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Die
Erfindung betrifft einen Reaktor zur anaeroben Reinigung von Abwasser,
insbesondere von Abwasser aus der Papierindustrie, umfassend einen Reaktorbehälter,
wenigstens eine im unteren Bereich des Reaktorbehälters
angeordnete Zulaufleitung zur Zuführung von zu reinigendem
Abwasser in den Reaktor, wenigstens eine Ablaufleitung zum Abführen von
gereinigtem Wasser sowie wenigstens einen Sedimentabzug, wobei der
Reaktorbehälter zumindest einen sich nach unten verjüngenden
Trichter aufweist und sich der Sedimentabzug am unteren Ende des Trichters
befindet.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur anaeroben Reinigung von
Abwasser, insbesondere von Abwasser aus der Papierindustrie mit
einem Reaktor umfassend einen Reaktorbehälter, wenigstens eine
im unteren Bereich des Reaktorbehälters angeordnete Zulaufleitung
zur Zuführung von zu reinigendem Abwasser in den Reaktor,
wenigstens eine Ablaufleitung zum Abführen von gereinigtem
Wasser sowie wenigstens einen Sedimentabzug, wobei der Reaktorbehälter
zumindest einen sich nach unten verjüngenden Trichter aufweist
und sich der Sedimentabzug am unteren Ende des Trichters befindet.
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Zur
Abwasserreinigung sind eine Vielzahl von mechanischen, chemischen
sowie biologischen Verfahren und entsprechende Reaktoren bekannt. Bei
der biologischen Abwasserreinigung wird das zu reinigende Abwasser
mit aeroben oder anaeroben Mikroorganismen kontaktiert, welche die
in dem Abwasser enthaltenen organischen Verunreinigungen im Falle
von aeroben Mikroorganismen überwiegend zu Kohlendioxid,
Biomasse und Wasser und im Falle von anaeroben Mikroorganismen vorwiegend
zu Kohlendioxid und Methan abbauen. Dabei gewinnen die Mikroorganismen
körpereigene Energie (Metabolismus). Da die anaeroben Abbauprozesse
weniger spezifische Energie liefern, ist der Aufbau der anaeroben
Biomasse sehr viel geringer als jener der aeroben Biomasse.
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Auf
Grund der hohen Energiekosten werden die biologischen Abwasserreinigungsverfahren
in jüngster Zeit zunehmend mit anaeroben Mikroorganismen
durchgeführt, weil bei der anaeroben Abwasserreinigung
nicht unter hohem Energieaufwand Sauerstoff in den Bioreaktor eingeführt
werden muss, bei der Reinigung energiereiches Biogas erzeugt wird,
welches nachfolgend zur Energiegewinnung eingesetzt werden kann,
und deutlich geringere Mengen an Überschussschlamm erzeugt
werden.
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Je
nach der Art und Form der eingesetzten Biomasse werden die Reaktoren
für die anaerobe Abwasserreinigung in Kontaktschlammreaktoren, UASB-Reaktoren,
EGSB-Reaktoren, Festbettreaktoren und Fliessbettreaktoren unterteilt.
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Während
die Mikroorganismen bei Festbettreaktoren an ortsfesten Trägermaterialien
und die Mikroorganismen bei Fliessbettreaktoren auf frei beweglichen,
kleinem Trägermaterial anhaften, werden die Mikroorganismen
bei den UASB und EGSB-Reaktoren in Form von sogenannten Pellets
eingesetzt. Im Unterschied zu UASB (upflow anaerobic sludge blanket;
anaerobe Aufströmschlammbett)-Reaktoren sind EGSB-(expanded
granular sludge bed; expandierte, granuläre Schlammbett)-Reaktoren
höher und weisen bei gleichem Volumen eine deutlich kleinere Grundfläche
auf.
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Bei
den UASB und EGSB-Reaktoren wird dem Reaktor über einen
Zulauf im unteren Reaktorbereich kontinuierlich zu reinigendes Abwasser
oder eine Mischung aus zu reinigendem Abwasser und bereits gereinigtem
Abwasser aus dem Ablauf des Anaerobreaktors zugeführt und
durch ein oberhalb des Zulaufs befindliches, Mikroorganismenpellets enthaltendes
Schlammbett geführt.
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Beim
Abbau der organischen Verbindungen aus dem Abwasser bilden die Mikroorganismen
insbesondere Methan und Kohlendioxid enthaltendes Gas (welches auch
als Biogas bezeichnet wird), das sich teilweise in Form kleiner
Bläschen an den Mikroorganismenpellets anlagert und teilweise
in Form freier Gasbläschen in dem Reaktor nach oben steigt. Aufgrund
der angelagerten Gasbläschen sinkt das spezifische Gewicht
der Pellets, weshalb die Pellets in dem Reaktor nach oben steigen.
Um das gebildete Biogas und die aufsteigenden Pellets von dem Wasser
zu trennen, sind in dem mittleren und/oder oberen Teil des Reaktors
Abscheider zumeist in Form von Gashauben angeordnet, unter deren
First sich Biogas ansammelt, welches ein Gaspolster ausbildet. Von
Gas und Mikroorganismenpellets befreites, gereinigtes Wasser steigt
in dem Reaktor nach oben und wird am oberen Ende des Reaktors über Überläufe
abgezogen. Derartige Verfahren und entsprechende Reaktoren sind
beispielsweise in der
EP
0 170 332 A und in der
EP 1 071 636 B beschrieben.
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Besonders
wichtig bei den zuvor beschriebenen Verfahren ist die gleichmäßige
Verteilung des dem Reaktor über den Zulauf zugeführten
Abwassers über den Reaktorquerschnitt, um eine gute Vermischung
der in dem Reaktor befindlichen Schlammpellets, des in dem Reaktor
befindlichen Wassers und des zugefügten Abwassers zu erreichen.
Um diese Erfordernisse zu erfüllen, wurde bereits eine Vielzahl
von mit entsprechenden Zulaufverteilern ausgestatteten Reaktoren
vorgeschlagen.
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Aus
der
EP 0 539 430 B ist
ein Bioreaktor mit einem Reaktorbehälter bekannt, welcher
an dem unteren Ende des Reaktorbehälters ein wenigstens eine
Zulaufleitung umfassendes Zulauf-Einlasssystem aufweist, welches
durch eine im Wesentlichen kegelförmig angeordnete Abtrennung
von der die Mikroorganismenpellets enthaltenden Reaktionskammer
getrennt ist, wobei sich die Abtrennung über den gesamten
Reaktorquerschnitt erstreckt. Dabei sind die Ausströmöffnungen
der Zulaufleitungen wenigstens teilweise tangential ausgerichtet
und an der Abtrennung ist wenigstens ein radialer Schlitz vorgesehen,
der durch zwei radiale Kantenstreifen gebildet wird, die einander
in einem gewissen vertikalen Abstand überlappen, wobei
der wenigstens eine radiale Schlitz eine Verbindung zwischen der
Zulauf-Einlasskammer und der Reaktionskammer bildet. Durch die Orientierung
der Ausströmöffnung(en) der Zulaufleitung(en)
und des wenigstens einen radialen Schlitzes soll eine bezüglich
der Reaktorlängsachse kreisförmige Strömung
des Zulaufwassers erreicht werden und durch die Anordnung der radialen
Schlitze soll insbesondere nach Abschalten des Reaktors ein Eindringen
von Feststoffen in das Zulauf-Einlasssystem verhindert werden. Allerdings
weist dieser Reaktor und das damit betriebene Verfahren eine Vielzahl von
Nachteilen auf.
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Aufgrund
der 100% des Reaktorquerschnitts ausfüllenden Abtrennung
zwischen dem Zulauf-Einlasssystem und der Reaktorkammer sammeln
sich in dem zugeführten Abwasser enthaltende Feststoffe innerhalb
des Zulauf-Einlasssystems an und gelangen nicht in die Reaktionskammer.
In dem Zulauf-Einlasssystem, das heißt unterhalb der kegelförmigen
Abtrennung, abgelagerter Feststoff ist jedoch nur schwer aus dem
Reaktor zu entfernen. Zudem muss für eine Entfernung der
Feststoffe aus dem Zulauf-Einlasssystem der Reaktor abgeschaltet
werden. Zum anderen fällt in der Reaktorkammer insbesondere
bei zu reinigendem Abwasser mit hohem Kalkgehalt an den Pellets
Kalk aus, so dass ein Teil der Mikroorganismenschlammpellets, an
denen der Kalk ausfällt, ein hohes spezifisches Gewicht
aufweist, so dass diese Pellets in dem Reaktor sedimentieren und
sich am unteren Ende der kegelförmigen Abtrennung im Bereich
der Reaktorwand absetzen. Auch diese Sedimente lassen sich nur unter
höchstem Aufwand aus dem Reaktor entfernen. Zudem verringert
sich durch das Sediment an der Reaktorwand der effektive Durchmesser
des Reaktors, so dass sich das effektive Reaktionsvolumen verringert.
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Aus
diesen Gründen ist der vorgenannte Reaktor zur Reinigung
von hoch kalkhaltigem Abwasser, wie Abwasser aus der Papierindustrie,
das gleichzeitig auch sedimentierbare Verunreinigungen in Form von
Papierfüllstoffen und dergleichen enthalten kann, verbesserungsbedürftig.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine selektive Abfuhr der wenig
aktiven Pellets zu ermöglichen. Dabei wird unter Pellets
granulierter Bioschlamm verstanden.
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Erfindungsgemäß wurde
die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine Zulaufleitung
zur Zuführung von Flüssigkeit in das untere Ende
des Trichters mündet. Der trichterförmige Reaktorboden, insbesondere
in Form eines sich nach unten verjüngenden Einfachkonus
oder Doppelkonus gewährleistet, dass aus dem oberen Reaktorteil
herabsinkende Feststoffe mit hohem spezifischem Gewicht bis an die
Spitze des Trichters herabsinken und von dort abgeführt
werden können.
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Hierdurch
kann eine Ansammlung von Sedimenten im Bereich des Zulaufs, welche
zur Bildung von Toträumen und zu einer Reduzierung des
effektiven Reaktorquerschnitts führt, zuverlässig
vermieden werden.
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Daher
ist es von Vorteil an dem unteren Ende des Trichters einen Sedimentabzug anzuordnen.
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Auf
Grund der im Vergleich zum restlichen Reaktor lokal höheren
Aufströmgeschwindigkeit der zugeführten Flüssigkeit
können nur die schweren, sedimentierten Pellets am Reaktorboden
verbleiben. Die anderen Pellets, deren Sinkgeschwindigkeit kleiner
als die Aufströmgeschwindigkeit der zugeführten Flüssigkeit
ist, werden im sogenannten Pelletbett gehalten.
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Wird
nun über den Sedimentabzug am unteren Ende des Trichters
Pelletschlamm abgezogen, so enthält dieser nur sehr geringe
Anteile an biologisch aktivem Material.
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Außerdem
können durch die Zuführung von Flüssigkeit
zumindest teilweise in Form von zu reinigendem Abwasser bereits
sedimentierte Pellets, welche allerdings noch biologisch aktives
Material enthalten, reaktiviert werden.
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Infolge
der guten Nährstoffversorgung kommt es wieder zur Gasproduktion.
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Das
dabei an den Pellets anhaftende Gas erzeugt einen entsprechenden
Auftrieb und führt so die Pellets in das Pellet- oder Schlammbett
zurück. Die Pellets werden damit nach biologischer Aktivität
klassiert.
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Auch
hier verbleiben am unteren Ende des Trichters nur die schweren,
biologisch kaum aktiven Pellets, welche über den Sedimentabzug
abgeführt werden können.
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Dabei
kann der Reaktorboden auch von mehreren Trichtern mit Sedimentabzug
und Zulaufleitung gebildet werden. Der Reaktor wie auch der Trichter
können einen runden oder einen eckigen Querschnitt aufweisen.
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Damit
die zugeführte Flüssigkeit die beschriebene Wirkung
möglichst umfassen entfalten kann, sollte wenigstens eine
Zulaufleitung zur Zuführung der Flüssigkeit möglichst
am tiefsten Punkt in den Trichter münden.
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Je
nach Beschaffenheit des Abwassers sowie der Größe
und Konstruktion des Reaktors kann es genügen, wenn nur
eine Zulaufleitung in den Trichter mündet.
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Für
eine gute Verteilung des zu reinigenden Abwassers ist es allerdings
oft vorteilhaft, wenn mehrere Zulaufleitungen, vorzugsweise gleichmäßig über die
Trichteroberfläche verteilt in den Trichter münden.
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Zur
Erzeugung einer ausreichenden Aufströmgeschwindigkeit sollte
zumindest die am tiefsten im Reaktor angeordnete Zulaufleitung die
Flüssigkeit nach oben, vorzugsweise senkrecht nach oben
in den Reaktor eindüsen.
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Um
die schweren, sedimentierten und inaktiven Pellets möglichst
umfassen abführen zu können, sollte der Sedimentabzug
am tiefsten Punkt des Trichters in den Trichter münden.
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Dabei
kann es von Vorteil sein, wenn wenigstens ein Sedimentabzug das
Sediment seitlich und/oder wenigstens ein Sedimentabzug das Sediment
nach unten aus dem Reaktor führt.
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Während
sich beim seitlichen Sedimentabzug die über den Sedimentabzug
abgeführte Sedimentströmung und die über
die Zulaufleitung zugeführte Flüssigkeitsströmung
kreuzen, strömen bei nach unten gerichteten Sedimentabzug
die über den Sedimentabzug abgeführte Sedimentströmung
und die über die Zulaufleitung zugeführte Flüssigkeitsströmung
entgegengesetzt.
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In
beiden Fällen wird eine gute Durchmischung der Ströme
erreicht, so dass die beschriebene Selektion der Pellets in ausreichender
Weise erfolgen kann.
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Hinsichtlich
des Verfahrens ist wesentlich, dass über wenigstens eine
Zulaufleitung Flüssigkeit in das untere Ende des Trichters
eingedüst wird.
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Bei
einer starken Sedimentierung der Pellets kann es dabei vorteilhaft
sein, wenn der Sedimentabzug ständig offen ist.
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In
den meisten Fällen dürfte es aber genügen,
wenn der Sedimentabzug nur über bestimmte Ableerzeitspannen
geöffnet wird.
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Hierbei
kann es zur Steuerung der Ableerzeitspannen von Vorteil sein, wenn
der Umfang der Sedimentablagerung im Trichter und/oder der Umfang
der aus dem Trichter abgeführten Sedimentmenge gemessen
wird.
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Für
eine ständige Selektion der Pellets sollte über
die Zulaufleitung ständig Flüssigkeit zugeführt werden.
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Von
wesentlichem Vorteil ist, wenn der Anteil aus anorganischem Material
(Aschegehalt) im Sediment durch Konstruktion und/oder Prozessführung einstellbar
ist.
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Meist
genügt es jedoch, wenn über die Zulaufleitung
nur über bestimmte Zeiträume Flüssigkeit zugeführt
wird. Beispielsweise kann dies dann erfolgen, wenn der Umfang der
Sedimentablagerung ein bestimmtes Maß übersteigt.
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Wenn
genügend Erfahrungswerte vorliegen oder einfache Betriebsbedingungen
gegeben sind, kann die Zulaufleitung auch periodisch geöffnet
werden.
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Da
die Selektion der Pellets insbesondere bei deren Abzug von besonderer
Bedeutung ist, sollte die Zulaufleitung vor und/oder während
einer Sedimentabführung geöffnet werden.
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Für
eine Selektion der Pellets über die Aufströmgeschwindigkeit
der zugeführten Flüssigkeit ist die Art der Flüssigkeit
weniger wichtig. Daher kann die Flüssigkeit hierbei von
Frischwasser, zu reinigendem oder gereinigtem Abwasser oder einer
Mischung davon gebildet werden.
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Die
Selektion der Pellets nach ihrer biologischen Aktivität
erfordert, dass die Flüssigkeit zumindest teilweise von
zu reinigendem Abwasser gebildet wird.
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Nachfolgend
soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher
erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung
zeigt:
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1:
einen schematischen Längsschnitt durch einen Reaktor und
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2 und 3:
durch verschiedene Trichter.
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Der
in 1 dargestellte Bioreaktor umfasst einen Reaktorbehälter 1,
der in seinem mittleren und oberen Teil zylindrisch ausgestaltet
ist und sich in seinem unteren Teil 2 nach unten doppelkonisch
verjüngt, wobei der obere Teil 3 des Doppelkonus,
bezogen auf die Horizontalebene, eine geringere Neigung bzw. einen
kleineren Winkel als der untere Teil 2 des Doppelkonus
aufweist.
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An
dem oberen Teil 3 des Doppelkonus befindet sich ein Zulaufverteiler 4,
der aus einer Vielzahl von an der Innenwand des Reaktorbehälters 1 befestigten
Ablenkmitteln 5 besteht.
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Der
Zulaufverteiler 4 kann grundsätzlich auch an dem
unteren Teil 2 des Doppelkonus angeordnet sein oder beispielsweise über
Halterungen von der Reaktorbehälterwand 1 entfernt
befestigt sein.
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In
dem mittleren und oberen Reaktorbehälter 1 befinden
sich zwei Abscheider 10, 11 welche jeweils mehrere
Gashauben 13 aufweisen. In der Praxis besteht jeder der
Abscheider 10, 11 aus mehreren Lagen an Gashauben 13;
in der vorliegenden 1 ist jedoch aus Einfachheitsgründen
pro Abscheider 10, 11 jeweils nur eine Lage Gashauben 13 dargestellt.
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Oberhalb
des oberen Abscheiders 11 befinden sich Überläufe 12, über
welche das gereinigte Wasser aus dem Reaktor 1 abgezogen
wird.
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Auf
dem Reaktor 1 ist eine Gastrenneinrichtung 14 angeordnet,
die mit den beiden Abscheidern 10, 11 über
die Leitungen 15 verbunden ist. Zudem führt von
dem Boden der Gastrenneinrichtung 14 eine Sinkleitung 8 in
den unteren Teil des Reaktors 1.
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Des
weiteren befindet sich im unteren Teil des Reaktors 1,
nämlich im unteren Teil 2 des Doppelkonus, ein
Sedimentabzug 7 sowie eine Zufuhrleitung 6, wobei über
den Sedimentabzug 7 Feststoffe bzw. eine Suspension aus
Feststoff und Flüssigkeit aus dem Reaktor 1 abgezogen
werden können und über die Zufuhrleitung 6 Flüssigkeit
zum Spülen des unteren Reaktorbehälterteils 1 eingeführt
werden kann. Schließlich sind in dem Reaktor 1 mehrere, weitere
Verteil-Zulaufleitungen 9 vorgesehen, die zu den einzelnen
Ablenkmitteln 5 führen, von denen der Übersicht
halber in der 1 nur einige dargestellt sind.
Zudem ist in dem Reaktor 1 eine weitere Verteil-Zulaufleitung 9 vorgesehen,
welche in das untere Ende der Sinkleitung 8 mündet.
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Beim
Betrieb des Reaktors wird über die Verteil-Zulaufleitungen 9 zu
reinigendes Abwasser durch die in der Wand des Reaktorbehälters 1 im
oberen Teil 3 des Doppelkonus befindlichen, nicht dargestellte
Schlitze in den Reaktorbehälter 1 eingeführt
und durch die Ablenkmittel 5 so abgelenkt, dass es zu einer
innigen Vermischung zwischen dem zugeführten Abwasser und
dem im Reaktor befindlichen Medium kommt, welches aus bereits teilweise
gereinigtem Abwasser, Mikroorganismenpellets (in der 1 durch
kleine Punkte angedeutet) und kleinen Gasbläschen besteht.
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Das
eingeführte Abwasser strömt von dem Zulaufverteiler 4 in
dem Reaktorbehälter 1 langsam aufwärts,
bis es in die mikroorganismenhaltige Schlammpellets enthaltende
Fermentationszone gelangt. Die in den Pellets enthaltenen Mikroorganismen
zersetzen die in dem Abwasser enthaltenen organischen Verunreinigungen
hauptsächlich zu Methan und Kohlendioxidgas. Durch die
erzeugten Gase entstehen Gasbläschen, von denen sich die grösseren
von den Pellets ablösen und in Form von Gasblasen durch
das Medium perlen, wohingegen kleine Gasbläschen an den
Schlammpellets haften bleiben. Diejenigen Pellets, an denen kleine
Gasbläschen anhaften und welche daher ein geringeres spezifisches
Gewicht als die anderen Pellets und das Wasser aufweisen, steigen
in dem Reaktorbehälter 1 auf, bis sie den unteren
Abscheider 10 erreichen.
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Die
freien Gasbläschen fangen sich in den Gashauben 13 und
bilden unter dem First der Gashauben 13 ein Gaspolster.
Das in den Gashauben 13 gesammelte Gas sowie eine geringe
Menge mitgerissener Pellets und Wasser werden beispielsweise über
eine in der Stirnseite der Gashauben 13 vorhandene, nicht
dargestellte Öffnung aus den Gashauben 13 abgeführt
und über die Leitung 15 in die Gastrenneinrichtung 14 geführt.
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Das
Wasser, die aufsteigenden Mikroorganismenpellets und die Gasblasen,
die nicht bereits in dem unteren Abscheider 10 abgetrennt
wurden, steigen in dem Reaktorbehälter 1 weiter
nach oben bis zu dem oberen Abscheider 11. Aufgrund der
Abnahme des hydrostatischen Drucks zwischen dem unteren Abscheider 10 und
dem oberen Abscheider 11 lösen sich die letzten
kleinen Gasbläschen von den in den oberen Abscheider 11 gelangten
Mikroorganismenpellets ab, so dass das spezifische Gewicht der Pellets
wieder zunimmt und die Pellets nach unten sinken.
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Die
restlichen Gasblasen werden in den Gashauben 13 des oberen
Abscheiders 11 aufgefangen und wiederum an den Stirnseiten
der einzelnen Gashauben 13 in eine Gassammelleitung überführt, von
der das Gas über die Leitung 15 in die Gastrenneinrichtung 14 geführt
wird.
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Das
nunmehr gereinigte Wasser steigt von dem oberen Abscheider 11 weiter
nach oben, bis es über die Überläufe 12 aus
dem Reaktor 1 abgezogen und durch eine Ablaufleitung abgeleitet
wird.
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In
der Gastrenneinrichtung 14 trennt sich das Gas von dem
restlichen Wasser und den Mikroorganismenpellets, wobei die Suspension
aus Pellets und dem Abwasser über die Sinkleitung 8 in
den Reaktorbehälter 1 rezirkuliert wird. Dabei
mündet die Austrittsöffnung der Sinkleitung 8 auf
der Höhe der Ablenkmittel 5, wo die rückgeführte
Suspension aus Pellets und Abwasser mit dem dem Reaktor 1 über
die Verteil-Zulaufleitungen 9 zugeführten Abwasser
vermischt wird, wonach der Kreislauf von neuem beginnt.
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Über
die Verteil-Zulaufleitung 9 kann der Sinkleitung 8 bei
Bedarf kontinuierlich oder diskontinuierlich zu reinigendes Abwasser
oder Frischwasser zugeführt werden, um die durch die Sinkleitung 8 in
den Reaktor 1 zurückgeführte Suspension
zu verdünnen und so eine Verstopfung der Sinkleitung 8 zu verhindern.
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Je
nach dem Ursprung des dem Reaktor 1 über die Verteil-Zulaufleitungen 9 zugeführten
Abwassers enthält das Abwasser mehr oder weniger Feststoffe.
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Abwasser
aus der Papierindustrie beispielsweise enthält signifikante
Konzentrationen an festen Füllmaterialien und Kalk.
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Nachdem
das feststoffhaltige Abwasser über die Verteil-Zulaufleitungen 9 zu
den Ablenkmitteln 5 geführt wurde, steigt es,
nachdem es die Ablenkmittel 5 verlassen hat, nach oben
in den zylinderförmigen Reaktorbehälterteil. Der
Anteil der in dem Abwasser enthaltenen Feststoffe, der ein Mindestmass
an spezifischer Dichte übersteigt, sinkt bereits nach dem Verlassen
der Ablenkmittel 5 in den sich nach unten verjüngenden
Doppelkonus ab und sammelt sich in der unteren Spitze des unteren
Teils 2 des Doppelkonus.
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Ferner
fällt ein Teil des in dem Abwasser enthaltenden Kalks,
nachdem das Abwasser in die Schlammbettzone aufgestiegen ist, an
den Schlammpellets aus. Dadurch übersteigt ein Teil der Schlammpellets
eine kritische spezifische Dichte und sinkt infolge dessen aus dem
Schlammbett ab und sammelt sich ebenfalls an der unteren Spitze
des unteren Teils 2 des Doppelkonus.
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Aufgrund
der Geometrie und Anordnung der Ablenkmittel 5 können
sich die von oben nach unten sinkenden Pellets nicht auf den Ablenkmitteln 5 ablagern,
sondern von der Aussenoberfläche der Ablenkmittel 5 abrutschen
und sich ebenfalls in der unteren Spitze des unteren Teils 2 des
Doppelkonus ansammeln.
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Über
den Sedimentabzug 7 kann das sich an der unteren Spitze
des Reaktors 1 sammelnde Sediment je nach Bedarf kontinuierlich
oder chargenweise aus dem Reaktor 1 abgezogen werden.
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Zudem
kann über die Zufuhrleitung 6 im unteren Teil 2 ebenfalls
nach Bedarf kontinuierlich oder chargenweise Flüssigkeit
in den unteren Teil 2 des Doppelkonus eingeführt
werden. Bei dem dem Reaktor 1 über diese Zufuhrleitung 6 zugeführten
Flüssigkeit kann es sich um zu reinigendes Abwasser, rezirkuliertes
Abwasser aus dem Reaktor, Frischwasser oder eine Mischung hiervon
handeln.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt münden
die Zulaufleitung 6 und der Sedimentabzug 7 am tiefsten
Punkt des Trichters in den Reaktorraum.
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Dabei
wird hier der Trichter jeweils von einem sich nach unten verjüngenden
Konus gebildet, obwohl auch andere Formen möglich sind.
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Wesentlich
ist nur, dass schräge Reaktorwände das Sediment
in Richtung Sedimentabzug 7 führen.
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Dabei
wird die Flüssigkeit über die Zulaufleitung 6 senkrecht
nach oben in den Reaktor geführt.
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In 2 mündet
der Sedimentabzug seitlich in die Trichterspitze, so dass sich die
Sedimentströmung beim Abzug und die aufsteigende Flüssigkeit aus
der Zulaufleitung 6 kreuzen.
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Im
Unterschied hierzu wird das Sediment bei der Ausführung
gemäß 3 nach unten abgezogen. Dies
bedeutet, dass abzuführende Sediment und die zugeführte
Flüssigkeit der Zulaufleitung 6 entgegengesetzt
strömen.
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Im
Ergebnis kommt es zu einer guten Durchmischung zwischen der Flüssigkeit
und dem Sediment.
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Durch
die Aufströmgeschwindigkeit der über die Zulaufleitung 6 zugeführten
Flüssigkeit werden die leichteren, noch nicht sedimentierten
Pellets nach oben in das Pelletbett geführt. Nur die sedimentierten Pellets
bleiben in der Trichtspitze und können über den
Sedimentabzug 7 abgeführt werden.
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Außerdem
führt die Zuführung von Abwasser über
die Zulaufleitung 6 zur Aktivierung bereit teilweise sedimentierter
Pellets. Die damit verbundene Gasproduktion hat an den Pellets haftende
Gasblasen zur Folge, was diesen Pellets Auftrieb verleiht.
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Am
Trichterboden bleiben nur die schweren, biologisch kaum aktiven
Pellets zur Abfuhr über den Sedimentabzug 7 übrig.
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Im
Ergebnis wird die Sedimentabfuhr vermindert, weil inaktiver Pelletschlamm
selektiv abgetrennt werden kann, während aktiver Pelletschlamm im
System verbleibt. Dies verbessert die Effizienz der Abwasserbehandlung
wesentlich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0170332
A [0008]
- - EP 1071636 B [0008]
- - EP 0539430 B [0010]