 wird dann mit
einem die Polymere enthaltenden Flockungs- oder Fällungs
mittel vermischt und diese Mischung mit einer vorbestimmten
Konzentration einem zu reinigende Abwasser enthaltende
Belebungsbecken 14 zugegeben. Vor dem Vermischen mit dem
Flockungs- oder Fällungsmittel 10 wird das Trocknungs-
/Gefriergut bei Unterdruck aufgebaut, wobei sich bei ersten
Vorversuchen ein Unterdruck von 0,01 Millibar als vorteil
haft erwiesen hat.
In das Belebtschlammbecken wird Sauerstoff eingeblasen,
wobei die verfahrenstechnisch zu lösende Aufgabe darin
besteht, den Sauerstoff weitestgehend gleichmäßig zu ver
teilen und die entstehenden Flocken in der Schwebe zu
halten, so dass eine große und gleichmäßig verteilte
Stoffaustauschfläche und genügend Sauerstoff zu biologi
schen Umsetzung zur Verfügung gestellt wird.
Die ins Abwasser eingebrachten Polymere bilden lange
Ketten mit einer positiven Oberflächenladung, an denen sich
die Organik enthaltenden festen Schwebstoffe, die in der
Regel eine negative Oberflächenladung aufweisen, anlagern -
es entsteht eine Keimzelle für eine Flocke, deren Wachstum
unter anderem von der Art des Flockungsmittels, der Aktivi
tät der Mikroorganismen und der Zusammensetzung des Abwas
sers abhängt.
Das erfindungsgemäße Konditioniermittel wirkt als
Flockungsmittel, mit dem in einem Abwasser oder einem Gas
gelöste bzw. nebelförmig verteilte Stoffe durch Einschluss
flockung abgezogen werden können. Der Grundmechanismus
dieser Einschlussflockung ist in der Fig. 2 dargestellt.
Die fadenförmigen kationischen Polyelektrolyte werden durch
Protonen freisetzende Archaea und zugesetzte Ladungsträger
gebildet, während die anionischen Polyelektrolyte durch
Ionen freisetzende Bakterien sowie das negative Ladungsum
feld im Abwasser oder der beladenen Luft zur Verfügung
gestellt werden. Die Kolloidpartikel werden dann zwischen
den kationischen und anionischen Polyelektrolyten einge
schlossen und zu Makroflocken agglomeriert.
Bei dem anhand Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbei
spiel wurde das Konditioniermittel zur Behandlung von
Abwasser eingesetzt.
Ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen
Konditioniermittels besteht in der Reinigung von mit parti
kelförmigen Schadstoffen beladener Luft oder sonstigen
gasförmigen Stoffen. Diese Problemstellung sei anhand eines
konkreten Beispiels erläutert.
Zum Verlegen von Korkplatten im industriellen Bereich
wurden bis in die 60er Jahre üblicherweise Teerklebstoffe
verwendet, die auf der Basis von Steinkohlenteerpech oder
Bitumen hergestellt werden. Beim Verlegen der Korkplatten
wurden diese Heißklebstoffe direkt auf die Korkplatten
gegossen und anschließend an die Wände, Decken und auf den
Boden gepresst. Auch bei der Verlegung von Holzpflaster im
gewerblichen und industriellen Bereich werden bis heute
teer- oder bitumenhaltige Klebstoffe eingesetzt.
Diese Teerklebstoffe werden seit Mitte der 70er Jahre
in Deutschland nicht mehr produziert und müsste für diese
Zwecke aus dem Ausland importiert werden. Die Einstellung
der Produktion von Teerklebstoffen in Deutschland erfolgte
freiwillig, da zwischenzeitlich technisch ausgereifte,
unschädliche Ersatzprodukte zur Verfügung stehen.
Beim Abbruch oder Umbau von Gebäuden, in denen mit
Teerklebstoffen verklebte Materialien verarbeitet wurden,
kann eine erhebliche Gesundheitsgefahr der mit dem Abbruch
befassten Personen vorliegen, da die Teerklebstoffe äußerst
hohe Konzentrationen an polyzyklischen aromatischen Kohlen
wasserstoffen (PAK) enthalten. Aus Zwecken der Arbeitssi
cherheit müssen geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um
eine Gesundheitsgefährdung durch Staubemissionen und unmit
telbarem Hautkontakt auszuschließen. Das heißt, es dürfen
nur Fachfirmen eingesetzt werden, wobei möglichst staubarme
Arbeitsverfahren mit effektiver Staubabsaugung zu wählen
sind. Um die Staubentwicklung beim Ausbrechen der kontami
nierten Bauteile zu minimieren, ist eine hinreichende
Feuchtigkeitsvernebelung (Befeuchten) vorzusehen. Es zeigte
sich überraschender Weise, dass durch Zumischen des erfin
dungsgemäßen Konditioniermittels zu dem Befeuchtungsmittel
(Wasser) die PAK-Konzentration in der Luft wesentlich
gegenüber herkömmlichen Lösungen abgesenkt werden kann, so
dass die Gesundheitsgefährdung beim Rückbau derartiger
kontaminierter Gebäude mit vergleichsweise geringem Aufwand
verringert werden kann. Durch den im erfindungsgemäßen
Konditioniermitte 1 enthaltenen kationischen Polyelektroly
ten werden die freigesetzten PAK-Partikel wieder zu einer
Art Flocken zusammengefasst und an die Original-Substanz
gebunden.
Wie bereits vorstehend erwähnt, können bei dem erfin
dungsgemäßen Konditioniermittel anstelle von synthetischen
Polymeren auch mikrobielle Biopolymere eingesetzt werden.
Dabei lässt sich beispielsweise eine erhebliche Steigerung
des Wirkungsgrades durch Zugabe von Chitin erzielen, wel
ches neben Cellulose das am häufigsten vorkommende natürli
che Biopolymer ist. Dabei wird durch einen mikrobiellen,
biochemischen Abbau von Crustaceen-Chitin Chitosan enzyma
tisch gewonnen. Chitosan ist positiv ionisch geladen und
kann daher im Abwasser oder in der Abluft die negativ
geladenen Bestandteile binden. Die bei dem Konditioniermit
tel einsetzbaren Biopolymere können aus einer Mischkultur
bestehen und lassen sich aus Abfallstoffen der zuckerher
stellenden Industrie herstellen. Das Biopolymer ist leicht
wasserlöslich mit einer sehr hohen Reaktivität.
Die im erfindungsgemäßen Konditioniermittel enthaltenen
Mikroorganismen sind derart ausgewählt, dass bei der Bil
dung einer Flocke eine schleimartige extrazelluläre polyme
re Substanz (EPS) produziert wird, in der eine Anzahl an
Bakterienzellen eingebettet sind. Durch diese Schleim
bildung insbesondere an der Oberfläche der Flocke wird eine
Art Schutzschild gegen toxische Substanzen (beispielsweise
Schwermetalle) gebildet, das ein Vordringen dieser Substan
zen in das Zellinnere verhindert. Die EPS kann auch als
Stützgerüst für fadenförmig wachsende Bakterienarten wir
ken. Eine weitere Wirkung der EPS besteht darin, dass diese
als Diffusionsbarriere wirkt, die ein Ausdiffundieren von
bei der Umsetzung benötigten Stoffen, wie beispielsweise
Exoenzymen verhindert. Des weiteren verwenden Bakterien,
die in Symbiose mit anderen Arten leben, die EPS als Mit
tel, um in räumlicher Nähe zu diesen Bakterien bleiben zu
können.
Die Zusammensetzung des Konditioniermittels ist so ge
wählt, dass die entstehenden Flocken mit einer vollständi
gen EPS-Schicht umgeben sind, so dass die Abbau- und Umbau
reaktionen mit einem äußerst hohen Wirkungsgrad durchge
führt werden kann. Dabei werden die organischen Stoffe des
zugeführten Abwassers oder der zu reinigenden beladenen
Abluft von der Flocke adsorbiert und oxidiert oder zu neuer
Zellsubstanz aufgebaut, wobei ein Teil der Flocke selbst
verzehrt wird.
Die eingangs beschriebene Photosynthese findet inner
halb der Flocke statt, so dass diese als ein makrosko
pischer "Photobioreaktor" wirkt.
Bei ersten Versuchen konnten gute Ergebnisse mit einer
Mischung bestehend aus zehn Volumenanteilen gelöster Mikro
organismen auf ein Volumenanteil Polymer erzielt werden.
Dabei kann die mikrobiologische Lösung etwa zwei Volumen
prozent Mikroorganismen enthalten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Konditio
niermittels ist, dass die langen Polymerketten durch die
Mikroorganismen gecrackt werden, so dass die Weiterverar
beitung des entstehenden Belebtschlammes vereinfacht ist.
Bei bestehenden Anlagen stellten die langkettigen Polymere
häufig ein erhebliches verfahrenstechnisches Problem bei
der Weiterbehandlung des Schlammes dar. Aufgrund der ver
besserten biologischen Umsetzung kann der entstehende
Belebtschlamm wesentlich schneller als bei bisher bekannten
Verfahren im Faulturm abgebaut werden.
Offenbart ist ein Konditioniermittel zur Behandlung von
Abwasser und Abluft, ein Verfahren zur Herstellung eines
derartigen Konditioniermittels sowie eine Verwendung des
Konditioniermittels, das einen Anteil an Polymere
(mikrobielle Biopolymere, sonstige organische oder anorga
nische Polymere) enthaltenden Flockungs- oder Fällungsmit
tel sowie einen Anteil an Mikroorganismen enthält.
Claims (16)
1. Konditioniermittel zur Behandlung von Abwasser oder
beladener Luft, mit einem Anteil an eine Flockenbildung
oder Fällung unterstützenden Polymeren, gekennzeichnet
durch einen Anteil bestehend aus einer makrobiotischen
Mischkultur.
2. Konditioniermittel nach Patentanspruch 2, wobei die
Mischkultur photosynthetisch arbeitende Mikroorganismen und
Leuchtbakterien in einer biologischen Lösung enthält.
3. Konditioniermittel nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei
die Mischkultur vor der Vermischung mit den Polymeren
tiefgefroren oder gefriergetrocknet ist.
4. Konditioniermittel nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei
in der Mischung als fakultativ phototrophe Mikroorganismen
Prochlorophyten, Cyanobakterien, grüne Schwefelbakterien,
Purpurbakterien, Chloroflexus-ähnliche Formen und Heliobak
terium und Heliobacillus-ähnliche Formen sowie Mischungen
aus zwei oder mehr daraus enthalten sind.
5. Konditioniermittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
wobei in der Mischung als Leuchtbakterien Photobacterium
phosphoreum, Vibrio fischen, Vibrio harveyi, Pseudomonas
lucifera oder Beneckea oder Mischungen aus mindestens zwei
daraus enthalten sind.
6. Konditioniermittel nach mindestens einem der Patentan
sprüche 2 bis 5, wobei sie weiterhin als Nebenbestandteile
Pflanzenextrakte, Enzyme, Spurenelemente, Polysaccharide,
Alginderivate, andere Mikroorganismen, entweder einzeln
oder in Kombination, enthält.
7. Konditioniermittel nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche 2 bis 6, wobei auf zehn Volumenanteile Misch
kultur (Mikroorganismus plus Lösung) ein Volumenanteil
Flockungshilfsmittel kommt.
8. Konditioniermittel nach einem der vorhergehenden Pa2
tentansprüche, wobei das Polymer ein konjugiertes Polymer
ist.
9. Konditioniermittel nach einem der Patentansprüche 1
bis 7, wobei das Konditioniermittel ein Biopolymer ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Konditioniermittels
für die biologische Aufbereitung von Abwasser mit den
Schritten:
- - Herstellen eines als Flockungs- oder Fällungsmittel wirkenden Polymers oder einer Polymermischung;
- - Herstellen einer mikrobiotischen Mischkultur mit Mikroor ganismen in einer biologischen Lösung;
- - Vermischen der Mischkultur mit der Polymermischung.
11. Verfahren nach Patentanspruch 10, wobei die Mischkul
tur tiefgekühlt oder gefriergetrocknet wird.
12. Verfahren nach Patentanspruch 10 oder 11, wobei die
Mischkultur auf eine Temperatur unter -50°C abgekühlt wird.
13. Verfahren nach einem der Patentanspruch 10 bis 12,
wobei die Mischkultur vor der Vermischung mit der Polymer
mischung - vorzugsweise bei einem Unterdruck - aufgetaut
wird.
14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 13,
wobei die Mischkultur beim Einbringen des Konditioniermit
tels in Abwasser an der der Oberfläche einer an den Polyme
ren entstehenden Flocke einen Biofilm ausbildet.
15. Verwendung eines Konditioniermittels nach einem der
Patentansprüche 1 bis 9 zur Bindung von partikelförmigen
Luftschadstoffen.
16. Verwendung nach Patentanspruch 1, wobei das Konditio
niermittel einem Befeuchtungsmittel zugegeben wird, das
nebelartig versprüht wird.
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