DE102007042036B4

DE102007042036B4 - Simultane Denitrifikation

Info

Publication number: DE102007042036B4
Application number: DE200710042036
Authority: DE
Inventors: Thomas Donaubauer; Stefan Donaubauer
Original assignee: UAS MESSTECHNIK GmbH
Current assignee: UAS MESSTECHNIK GmbH
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2007-09-05
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: DE102007042036A1

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Abwasser in einem Biofilmreaktor (Tropf- oder Tauchkörper), in welchem gezielte simultane Nitrifikation und Denitrifikation durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Nitrifikation notwendige Sauerstoffmenge und/oder der für die Denitrifikation benötigte anoxische Zustand durch einen geregelten Luftzug eingestellt wird und wobei die für die simultane Denitrifikation benötigte Luftmenge aufgrund der Messwerte für die Lufttemperatur im Reaktor und der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit außerhalb des Reaktors mithilfe eines Steuersystems berechnet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur simultanen Denitrifikation von Abwasser in Biofilmverfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Biofilmreaktor zur Behandlung von Abwasser (Tropf- oder Tauchkörper, Festbettreaktoren) in welchem simultane Nitrifikation und Denitrifikation durchgeführt wird, mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11.
Bei der biologischen Abwasserreinigung werden Verfahren mit freischwimmender (Belebungsbecken, Teichanlage) oder festsitzender Biomasse (Tropfkörper, Tauchkörper) eingesetzt. Die Mikroorganismen, dazu zählen vor allem Bakterien aber auch Protozoen und Metazoen etc., absorbieren und verstoffwechseln verschiedene anorganische und/oder organische Verunreinigungen des Abwassers. Beispielsweise verwerten sie Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverbindungen unter aeroben, bzw. anoxischen oder anaeroben Zuständen für ihren Stoffwechsel und „binden” diese chemischen Verunreinigungen sozusagen in ihren Zellen.
Weitere Abwasser-Komponenten adsorbieren an größere Partikel in einem als Bioflockung bekannten Prozess. Dabei bilden sich sedimentierbare Aggregate aus Bakterien und anderen mikroskopischen Partikeln mit Hilfe natürlicher, in der Regel biologisch gebildeter Flockungsmittel. Als Flockstoffe dienen beispielsweise von den Mikroorganismen hergestellte lineare hochpolymere Verbindungen oder andere Makromoleküle, z. B. Komponenten der bakteriellen Zellwand (EPS = extrazelluläre Polymere).
In Klärwerken wird der biologische Selbstreinigungsvorgang natürlicher Gewässer imitiert. Mit Hilfe erhöhter Sauerstoffversorgung durch Belüftung wird der Vorgang zusätzlich beschleunigt und stabilisiert. Der zugeführte Sauerstoff wird von heterotrophen Bakterien zum Abbau organischer Verbindungen genutzt. Bei diesem Vorgang werden wiederum Stickstoffverbindungen freigesetzt. Im Zuge der biologischen Reinigung müssen zunächst die verschiedenen im Abwasser vorliegenden Verbindungen, die Stickstoff enthalten – dazu zählen vorwiegend menschliche Ausscheidungen (Harnstoff) und Eiweiße – in eine verwertbare Form i. d. R. Ammonium NH₄ ⁺ gebracht werden. Im weiteren Verlauf der Klärung schließen sich die Nitrifikation und Denitrifikation an. Beim aeroben Prozess der Nitrifikation findet die Oxidation des Ammoniums durch verschiedene Mikroorganismen (beispielsweise Nitrobacter sp., Nitrosomonas sp. und Nitrosococcus sp.) zu Nitrit NO₂ ^– und Nitrat NO₃ ^– statt. In einem unbelüfteten Becken schließt sich die Denitrifikation an (beispielsweise durchgeführt von Pseudomonas- und Bacillus-Arten). Bei dieser Reaktion wird der Hauptteil des entstandenen Nitrats im Wesentlichen zu molekularem Stickstoff N₂ und Lachgas N₂O reduziert, jedoch nur, wenn im Wasser kein freier Sauerstoff vorliegt. Entscheidend für den Abbau ist also die Abwesenheit von freiem Sauerstoff, sowie die Anwesenheit einer oxidierbaren Kohlenstoffquelle, da die Denitrifikation, also die Reduktion von Nitrat und dessen Folgeprodukten, selbst nicht der Energiegewinnung dienen kann.
In Belebungsanlagen entwickeln sich unter entsprechenden Bedingungen makroskopisch erkennbare Flocken. Da diese Aggregate von Bakterien und Protozoen ”belebt” sind und sich als gut sedimentierbarer Bodenschlamm absetzten, wenn die Belüftung eingestellt wird, wird bei diesen Verfahren auch von Belebtschlammverfahren gesprochen. Neben katabolistischen Prozessen, also der Umwandlung organischer in mineralische Stoffe, finden sowohl anabolistische, also der Aufbau von Biomasse, als auch Stoffumwandlungsvorgänge wie Nitrifikation und Denitrifikation im Belebtschlamm statt. Diese metabolischen Reaktionen werden von den in den Flocken siedelnden Mikroorganismen durchgeführt.
Je nach Reinigungsziel werden bei Belebtschlammverfahren nur oxische (Abbau von Kohlenstoffverbindungen und bezüglich Stickstoff nur die Umwandlung zum Nitrat) oder in Kombination mit oxischen auch anoxische Abbauprozesse (Denitrifikation) angewendet. In der Belebung kann ein spezieller Zustand erreicht werden, wo oxische und anoxische Bedingungen in einem Becken nebeneinander existieren können.
Prinzipiell wird die Sauerstoffversorgung einer Belebtschlammflocke durch Diffusionstransportmechanismen bestimmt. Dies bedeutet, dass es für eine bestimmte Belebtschlammflocke (und damit für einen ganz bestimmten Belebungszustand) auch eine bestimmte, im engen Bereich begrenzte Sauerstoffkonzentration gibt, wo gleichzeitig an der Flockenoberfläche oxische Prozesse (z. B. Nitrifikation) und im Flockeninneren anoxische Prozesse (z. B. Denitrifikation) ablaufen können – so genannte simultane Denitrifikation.
Im voll durchmischten Reaktor ist dies realisierbar, weil die Geschwindigkeit der Sauerstoffsättigung des Wassers und die Transportgeschwindigkeit von Sauerstoff relativ langsam sind. Es reicht eine Steuerung der Belüftung, die von der Sauerstoffkonzentrationsmessung und der Messung der oxidierten Formen von Stickstoffverbindungen ausgeht.
Bei der alternierenden Nitrifikation/Denitrifikation laufen beide ebenfalls in einem Becken ab. In diesem wechseln sich sauerstoffreiche und sauerstoffarme Zonen ab, welche der Abwasserstrom abwechselnd passiert.
Die abwechselnde Nitrifikation und Denitrifikation innerhalb eines Bioreaktors durch zeitlich abwechselnde Verwendung von aeroben und anoxischen Bedingungen wird beispielsweise in der europäischen Patentschrift EP 0 631 989 B1 beschrieben.
Die Durchführung von Nitrifikation und Denitrifikation in einem Tropfkörper wird in der Patentschrift DE 42 41 310 C1 beschrieben. Hier bekommt das vorgereinigte Abwasser den zur Nitrifikation benötigten Sauerstoff durch gezielte Vorbelüftung des Abwassers über eine geschaltete Vorstufe bzw. einen Vorlauf oder durch regelbare Belüftungsöffnungen am unteren Ende des Tropfkörpers. Der zur Denitrifikation erforderliche anoxische Zustand wird durch Abdichten der Oberseite des Tropfkörpers durch einen kontrollierten Abwasserzulauf eingestellt.
Bei dem in DE 42 41 310 C1 beschrieben Verfahren liegen keine Ausgangspunkte für die Steuerung der Luftzufuhr vor. Hierbei muss also erfahrungsgemäß so weit gedrosselt werden bis die simultane Denitrifikation eintritt. Auf eine geänderte Belastung kann nicht im Voraus reagiert werden. Gleichzeitig bleiben auch die Luftzugbedingungen abhängig von der Lufttemperatur unberücksichtigt.
In der Offenlegungsschrift DE 40 11 420 A1 wird ein Verfahren zur Denitrifikation im Tropfkörper beschrieben, bei dem die oxidierten Stickstoffverbindungen zusammen mit biologisch abbaubaren Kohlenstoffverbindungen auf dem Füllmaterial eines Tropfkörpers verteilt werden und der Lufteintritt bzw. die Luftzirkulation im Tropfkörper komplett unterbunden wird.
DD 253 247 A5 beschreibt ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem in einem ungeteilten Belebungsbecken mit Nitrifikation sauerstofffreie Zonen geschaffen werden, in denen Denitrifikation erfolgen kann, wobei dies auf eine zweckentsprechende Belüftungsregelung hinausläuft. Dies bedeutet, dass Nitrifikation und Denitrifikation in räumlich unterschiedlichen Zonen innerhalb eines Beckens ablaufen.
DE 29 13 132 C2 beschreibt eine Vorrichtung, bei der in einem ersten Becken denitrifiziert und in einem zweiten Becken nitrifiziert wird. Hierbei erfolgt eine explizite räumliche Trennung der beiden Vorgänge nicht nur innerhalb eines Beckens, sondern durch Verwendung verschiedener Becken.
DE 34 15 756 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Behandlung von Abwasser. Hierbei kann eine simultane Denitrifikation erfolgen, weil sich durch die verwendeten Beckeneinbauten, die horizontal zu den Belebungsbecken bewegt werden, anoxische Zonen einstellen können.
Das Dokument DE 10318736 A1 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von belastetem Kokereiabwasser. Hierbei sind hohe Denitrifikationsraten an der Außenseite eines Biofilms und hohe Nitrifikationsraten in einem Innenbereich des Biofilms möglich, wobei der zugeführte Druckgasstrom mit Hilfe von gemessenen Analysewerten reguliert wird. Insbesondere anhand des im Flüssigkeitskreislauf gemessenen O₂-, NH₄ ⁺-, NO₃-, NO₂-, CO₂- sowie N₂-Gehalt.
Das Dokument DE 4121412 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erhöhung der Reinigungsleistung von Kleinkläranlagen und eine entsprechende Kläranlage. Diese umfasst mehrere Reinigungskammern. Das aus der letzten Reinigungskammer austretende vorgereinigte Abwasser wird in mindestens drei Teilströme aufgeteilt. Ein erster Teilstrom wird abgeführt. Ein zweiter Teilstrom wird dem Tropfkörper zugeführt und ein dritter Teilstrom wird der ersten Reinigungskammer der Kläranlage zugeführt.
Das Dokument DE 19702521 C1 beschreibt eine Vorrichtung zur Intensivierung biologischer Abwasseraufbereitung. Diese enthält frei bewegliche, schwebende Aufwuchstauchkörper in Kombination mit dem Belebtschwammverfahren. Insbesondere wird beschrieben, dass der Eintrag von Luftsauerstoff zonenspezifisch über einen Verdichter geregelt wird. Allerdings findet sich im Dokument kein Hinweis darauf, welche Werte als Grundlage für eine solche Regulierung dienen. Überlegungen ergaben, dass bei Biofilmverfahren ein ähnlicher Zustand eintreten kann, wie er oben bereits für Belebtschlammflocken beschrieben wurde, in denen simultane Nitrifikation und Denitrifikation erfolgt. Dies konnte auch in der Praxis bestätigt werden, da beispielsweise beim Betrieb von Tropfkörperanlagen, zeitweise gute Ergebnisse beim Stickstoffabbau erzielt werden können. Derartige Bedingungen treten jedoch nur zufällig auf und waren bisher nicht weiter steuerbar.
Es muss weiterhin bedacht werden, dass die Luft in einem Biofilmreaktor direkten Kontakt mit dem Biofilm hat. Damit wird nicht nur die Transportgeschwindigkeit vollkommen verändert, sondern auch die Sauerstoffmenge, die dem Biorasen zur Verfügung steht, wird signifikant erhöht.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine technisch einfache Möglichkeit der Abwasserreinigung in einem Biofilmreaktor zu schaffen, bei der Nitrifikation und Denitrifikation gleichzeitig durchgeführt werden können.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ausgehend von der theoretischen Überlegung, konnte durch Berechnung und computergestützt Modellierung abgeleitet werden, dass eine direkte, zeitlich eingestellte und steuerbare simultane Denitrifikation stattfindet. Bei einem Biofilmprozess können diese Bedingungen nicht mit den der Standardtechnik entsprechenden Mitteln erreicht werden.
Eine Anpassung der Sauerstoffversorgung an die im Abwasser vorkommenden Belastungen (CSB = chemischer Sauerstoffbedarf, N = Stickstoff) wird gemäß vorliegender Erfindung beim Tropfkörper (Tauchkörper) möglich. Und zwar wird die Einstellung der simultanen Denitrifikation über eine Zeitspanne von Stunden oder Tagen über Erfahrungswerte der gemessenen Belastung gesteuert, ohne die genauen Bedingungen im Tropfkörper zu analysieren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser in einem Biofilmreaktor, insbesondere in einem Tropf- oder Tauchkörper, in welchem gezielte simultane Nitrifikation und Denitrifikation durchgeführt wird. Hierbei wird die für die Nitrifikation notwendige Sauerstoffmenge bzw. der für die Denitrifikation benötigte anoxische Zustand durch einen geregelten Luftzug eingestellt wird. Erfindungsgemäß wird die für die simultane Denitrifikation benötigte Luftmenge aufgrund der Messwerte für die Lufttemperatur im Reaktor und der Messwerte der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit außerhalb des Reaktors mithilfe eines Steuersystems berechnet.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden die sich oberhalb des Tropfkörpers befindlichen Öffnungen für die Luftzufuhr des Biofilmreaktors mit einer Vorrichtung entsprechend geöffnet oder geschlossen und dadurch der Luftzug gesteuert. Im unteren Teil des Biofilmreaktors wird der Luftzug durch die bestehenden Öffnungen (ca. 1 bis 2% der Tropfkörper-Oberfläche) ermöglicht.
Die Steuerung der Öffnung wird vom Unterschied zwischen gemessener Wasser- und Lufttemperatur, von der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit bei entsprechender Temperatur und vom Zulauf Q_Zul geregelt.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden bestehende Tropfkörperanlagen nachgerüstet.
Eine im Voraus berechnete Luftzuggeschwindigkeit wird sich, bezogen auf die Tropfkörperoberfläche, bei nur einigen Metern pro Stunde bewegen. Eine so geringe Luftmenge kann nur durch eine sehr kleine Öffnung erreicht werden. Aus diesem Grund muss eine Biofilmanlage um eine luftdichte Überdachung erweitert werden. In der Mitte wird die Überdachung mit einer steuerbaren Öffnung nachgerüstet, welche im geschlossenen Zustand ebenfalls luftdicht abschließt. Im unteren Teil des Tropfkörpers befinden sich in den bestehenden Anlagen Öffnungen, welche ständig offen bleiben.
Bei komplett geschlossenem Zustand der sich mittig in der Dachkonstruktion befindlichen Öffnung, wird dem Tropfkörper im Innenraum des Bioreaktors keine Luft und somit kein Sauerstoff zugeführt. Die dadurch entstehenden anoxischen Bedingungen sind notwendig, damit die Prozesse der Denitrifikation (beispieisweise durch Mikroorganismen der Spezies Pseudomonas) ablaufen können.
Die Nitrifikation findet dagegen im oxischen Milieu statt. Durch teilweises oder komplettes Öffnen der mittigen Dachöffnung, kommt es zur Ausbildung eines vertikalen Luftstroms. Durch diesen wird der Biofilm mit Sauerstoff versorgt, so dass die nitrifizierenden Mikroorganismen die Oxidation reduzierter Stickstoff-Verbindungen (NH₃, NH₄ ⁺) durchführen können. Bei entsprechender Einstellung des Luftstromes bleibt die Sauerstoffversorgung oberflächlich und in den tieferen Schichten des Biofilms treten anoxische Verhältnisse auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann es sich bei der mittigen Dachöffnung um einen Aufsatz beispielsweise in Form eines kreisrunden Schornsteins handeln, der seitlich geöffnet ist, wobei die Öffnungen mit Jalousienklappen oder Lamellen verschließbar sind. Je nach Ausführungsbeispiel können dies Jalousienklappen oder Lamellen mit Gummilippen versehen sein, die die luftdichte Abdichtung zwischen den Einzellamellen gewährleisten.
Zur Einstellung des für die Nitrifikation nötigen Luftzugs wird die Öffnung in der Größe entsprechend 0% bis 2% der Tropfkörperoberfläche eingestellt. Bei dem hier beschriebenen Verfahren werden zuerst die Messwerte für die Luft- und Wassertemperatur im Tropfkörper, die äußere Luft- und Wassertemperatur sowie die relative Luftfeuchtigkeit innen und außen bestimmt. Aus diesen Messwerten berechnet ein Steuerungssystem zuerst die Luftzuggeschwindigkeit. Von einem Belastungswert ausgehend (Q_Zul, CSB = chemischer Sauerstoffbedarf o. ä.), wird die notwendige Luftmenge berechnet und in Kombination mit der Luftzuggeschwindigkeit errechnet sich die notwendige Fläche der Öffnung.
Aufgrund o. g. Berechnungen werden die Jalousieklappen entsprechend angesteuert. Diese Steuerung kann elektromotorisch erfolgen, wobei die Elektromotoren über einen Rechner angesteuert werden können. Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Rechner um das Gerät handeln, welches die Berechnungen durchführt (Steuersystem), so dass die Einstellung der Lamellen direkt aufgrund der berechneten Werte erfolgt.
Die Einstellung der Öffnungsgröße kann auf verschieden Weise erfolgen. Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung können alle Lamellen zu einem Teil geöffnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann die Regulation des Luftzuges auch dadurch erfolgen, dass nur ein Teil der Jalousienklappen komplett geöffnet wird und die gewünschte Größe der Öffnung auf diese Weise eingestellt wird.
Zusätzlich zur elektromotorischen Steuerung des Öffnens bzw. Schließens der Lamellen oder des Einstellen eines berechneten Öffnungswinkels ist auch eine manuelle Steuerung möglich.
Die beschriebene Erfindung kann beispielsweise in einer bestehenden Schreiber-Tropfkörper Anlage verwendet werden. Unter der Bezeichnung Schreiber-Anlage versteht man von Dr. August Schreiber vertriebene Kläranlagen, wie sie beispielsweise in dessen Patentanmeldung DE 11 93 439 A und weiteren Anmeldungen dargestellt sind.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Tropfkörperanlage mit luftdicht abschließender Überdachung
2 zeigt eine Aufsicht auf die luftdicht abschließende Überdachung über dem Tropfkörper der Anlage,
3 zeigt eine seitliche Ansicht der Überdachung und
4 zeigt einen Schnitt der Überdachung inklusive Bemaßung in mm.
Eine mögliche Ausgestaltung einer Tropfkörperanlage 10 mit erfindungsgemäßer Überdachung 20 wird anhand von 1 illustriert.
Die Überdachung 20 besteht gemäß vorliegender Erfindung aus einer doppelt gewölbten Tonnenabdeckung. In der Mitte des Daches befindet sich ein Aufsatz 30 mit Jalousieklappen 32. Durch Öffnen bzw. Schließen der Klappen 32 kann die Luftzufuhr zum Tropfkörper reguliert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Oberfläche des Daches auch glatt gestaltet sein. Das Dach kann sowohl aus Beton, Kunststoff oder Metall gefertigt sein. Die Winkel und Flachabdeckungen sind miteinander durch Schraubverbindungen mit Gewindebohrungen oder Stehbolzen verbunden. Es sind allerdings auch weitere Möglichkeiten der Befestigung denkbar.
Wichtig ist hierbei, dass alle Winkel und Flachabdeckungen untereinander und zur Auflagefläche hin luftdicht abgedichtet sind, beispielsweise mit einseitig selbstklebendem EPDM-Moosgummi, Fischer Klebeanker oder einem anderen Dichtungsmittel (PVU-Schaum etc.).
Die Jalousieklappen 32 bestehen aus Edelstahl und sind mit Drehriegeln, Griffen und Scharnieren aus Edelstahl zu manuellen Bedienung versehen. Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung können die Klappen auch aus anderen Materialien, beispielsweise stabilem Kunststoff bestehen. Eine wichtige Voraussetzung besteht darin, dass im geschlossenen Zustand keine Luft durch die Jalousieklappen 32 in den Innenraum der Schreiber-Tropfkörperanlage gelangt. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass die Klappen 32 zusätzlich mit abdichtenden Gummilippen versehen werden.
Die Jalousieklappen 32 können je nach Bedarf teilweise oder ganz geöffnet sowie natürlich auch ganz geschlossen werden, so dass verschiedene Öffnungsflächen eingestellt werden können, die zwischen 0% (komplett geschlossen) bis 2% (komplett offen) der Tropfkörperoberfläche liegen. Da die vorhandenen Öffnungen im unteren Teil des Tropfkörpers ständig offen bleiben, ergibt sich bei Öffnung der Klappen 32 ein Luftzug.
Aus den Messwerten der Temperatur im Tropfkörper, der Außen- und Lufttemperatur sowie der relativen Luftfeuchtigkeit außen berechnet ein Steuerungssystem zuerst die Luftzuggeschwindigkeit. Von einem Belastungswert ausgehend (Q_Zul, CSB = chemischer Sauerstoffbedarf usw.), wird die notwendige Luftmenge berechnet und in Kombination mit der Luftzuggeschwindigkeit wird die notwendige Fläche der Öffnung angesteuert.
Der Steuerungsmechanismus für das Öffnen und Schließen der Klappen 32 kann elektromotorisch erfolgen und beispielsweise direkt mit dem Steuersystem, welches die Berechnungen durchführt, gekoppelt sein, so dass die Berechnung des Öffnungswinkels und die entsprechende Einstellung der Jalousieklappen 32 direkt von einem Rechner aus erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Einstellung der Jalousieklappen 32 auch manuell erfolgen, wobei spezielle Markierungen das Ablesen und genaue Einstellen des Öffnungswinkels erleichtern.
Der Steuermechanismus kann das Öffnen der Lamellen 32 auf verschiedene Weise bewirken. Zum einen kann nur der entsprechende Prozentsatz der Lamellen 32 komplett geöffnet werden oder aber alle Lamellen werden teilweise geöffnet, so dass sich die berechnete Öffnungsfläche ergibt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

Claims

Verfahren zur Behandlung von Abwasser in einem Biofilmreaktor (Tropf- oder Tauchkörper), in welchem gezielte simultane Nitrifikation und Denitrifikation durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Nitrifikation notwendige Sauerstoffmenge und/oder der für die Denitrifikation benötigte anoxische Zustand durch einen geregelten Luftzug eingestellt wird und wobei die für die simultane Denitrifikation benötigte Luftmenge aufgrund der Messwerte für die Lufttemperatur im Reaktor und der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit außerhalb des Reaktors mithilfe eines Steuersystems berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulation des Luftzugs durch Öffnen und Schließen von Jalousienklappen erfolgt, wobei eine Öffnungsfläche zwischen 0% bis 2% der Tropfkörperoberfläche eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Jalousienklappen elektromotorisch gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren über einen Rechner angesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Rechner die Berechnung des benötigten Luftzugs, der Größe der Öffnung mithilfe des Steuersystems erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuersystem direkt die Elektromotoren angesteuert und die entsprechende Konfiguration der Jalousienklappen einstellt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckunterschied, der benötigt wird, um die Öffnung der Jalousienklappen zu berechnen, aufgrund des gemessenen Unterschieds zwischen gemessener Wasser- und Lufttemperatur und der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit inner- und außerhalb des Reaktors berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierung des Luftzuges erfolgt, indem nur ein Teil der Jalousienklappen komplett geöffnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierung des Luftzuges erfolgt, indem alle Jalousienklappen in einem aufgrund der Parameter (Temperatur, Luftdruck) berechneten Winkel geöffnet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzufuhr durch manuelle Einstellung der Jalousienklappen angepasst wird.
Biofilmreaktor (Tropf- oder Tauchkörper) zur Behandlung von Abwasser in welchem simultane Nitrifikation und Denitrifikation durchgeführt wird, wobei der Reaktor eine luftdicht abgeschlossene Dachkonstruktion umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass, die Dachkonstruktion eine Vorrichtung zur gesteuerten Luftzufuhr aufweist, durch die die für die Nitrifikation notwendige Sauerstoffmenge und/oder der für die Denitrifikation benötigte anoxische Zustand einstellbar ist, wobei die Vorrichtung zur gesteuerten Luftzufuhr eine in ihrer Größe regulierbare Öffnung in der Dachkonstruktion ist.
Biofilmreaktor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die regulierbare Öffnung die Form eines runden Schornsteins mit offenen Seiten hat, wobei die offenen Seiten durch so genannte Jalousieklappen verschlossen werden.
Biofilmreaktor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulation der Öffnungsgröße durch Öffnen und Schließen von Jalousienklappen erfolgt, wobei eine Öffnungsfläche zwischen 0% bis 2% der Tropfkörperoberfläche eingestellt wird.
Biofilmreaktor nach einem Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Öffnung elektromotorisch erfolgt.
Biofilmreaktor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren über einen Rechner ansteuerbar sind.
Biofilmreaktor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um den Rechner handelt, der das Steuersystem zur Berechnung der Parameter enthält.
Biofilmreaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem direkt die Elektromotoren ansteuert und die entsprechende Konfiguration der Jalousienklappen einstellt.
Biofilmreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckunterschied, der benötigt wird, um die Öffnung der Jalousienklappen zu berechnen, aufgrund des gemessenen Unterschieds zwischen gemessener Wasser- und Lufttemperatur und der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit inner- und außerhalb des Reaktors berechnet wird.
Biofilmreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierung des Luftzuges erfolgt, indem nur ein Teil der Jalousienklappen komplett geöffnet wird.
Biofilmreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierung des Luftzuges erfolgt, indem alle Jalousienklappen in einem aufgrund der Parameter (Temperatur, Luftdruck) berechneten Winkel geöffnet werden.
Biofilmreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Jalousienklappen manuell erfolgt.
Biofilmreaktor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor eine bestehende Schreiber-Tropfanlage ist.
Biofilmreaktor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor eine modernisierte und erweiterte Schreiber-Tropfanlage ist.