DE102009055381A1

DE102009055381A1 - Abwasserbehandlungsmittel zur schnellen Unterdrückung von Fäulnisbakterien im Abwasser und Verfahren

Info

Publication number: DE102009055381A1
Application number: DE102009055381A
Authority: DE
Inventors: Marina Dr. 46519 Ettl; Günther Dr. 10243 Wasow
Original assignee: Yara International ASA
Current assignee: Yara International ASA
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-06-30
Also published as: HUE029554T2; EP2341033A2; EP2341033A3; CY1117555T1; DK2341033T3; PT2341033E; EP2341033B1; PL2341033T3; ES2573476T3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abwasserbehandlungsmittel zur schnellen Unterdrückung von Fäulnisbakterien im Abwasser und ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschleunigung der Unterdrückung des Stoffwechsels Sulfat reduzierender Bakterien zu erreichen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Abwasserbehandlungsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Nitrate und Nitrite oder Nitrate, Nitrite und ein Extrakt aus einem belüfteten oder ausreichend mit Nitrat versehenen Belebtschlamm in wässriger Lösung enthalten sind und einem Verfahren zur schnellen Unterdrückung der Aktivität von Fäulnisbakterien, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein erfindungsgemäßes Abwasserbehandlungsmittel zugesetzt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abwasserbehandlungsmittel zur schnellen Unterdrückung von Fäulnisbakterien im Abwasser und ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser.
Bei mangelndem Zutritt von Luftsauerstoff zum Abwasser dominieren Fäulnisbakterien über die aeroben und anoxischen Bakterienstämme. Ein bewährtes Mittel, um den Umschlag des Wassers in den septischen Zustand zu verhindern, besteht in der Zugabe von Nitraten. In einer solchen Umgebung können die Nitrat atmenden Bakterien die Oberhand über die Sulfat reduzierenden Bakterien gewinnen.
Der fünfwertig positive Stickstoff im Nitratmolekül wirkt als Elektronenakzeptor. Es erfolgt eine Reduktion zum elementaren Stickstoff, die aber stufenweise abläuft. Ein wichtiges, auch isolierbares, Zwischenprodukt sind Nitrite. Nitrite besitzen nicht nur ein hohes Oxidationspotential, sondern wirken auch als Hemmstoff gegenüber Fäulnisbakterien. Wegen dieser Eigenschaft werden Nitrite in Form des Pökelsalzes der Fleischmasse für Rohwurst zugesetzt, um unerwünschte Bakterienstämme zu unterdrücken.
Ähnliche Vorgänge laufen auch im Abwasser nach dem Zusatz von Nitraten ab. Nach und nach werden die Sulfat atmenden Bakterienstämme in ihrer Entwicklung gehemmt. Einen erheblichen Einfluss daran hat das sich aus dem Nitrat bildende Nitrit.
Neben der Entstehung des Nitrits werden von den Zellen aerober und denitrifizierender Bakterien weitere Stoffe freigesetzt, die einen hemmenden Einfluss auf den Stoffwechsel und die Reproduktion von Fäulnisbakterien haben. Auch diese Hemmstoffe entstehen nach der Zugabe von Nitraten zu einem faulenden Abwasser erst nach einer Adaptionszeit, die je nach dem Ausgangszustand des Wassers 30 bis 40 Minuten betragen kann.
Der Zusatz von Nitraten ist daher insbesondere bei kurzen Verweilzeiten und einem bereits stark faulenden Wasser nur ungenügend wirksam.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Beschleunigung der Unterdrückung des Stoffwechsels Sulfat reduzierender Bakterien zu erreichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Abwasserbehandlungsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Nitrate und Nitrite oder Nitrate, Nitrite und ein Extrakt aus einem belüfteten oder ausreichend mit Nitrat versehenen Belebtschlamm in wässriger Lösung enthalten sind und einem Verfahren zur schnellen Unterdrückung der Aktivität von Fäulnisbakterien, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein erfindungsgemäßes Abwasserbehandlungsmittel zugesetzt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine Ausgestaltung des Abwasserbehandlungsmittels ist dadurch gekennzeichnet, dass als Gegenionen des Nitrits Natrium- oder Kalium-Ionen und als Gegenionen des Nitrates Natrium-, Kalium-, Calcium- und/oder Magnesium-Ionen enthalten sind.
Eine Weiterbildung des Abwasserbehandlungsmittels sieht vor, dass 42 bis 45 Ma.-% Calciumnitrat und 1 bis 4 Ma.-% Natriumnitrit in der wässrigen Lösung enthalten sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Abwasserbehandlungsmittels ist dadurch gekennzeichnet, dass 42 bis 45 Ma.-% Calciumnitrat, 1 bis 4 Ma.-% Natriumnitrit und/oder 0,3 bis 5 Ma.-% eines Extraktes aus einem belüfteten oder ausreichend mit Nitrat versehenem Belebtschlamm in der wässrigen Lösung enthalten sind.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass 50 bis 500 mg Nitrit/m³ Abwasser und eine Menge des zugeführten Extraktes aus Belebtschlamm von 5 bis 30 mg/m³ Abwasser zugesetzt werden.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass alle Bestandteile des Abwasserbehandlungsmittels in einer gemeinsamen Lösung vorliegen, die dem Abwasser in Abhängigkeit von Menge, Aufenthaltszeit, Temperatur und/oder Schmutzfracht zudosiert wird.
Zur Beschleunigung der Unterdrückung des Stoffwechsels Sulfat reduzierender Bakterien werden zeitgleich mit der Nitrat enthaltenden Lösung Nitrite und/oder aus einem belüfteten oder ausreichend mit Nitrat versehenem Belebtschlamm gewonnene Hemmstoffe hinzugesetzt. Die Aktivität der Fäulnisbakterien wird dadurch unmittelbar nach der Zugabe stark eingeschränkt, und die Fäulnisbakterien können ihrerseits nicht weiterhin Hemmstoffe produzieren, die gegen die Entwicklung denitrifizierender Spezies gerichtet sind.
Die Herstellung von isolierten Bakterienenzymen und Hemmstoffen, die frei von Zellbestandteilen sind, gehört zum Wissen des Fachmannes. Der Allgemeinheit sind solche Produkte von den Waschmittelenzymen und dem Arzneimittel Penizillin her bekannt. Eine Lösung, die in angereicherter Form Bakterienenzyme und Hemmstoffe enthält, die gegen die Entwicklung Sulfat reduzierender Bakterien wirken, kann als Filtrat eines gut belüfteten Belebtschlammes mittels einer Filterpresse oder Zentrifuge gewonnen werden.
Durch den zeitgleich mit der Einspeisung von Nitrat erfolgenden Zusatz von Nitrit oder bakteriellen Hemmstoffen zu einem faulenden Abwasser wird erreicht, dass auch bei kurzen Verweilzeiten und kurzen Fließstrecken bei einem ausreichendem Angebot an Nitraten die nitrifizierenden Bakterienstämme dominieren, die Bildung des toxischen und übel riechenden Schwefelwasserstoffs unterbleibt, und ein solches Wasser beim Eintritt in eine Freigefälleleitung oder in das Klärwerk ohne Zeitverzögerung mit dem aeroben Abbau beginnt.
Wenn bereits ein faulendes Abwasser vorhanden ist, das Schwefelwasserstoff enthält, so ist bei der Dosierung des Nitrits zu berücksichtigen, dass Nitrit mit Schwefelwasserstoff langsam chemisch unter Verbrauch von Nitrit reagiert. Die Zugabe von Nitrit ist in diesem Fall zu erhöhen.
Beispiel 1
In den bereits faulendes Abwasser enthaltenden Pumpensumpf einer 800 m langen Druckrohrleitung, in der durch unregelmäßigen Anfall von Abwasser häufig eine hohe Strömungsgeschwindigkeit auftritt, die zu Verweilzeiten von < 30 min führt, wird eine 45%ige Lösung von Calciumnitrat dosiert. Die Dosierung erfolgt in Abhängigkeit von der Schmutzfracht des Abwassers. Das Abwasser fließt am Ende der Druckrohrleitung in eine Freigefälleleitung. Ohne den Zusatz von Natriumnitrit kam es regelmäßig zu einer starken Geruchsbelästigung durch Schwefelwasserstoff, die auch durch die Zugabe einer erhöhten Menge an Nitratlösung nicht beseitigt werden konnte.
Mit dem Einsatz einer 45%igen Lösung von Calciumnitrat, die zusätzlich 4% Natriumnitrit enthielt, änderte sich dieser Zustand schlagartig. Die Aktivität der Fäulnisbakterien konnte schnell unterbunden werden, so dass eine Verweilzeit von < 20 min völlig ausreichend war, um die zugesetzte Konzentration an Nitraten umzusetzen und ein Abwasser in die Freigefälleleitung zu entlassen, dass frei von Schwefelwasserstoff war.
Beispiel 2
Weitere Versuche wurden in der gleichen Anlage gefahren, indem der Calciumnitrat-Lösung ein Extrakt in unterschiedlichen Konzentrationen zugesetzt wurde, das mittels Abpressen aus einem gut belüfteten Belebtschlamm gewonnen war. Auch hier trat eine rasche Hemmung der Sulfat abbauenden Bakterien ein, so dass die latent vorhandenen nitrifizierenden Bakterien schnell ihre Aktivität entfalten konnten.
Bereits ein Zusatz von 0,8% Extrakt zur Calciumnitrat-Lösung erwies sich als ausreichend, um bei Verweilzeiten < 30 min am Ausfluss der Druckrohrleitung im Abwasser kein Schwefelwasserstoff nachweisen zu können.
Der gleiche positive Effekt konnte mit einer Lösung erzielt werden, die neben 45% Calciumnitrat nur 0,4% Extrakt und 1% Natriumnitrit enthielt.

Claims

Abwasserbehandlungsmittel zur schnellen Unterdrückung von Fäulnisbakterien, dadurch gekennzeichnet, dass Nitrate und Nitrite oder Nitrate, Nitrite und ein Extrakt aus einem belüfteten oder ausreichend mit Nitrat versehenen Belebtschlamm in wässriger Lösung enthalten sind.
Abwasserbehandlungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gegenionen des Nitrits Natrium- oder Kalium-Ionen und als Gegenionen des Nitrates Natrium-, Kalium-, Calcium- und/oder Magnesium-Ionen enthalten sind.
Abwasserbehandlungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 42 bis 45 Ma.-% Calciumnitrat und 1 bis 4 Ma.-% Natriumnitrit in der wässrigen Lösung enthalten sind.
Abwasserbehandlungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass 42 bis 45 Ma.-% Calciumnitrat, 1 bis 4 Ma.-% Natriumnitrit und/oder 0,3 bis 5 Ma.-% eines Extraktes aus einem belüfteten oder ausreichend mit Nitrat versehenem Belebtschlamm in der wässrigen Lösung enthalten sind.
Verfahren zur schnellen Unterdrückung von Fäulnisbakterien, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abwasserbehandlungsmittel gemäß der Ansprüche 1 bis 4 zugesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass 50 bis 500 mg Nitrit/m³ Abwasser und eine Menge des zugeführten Extraktes aus Belebtschlamm von 5 bis 30 mg/m³ Abwasser zugesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bestandteile des Abwasserbehandlungsmittels in einer gemeinsamen Lösung vorliegen, die dem Abwasser in Abhängigkeit von Menge, Aufenthaltszeit, Temperatur und/oder Schmutzfracht zudosiert wird.