DE102021133020A1 - Growth bodies for microorganisms in biological sewage treatment plants and method for their production - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bewuchskörper für Mikroorganismen in biologischen Kläranlagen, erzeugt aus einem extrudierten Polyolefin-Schaumkern mit Schaumzellen einer koextrudierten, kompakten Ummantelung.Die Aufgabe, eine neue Möglichkeit zur Erzeugung eines Bewuchskörpers für Mikroorganismen in Kläranlagen mit einer großen spezifischen Bewuchsoberfläche zu finden, die ein verbessertes Bewegungsverhalten in turbulenten Strömungen bei gleichbleibender Robustheit gegen mechanische Beschädigung aufweist und eine kostengünstige Herstellung gestattet, wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Ummantelung aus mindestens einem Polyolefin oder mindestens einem Ethylen-Copolymer ohne anorganische Füllstoffe besteht, eine spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers zwischen 1,00 - 1,10 g/cm3durch einen Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln (12) mit einer spezifischen Dichte zwischen 2 - 8 g/cm3im Schaumkern (1) einstellbar ist, ein Anteil von Ethylen-Copolymeren im Schaumkern (1) vorhanden ist, der abhängig vom Anteil der anorganischen Füllstoffpartikel (12) so gewählt ist, um mit zunehmendem Anteil von anorganischen Füllstoffen abnehmende Dehnfähigkeit der Schmelze sowie abnehmende Elastizität und Biegefestigkeit des Bewuchskörpers kompensiert werden.The invention relates to a growth body for microorganisms in biological sewage treatment plants, produced from an extruded polyolefin foam core with foam cells in a coextruded, compact casing has improved movement behavior in turbulent flows with the same robustness against mechanical damage and allows a cost-effective production, is achieved according to the invention in that the casing consists of at least one polyolefin or at least one ethylene copolymer without inorganic fillers, a specific total density of the growth body between 1.00 - 1.10 g/cm3 can be adjusted by a proportion of inorganic filler particles (12) with a specific density between 2 - 8 g/cm3 in the foam core (1), a proportion of ethylene copolymers in the foam core (1) is present, which depends on the proportion of the inorganic filler particles (12) is selected in such a way as to compensate for the decreasing extensibility of the melt and the decreasing elasticity and flexural strength of the growth body as the proportion of inorganic fillers increases.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewuchskörper für Mikroorganismen in biologischen Kläranlagen, erzeugt aus einem extrudierten Polyolefin-Schaumkern mit Schaumzellen einer koextrudierten, kompakten Ummantelung, sowie eine Verfahren zur Herstellung der Bewuchskörper als Verbundscheibe durch Schneiden des ummantelten Schaumkerns, wobei geschnittene Oberflächen des Schaumkerns Kavitäten durch angeschnittene Schaumzellen aufweisen, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a growth body for microorganisms in biological sewage treatment plants, produced from an extruded polyolefin foam core with foam cells of a coextruded, compact casing, and a method for producing the growth body as a composite disk by cutting the coated foam core, with cut surfaces of the foam core cavities through cut foam cells have, and a method for its production.

Bei der biologischen Abwasserbehandlung in industriellen und kommunalen Bereichen werden häufig Biofilmverfahren angewandt. Dabei werden fest installierte oder bewegliche Bewuchskörper in die Kläranlagen eingebracht, auf denen bakterielle und andere Mikroorganismen siedeln, die die Schadstoffe in den Abwässern durch Stoffwechselprozesse abbauen. Es kommen abhängig von den Eigenschaften der Schadstoffe aerobe und anaerobe Verfahren zum Einsatz. Die Leistungsfähigkeit der kontinuierlich oder diskontinuierlich mit Abwasser beschickten Anlagen wird durch die Erzeugung turbulenter Strömungen erhöht, um möglichst viel Kontakt zu den schadstoffwechselnden Mikroorganismen zu schaffen.Biofilm processes are often used in biological wastewater treatment in industrial and municipal areas. Permanently installed or mobile growth bodies are introduced into the sewage treatment plants, on which bacterial and other microorganisms settle, which break down the pollutants in the waste water through metabolic processes. Depending on the properties of the pollutants, aerobic and anaerobic processes are used. The performance of the plants, which are fed continuously or discontinuously with waste water, is increased by generating turbulent flows in order to create as much contact as possible with the pollutant-changing microorganisms.

Für viele Abwasserbehandlungsverfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, frei bewegliche Bewuchskörper zu verwenden, die von der meist turbulenten Strömung mitgetragen und durch Siebe in den Klärbehältern mit den aufgewachsenen Biofilmen zurückgehalten werden, wenn das gereinigte Abwasser abgepumpt wird. Das bedeutet eine relativ hohe mechanische Beanspruchung auf Biegung und auf Abrieb, wenn die Bewuchskörper vielfach miteinander kollidieren sowie an den Wandungen der Klärbehälter und an Festinstallationen entlanggeführt werden.For many wastewater treatment processes, it has proven to be advantageous to use freely moving growth bodies that are carried along by the mostly turbulent flow and are retained by sieves in the clarification tanks with the biofilms that have grown when the treated wastewater is pumped off. This means a relatively high mechanical stress on bending and abrasion when the growth bodies often collide with each other and are guided along the walls of the septic tank and fixed installations.

Mit zunehmender Biofilmdicke wird der Stoffaustausch der Mikroorganismen mit dem Abwasser behindert. Nur dünne Biofilme werden bis zum Grund mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. Nach Literaturangaben (Fruhen-Hornig, Diss. TH Aachen 1997) setzt die Sauerstofflimitierung bei heterotrophen Biofilmen bei ca. 1.000 µm ein und bei nitrifizierenden Biofilmen bei ca. 50 µm bis 100 µm.With increasing biofilm thickness, the exchange of substances between the microorganisms and the waste water is impeded. Only thin biofilms are supplied with oxygen and nutrients down to the bottom. According to literature (Fruhen-Hornig, Diss. TH Aachen 1997), the oxygen limitation begins at approx. 1,000 µm in heterotrophic biofilms and at approx. 50 µm to 100 µm in nitrifying biofilms.

Die Leistungsfähigkeit der Biofilme wird dementsprechend auch dadurch bestimmt, in welchem Maße es zu einer Grenzflächenerneuerung zum umgebenden Abwasser kommt. Zu starkes Aufwachsen sollte durch Abrieb von den bewachsenen Bewuchsoberflächen verhindert werden.Accordingly, the performance of the biofilms is also determined by the extent to which there is a renewal of the interface with the surrounding wastewater. Excessive growth should be prevented by abrasion from the overgrown vegetation surfaces.

Es ist damit technisch sinnvoll, mechanisch in der Weise stabile Bewuchskörper zu verwenden, die einwirkende mechanische Beanspruchungen durch Verformung ohne Bruch kompensieren können und die gegen Abrieb an den Außenflächen und gegen einwirkende Kräfte durch teilelastisches Verhalten im Mikrobereich sowie durch Verformung und anschließende Rückstellung stabil sind. In der Regel werden die Bewuchskörper aus Kunststoff hergestellt, weil damit geeignete industrielle Verfahren für vielfältige Geometrien verfügbar sind. Damit können sie gut in die turbulenten Strömungen in den Kläranlagen einbezogen werden. Aufwachsende Biofilme sorgen relativ schnell für eine Gewichtserhöhung, da die spezifische Dichte der am häufigsten verwendeten polyolefinischen Trägermaterialien für den Bewuchskörper kleiner 1 g/cm3 beträgt und sie zunächst zum Aufschwimmen neigen. Gleichwohl erfordert es einen höheren Energieaufwand aufschwimmende Trägermaterialien in den turbulenten Strömungskreislauf einzubeziehen, als es bei Trägermaterialien mit einer spezifischen Dichte größer 1 g/cm3 der Fall wäre.It is therefore technically sensible to use growth bodies that are mechanically stable in such a way that they can compensate for the impact of mechanical stress through deformation without breaking and that are stable against abrasion on the outer surfaces and against the forces acting through partially elastic behavior in the micro range and through deformation and subsequent recovery. As a rule, the growth bodies are made of plastic because suitable industrial processes for a wide range of geometries are thus available. This means that they can be easily integrated into the turbulent flows in the sewage treatment plants. Growing biofilms lead to an increase in weight relatively quickly, since the specific density of the most commonly used polyolefinic carrier materials for the growth body is less than 1 g/cm 3 and they initially tend to float. At the same time, including floating carrier materials in the turbulent flow cycle requires a greater expenditure of energy than would be the case with carrier materials with a specific density greater than 1 g/cm 3 .

Aus der Patentliteratur ist eine Vielzahl von Vorschlägen für Bewuchskörper bekannt, die den oben genannten Anforderungen genügen sollen. Beispielsweise werden zylindrische Bewuchskörper mit zusätzlichen Innenflächen in der EP 0 301 237 A1 , Bewuchskörper mit trapezförmigen Innen- und Außenwänden in der US 4 122 011 A und rohrförmige Bewuchskörper mit Netzstruktur in der DE 44 27 576 A1 beschrieben.A large number of proposals for growth bodies which are intended to meet the above requirements are known from the patent literature. For example, cylindrical growth bodies with additional inner surfaces in the EP 0 301 237 A1 , Growth bodies with trapezoidal inner and outer walls in the U.S. 4,122,011A and tubular growth bodies with network structure in the DE 44 27 576 A1 described.

Zur Erzielung von größeren, porösen Oberflächen für die Ansiedlung von Biofilmen auf den Bewuchskörpern wird in der DE 10 2006 019 446 B4 vorgeschlagen, anorganische wasserlösliche Salze in die Bewuchskörper einzuarbeiten, die dann nach dem Kontakt mit dem Abwasser ausgewaschen werden und dadurch eine größere Bewuchsoberfläche bzw. bessere Bedingungen für die Besiedlung mit Mikroorganismen schaffen sollen.To achieve larger, porous surfaces for the settlement of biofilms on the growth bodies is in the DE 10 2006 019 446 B4 proposed to incorporate inorganic water-soluble salts into the growth bodies, which are then washed out after contact with the waste water and are intended to create a larger growth surface and better conditions for colonization with microorganisms.

Um die Erneuerung der Biofilmschichten zu verbessern, ist es bekannt, scheibenförmige Bewuchskörperformen zu entwickeln. Die Ansiedlung der Mikroorganismen auf der Oberfläche der Bewuchskörper basiert auf elektrostatischen Effekten und van der Waals-Wechselwirkungen in mehreren Stufen (Fichtner, Diss. TU Cottbus 2015). Dabei sollen die Oberflächen der Bewuchskörper vorteilhaft rau sein bzw. Areale haben, die gegenüber der Strömung verschattet sind, damit sich dort Mikroorganismen ansiedeln können und ihr Wachstum beginnen.In order to improve the renewal of the biofilm layers, it is known to develop disc-shaped growth body shapes. The colonization of the microorganisms on the surface of the growth bodies is based on electrostatic effects and van der Waals interactions in several stages (Fichtner, Diss. TU Cottbus 2015). The surfaces of the growth bodies should advantageously be rough or have areas that are shaded from the flow so that microorganisms can settle there and begin their growth.

Aus diesem Grund und um die Oberfläche der scheibenförmigen Bewuchskörper zu vergrößern, wird in der EP 3 524 345 B1 vorgeschlagen, dünne Scheiben von extrudierten Rundprofilen abzuschneiden und dabei über Scheibenflächen mit Rillen und Riefen zu versehen.For this reason and to increase the surface area of the disk-shaped growth bodies, EP 3 524 345 B1 proposed thin slices from extruded round profiles cut and in doing so provide grooves and grooves over the disc surfaces.

In weiteren Schriften, die zur Vergrößerung der Bewuchsoberflächen Schwammstrukturen (wie beispielsweise DE 31 37 062 A1 ) und angeschnittene Schaumstrukturen (z.B. DE 10 2008 029 384 A1 ) offenbaren, wird zwar eine größere Bewuchsoberfläche erreicht, es muss aber gleichzeitig eine größere mechanische Empfindlichkeit an den Rändern und damit ein beschleunigter Abrieb hingenommen werden. Letztlich hat das eine Größenreduzierung der Bewuchskörper und ihren unerwünschten Austrag aus dem Klärbecken bei Unterschreitung der Maschenweiten der Rückhaltesiebe zur Folge.In other writings, which are used to increase the growth surfaces of sponge structures (such as DE 31 37 062 A1 ) and cut foam structures (e.g DE 10 2008 029 384 A1 ) reveal, a larger surface area is reached, but at the same time greater mechanical sensitivity at the edges and thus accelerated abrasion must be accepted. Ultimately, this results in a reduction in the size of the growth bodies and their undesired discharge from the clarification tank if the mesh size of the retention screens is not reached.

Für eine Verbesserung dieser Verhältnisse an scheibenförmigen Bewuchskörpern in turbulent durchströmten Biokläranlagen wird in der DE 10 2008 029 384 A1 und der DE 10 2009 036 971 A1 vorschlagen, Scheiben aus geschäumten Rundprofilen als Verbundmaterial mit einer umlaufenden Ummantelung zu verwenden. Im Ergebnis erhält man eine runde Scheibe, die in der Innenfläche aus angeschnittenen Schaumzellen mit hoher Besiedlungsfläche für Mikroorganismen besteht, die von einem schützenden Ring aus kompakten, ungeschäumten Kunststoff als Schutz gegen Abrieb von außen und zur mechanischen Stabilisierung gegen Biege- Stauch- und Zugbelastung umgeben ist. Damit wird eine Erneuerung des Bewuchses durch Abrieb an der Bewuchsoberfläche, die Beibehaltung von Besiedlungsresten in den Kavitäten der angeschnittenen Schaumzellen und eine verlängerte Lebensdauer durch den Schutz vor Abrieb von den Rändern her erreicht. Über die Dauerfestigkeit des Bewuchses und ein Bewegungs- oder Aufschwimmverhalten der geschäumten Rundprofilscheiben ist nichts offenbart.For an improvement of these ratios of disc-shaped growth bodies in turbulent-flow bio-sewage treatment plants is in the DE 10 2008 029 384 A1 and the DE 10 2009 036 971 A1 suggest using discs made of foamed round profiles as a composite material with a surrounding sheath. The result is a round disc whose inner surface consists of cut foam cells with a large colonization area for microorganisms, which are surrounded by a protective ring made of compact, non-foamed plastic to protect against abrasion from the outside and for mechanical stabilization against bending, compression and tensile loads is. This achieves a renewal of the vegetation through abrasion on the surface of the vegetation, the retention of settlement residues in the cavities of the cut foam cells and a longer service life through protection against abrasion from the edges. Nothing is disclosed about the fatigue strength of the growth and the movement or floating behavior of the foamed round profile panes.

In der WO 2010/140898 A1 wird vorgeschlagen, die spezifische Dichte von polyolefinischen Bewuchskörpern bevorzugt auf 0,93 g/cm3 bis 0,97 g/cm3 einzustellen, um das Bewegungsverhalten in den turbulenten Strömungen der Bioklärbecken zu verbessern, da unmodifizierte Polyolefine aufschwimmen und nur mit erhöhtem Energieaufwand in die Flüssigkeitsströme eingebunden werden können. Allerdings sind die genannten Bewuchskörper leichter als Wasser und somit nicht optimal für die permanente Umwälzung mit der Abwasserströmung.In the WO 2010/140898 A1 it is suggested that the specific density of polyolefinic growth bodies should preferably be adjusted to 0.93 g/cm 3 to 0.97 g/cm 3 in order to improve the movement behavior in the turbulent currents of the biological clarifier, since unmodified polyolefins float and only with increased energy expenditure in the liquid flows can be integrated. However, the growth bodies mentioned are lighter than water and therefore not ideal for permanent circulation with the sewage flow.

Insbesondere in Abwässern mit größerer Dichte als 1,0 g/cm3, zum Beispiel in Meerwasser für Fischaufzuchtanlagen, sind Bewuchskörper mit größeren Dichten als 1,024 g/cm3, der typischen Dichte von kaltem Meerwasser, zur Minimierung des Energieaufwandes für die permanente Umwälzung des Prozesswassers mit den Bewuchskörpern wünschenswert. Das ist aber mit geschäumten Polyolefinen nicht einfach zu bewerkstelligen.In particular in waste water with a density greater than 1.0 g/cm 3 , for example in seawater for fish farms, growth bodies with greater densities than 1.024 g/cm 3 , the typical density of cold seawater, are required to minimize the energy expenditure for the permanent circulation of the Process water with the growth bodies desirable. However, this is not easy to achieve with foamed polyolefins.

In der DE 10 2009 036 971 A1 wird als Hauptmerkmal benannt, dass bei scheibenförmigen Bewuchskörpern aus koextrudierten Rundprofilen mit Schaumkern die spezifische Dichte des gesamten koextrudierten Verbundes mit Hilfe von anorganischen Füllstoffen erhöht wird. Es soll ein Schaumkern aus einem ungefüllten Polyolefin mit spezifischer Dichte bei PE von 0,92 g/cm3 bis 0,95 g/cm3 oder Polypropylen mit 0,90 g/cm3, im Inneren, mit einer ebenfalls polyolefinischen, äußeren Ummantelung umgeben werden, indem die äußere Ummantelung mit hohem Anteil an anorganischen Füllstoffen höherer spezifischer Dichte, z. B. Kreide (2,72 g/cm3) oder Bariumsulfat (4,50 g/cm3), gefüllt wird. Damit soll eine Verbesserung der allgemeinen Anwendungseigenschaften und der Funktionsdauer erreicht werden, von der energetisch günstigeren Umwälzung der Bewuchskörper mit der turbulenten Strömung, über das Schwebeverhalten unter Wasser bis zum Schutz vor mechanischem Abrieb durch die ungeschäumte, anorganisch gefüllte und relativ schwere Ummantelung.In the DE 10 2009 036 971 A1 is named as the main feature that in the case of disc-shaped growth bodies made of coextruded round profiles with a foam core, the specific density of the entire coextruded composite is increased with the aid of inorganic fillers. There should be a foam core made of an unfilled polyolefin with a specific density of PE from 0.92 g/cm 3 to 0.95 g/cm 3 or polypropylene with 0.90 g/cm 3 on the inside, with an outer casing that is also polyolefinic be surrounded by the outer shell with a high proportion of inorganic fillers of higher specific density, z. B. chalk (2.72 g / cm 3 ) or barium sulfate (4.50 g / cm 3 ), is filled. This is intended to improve the general application properties and the service life, from the energetically more favorable circulation of the growth bodies with the turbulent flow, to the floating behavior under water, to protection against mechanical abrasion through the non-foamed, inorganically filled and relatively heavy casing.

Nachteilig bei diesem Lösungsvorschlag ist, dass zur effektiven Erhöhung der spezifischen Dichte eines Materialverbundes nach DE 10 2009 036 971 A1 der Anteil der kompakten Ummantelung am Bewuchskörper relativ hoch sein muss. Quantitative Angaben zur erzielbaren spezifischen Gesamtdichte der Verbundkörper wurden nicht gemacht. Ein als bevorzugt angegebener umlaufender Dickenbereich bis 5 mm reduziert den Flächenanteil auch bei angegebenen maximalen Gesamtdurchmessern von 50 mm (1.963 mm2) um 10 mm, so dass nur noch eine Schaumfläche mit 40 mm Durchmesser (1.257 mm2) bleibt. Das würde eine Reduzierung der wirksamen Fläche der angeschnittenen Schaumstruktur um ca. 36 % bedeuten. Mit der angegebenen minimalen Dicke der umlaufenden Koextrusionsschicht bzw. Ummantelung von 0,5 mm (Flächenanteil bei ca. 4 % bei 50 mm Gesamtdurchmesser) ist eine signifikante Dichteerhöhung auf über 1 g/cm3 des Verbundes, und damit zu vermeidendes Aufschwimmen und leichteres Umwälzen, auch bei den denkbar höchsten Füllgraden mit anorganischen Füllstoffpartikeln von maximal 50 Gew.-% in der Koextrusionsschicht, rechnerisch und damit physisch nicht möglich. Nachteilig an den Ummantelungen mit einem hohen Füllstoffanteil, bei den beschriebenen Bewuchskörpern ist weiterhin, dass die quasielastischen Eigenschaften der polyolefinischen Kunststoffe für die kompakte Ummantelung im Vergleich zu ungefüllten Polymeren stark abnehmen und ihre Abriebempfindlichkeit gleichzeitig stark zunimmt. Damit werden die allgemein stabilisierenden Effekte der kompakten Ummantelung durch Dehnbarkeit und Absorptionsfähigkeit gegenüber einwirkenden Kräften von außen sowie der Schutz vor Abnutzung durch Abrieb der Bewuchskörperscheiben in starkem Maße reduziert.The disadvantage of this proposed solution is that to effectively increase the specific density of a composite material DE 10 2009 036 971 A1 the proportion of the compact casing on the growth body must be relatively high. Quantitative information on the achievable specific overall density of the composite bodies was not given. A circumferential thickness range of up to 5 mm, which is specified as preferred, reduces the surface area by 10 mm even with the specified maximum overall diameter of 50 mm (1,963 mm 2 ), so that only a foam surface with a diameter of 40 mm (1,257 mm 2 ) remains. This would mean a reduction of the effective area of the cut foam structure by approx. 36%. With the specified minimum thickness of the surrounding coextrusion layer or sheathing of 0.5 mm (area proportion at approx. 4% with a total diameter of 50 mm), there is a significant increase in density to over 1 g/cm 3 of the composite, and thus floating and easier circulation to be avoided , even with the highest imaginable filling levels with inorganic filler particles of a maximum of 50% by weight in the coextruded layer, is not mathematically and therefore physically possible. Another disadvantage of the casings with a high proportion of fillers in the described growth bodies is that the quasi-elastic properties of the polyolefinic plastics for the compact casing decrease sharply in comparison to unfilled polymers and their sensitivity to abrasion increases sharply at the same time. This counteracts the general stabilizing effects of the compact casing through stretchability and absorbency over acting external forces as well as the protection against wear and tear due to abrasion of the vegetation discs is greatly reduced.

Die Füllung eines zu schäumenden Kunststoffes mit anorganischen Kunststoffen wird in der DE 10 2008 029 384 A1 als Möglichkeit benannt, um die Dichtereduzierung durch gegebenenfalls vorhandene geschlossene Schaumzellen in den geschnittenen Schaumscheiben zu erreichen. Es wird aber keine Lösung zur technischen Umsetzung beschrieben.The filling of a plastic to be foamed with inorganic plastics is in the DE 10 2008 029 384 A1 named as a possibility to achieve the reduction in density through any closed foam cells that may be present in the cut foam slices. However, no solution for the technical implementation is described.

In der DE 10 2009 036 971 A1 wird diese Verfahrensweise wiederum als technisch nicht realisierbar bezeichnet. Die dort beschriebene Kompensation der Dichtereduzierung der Bewuchskörper durch geschlossene Schaumzellen in den Schaumscheiben ist allerdings nicht sinnvoll. Unter den Bedingungen der Umwälzung in Klärbecken kommt es relativ schnell zum Ausgleich der Wasserkonzentration durch die dünnhäutigen Zellwände durch Diffusion. Die geschlossenen Schaumzellen werden also, ohne zerstört zu werden, molekular penetriert und mit Wasser gefüllt. Sie tragen damit nicht mehr zum Dichteunterschied zwischen Bewuchskörper und umgebenden Schmutzwasser bei.In the DE 10 2009 036 971 A1 this procedure is again described as technically not feasible. However, the compensation for the reduction in density of the growth bodies described there by means of closed foam cells in the foam disks does not make sense. Under the conditions of circulation in clarifiers, the concentration of water is relatively quickly equalized by diffusion through the thin-skinned cell walls. The closed foam cells are thus molecularly penetrated and filled with water without being destroyed. They no longer contribute to the difference in density between the vegetation and the surrounding dirty water.

Außerdem ist allen polyolefinischen Bewuchskörpern bzw. Biofilmträgern gemeinsam, dass auf ihren Oberflächen durch den apolaren Charakter relative schlechte Bedingungen für die Ansiedlung und beständige Anhaftung von mikrobiellen Filmen (Mikroorganismenbewuchs, auch Biofilmen) bestehen. In Abhängigkeit von den Abwasserarten, den Strömungsverhältnissen und den Betriebsarten der Kläranlagen kommt es vor, dass der Aufwuchs nur verzögert erfolgt oder dass gebildete Biofilme komplett abgewaschen werden und nur langsam wieder neu gebildet werden.In addition, all polyolefinic growth bodies or biofilm carriers have in common that due to the apolar character, there are relatively poor conditions for the settlement and permanent adhesion of microbial films (microorganism growth, also biofilms) on their surfaces. Depending on the type of waste water, the flow conditions and the operating mode of the sewage treatment plant, it can happen that the growth is delayed or that the biofilms that have formed are completely washed away and are only slowly formed again.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine neue Möglichkeit zur Erzeugung eines Bewuchskörpers für Mikroorganismen in Kläranlagen mit einer großen spezifischen Bewuchsoberfläche zu finden, die ein verbessertes Bewegungsverhalten in den turbulenten Strömungen bei gleichbleibender Robustheit gegen mechanische Beschädigung aufweist und eine kostengünstige Herstellung gestattet. Eine erweiterte Aufgabe besteht darin, verbesserte Aufwuchs- und Verankerungsbedingungen im mikrobiologischen Bereich an den Schnittflächen des Bewuchskörpers zu erzeugen.The object of the invention is to find a new way of producing a growth body for microorganisms in sewage treatment plants with a large specific growth surface that has improved movement behavior in turbulent flows while remaining robust against mechanical damage and allows cost-effective production. An extended task is to create improved growth and anchoring conditions in the microbiological area on the cut surfaces of the growth body.

Ein erfindungsgemäßer Bewuchskörper für Mikroorganismen in biologischen Kläranlagen ist erzeugt aus einem extrudierten Polyolefin-Schaumkern mit Schaumzellen und einer koextrudierten, kompakten Ummantelung. Der Bewuchskörper ist als Verbundscheibe durch Schneiden des ummantelten Schaumkerns erzeugt und weist durch geschnittene Oberflächen des Schaumkerns Kavitäten auf. Die Ummantelung besteht aus mindestens einem Polyolefin oder mindestens einem Ethylen-Copolymer ohne anorganische Füllstoffe. Eine spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers ist zwischen 1,00 g/cm3 und 1,10 g/cm3 durch einen Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln mit einer spezifischen Dichte zwischen 2 g/cm3 und 8 g/cm3 im Schaumkern eingestellt, um in biologischen Kläranlagen ein Aufschwimmen des Bewuchskörpers zu vermeiden und ein verbessertes Bewegungsverhalten zu erreichen. Im Schaumkern ist ein Anteil von Ethylen-Copolymeren vorhanden, der abhängig vom Anteil der anorganischen Füllstoffpartikel so gewählt ist, dass eine mit zunehmendem Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln abnehmende Dehnfähigkeit der Schmelze beim Schäumen sowie abnehmende Elastizität und Biegefestigkeit des geschnittenen Bewuchskörpers kompensiert werden.A growth body according to the invention for microorganisms in biological sewage treatment plants is produced from an extruded polyolefin foam core with foam cells and a coextruded, compact casing. The growth body is produced as a composite pane by cutting the encased foam core and has cavities due to cut surfaces of the foam core. The sheath consists of at least one polyolefin or at least one ethylene copolymer without inorganic fillers. A total specific density of the growth body is set between 1.00 g/cm 3 and 1.10 g/cm 3 by a proportion of inorganic filler particles with a specific density between 2 g/cm 3 and 8 g/cm 3 in the foam core in order to biological sewage treatment plants to avoid floating of the growth body and to achieve improved movement behavior. A proportion of ethylene copolymers is present in the foam core, which is selected depending on the proportion of inorganic filler particles in such a way that a decreasing extensibility of the melt during foaming and decreasing elasticity and flexural strength of the cut growth body are compensated as the proportion of inorganic filler particles increases.

Vorteilhaft weisen die anorganischen Füllstoffpartikel im Schaumkern Partikelgrößen kleiner 10 µm auf und sind aus mindestens einem Füllstoff einer Gruppe, umfassend Kreide, gefälltes Calciumcarbonat, Talkum, gefälltes Bariumsulfat, Kaolin, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid, gebildet. Kleine Partikelgrößen haben den Vorteil, dass sie sich gut und homogen in den kleinen Querschnitten der Zellwände und ungeschäumten Bereichen der Schaumstruktur verteilen lassen und eine homogene Dehnfähigkeit der Schmelze sowie eine homogene Elastizität und Biegefestigkeit über den gesamten geschnittenen Bewuchskörper gewährleistet werden kann.The inorganic filler particles in the foam core advantageously have particle sizes of less than 10 μm and are made from at least one filler from a group comprising chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, kaolin, potassium carbonate (potash), iron(III) oxide, iron(II) -oxide and zinc sulfide. Small particle sizes have the advantage that they can be distributed well and homogeneously in the small cross-sections of the cell walls and non-foamed areas of the foam structure, and a homogeneous extensibility of the melt as well as a homogeneous elasticity and flexural strength can be guaranteed over the entire cut growth body.

Vorteilhaft weisen die anorganischen Füllstoffe einen Anteil von 1-50 % im Schaumkern auf. Besonders vorteilhaft besitzen die anorganischen Füllstoffe einen Anteil von 10-20% im Schaumkern.The inorganic fillers advantageously have a proportion of 1-50% in the foam core. It is particularly advantageous for the inorganic fillers to have a proportion of 10-20% in the foam core.

Vorteilhaft weisen die Ethylen-Copolymere einen Anteil von 1-20 % im Schaumkern auf. Besonders vorteilhaft besitzen die Ethylen-Copolymere einen Anteil von 3-5 % im Schaumkern.The ethylene copolymers advantageously have a proportion of 1-20% in the foam core. The ethylene copolymers have a particularly advantageous proportion of 3-5% in the foam core.

Vorteilhaft ist die spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers zur Verwendung im Süßwasser zwischen 1,00 g/cm3 und 1,03 g/cm3 durch anorganische Füllstoffe mit einer spezifischen Dichte von < 3 g/cm3 im Schaumkern eingestellt.The specific overall density of the growth body for use in fresh water is advantageously adjusted to between 1.00 g/cm 3 and 1.03 g/cm 3 by means of inorganic fillers with a specific density of <3 g/cm 3 in the foam core.

Vorteilhaft ist die spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers zur Verwendung im Salzwasser zwischen 1,03 g/cm3 und 1,05 g/cm3 durch anorganische Füllstoffe mit einer spezifischen Dichte von > 3 g/cm3 im Schaumkern eingestellt.The specific overall density of the growth body for use in salt water is advantageously adjusted to between 1.03 g/cm 3 and 1.05 g/cm 3 by means of inorganic fillers with a specific density of >3 g/cm 3 in the foam core.

Vorteilhaft wird mindestens ein Ethylen-Copolymer aus einer Gruppe, gebildet aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen-Methylacrylat-Copolymeren, Ethylen-Butylacrylat-Copolymeren und Ethylen-Okten-Copolymeren, ausgewählt.Advantageously, at least one ethylene copolymer is selected from a group formed by ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-methyl acrylate copolymers, ethylene-butyl acrylate copolymers and ethylene-octene copolymers.

Vorteilhaft ist der Anteil anorganischer Füllstoffpartikel im Schaumkern aus mindestens einem anorganischen Füllstoff aus einer Gruppe von Kreide, gefälltem Calciumcarbonat, Talkum, gefälltem Bariumsulfat, Kaolin, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid gebildet, wobei an geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns Schnittflächen von Füllstoffen freigelegt sind, die eine dauerhafte Besiedlung des Schaumkerns mit Mikroorganismen aufgrund ausgewählter spezifischer Füllstoffeigenschaften verbessern. Dabei werden an den geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns in den Zellwandungen und Zwickelbereichen zwischen den Schaumzellen eingelagerte Füllstoffpartikel freigelegt, die den apolaren Charakter der polyolefinischen Oberflächen unterbrechen und verbesserte Bedingungen für die Ansiedlung und dauerhafte Anbindung der Mikroorganismen schaffen. An den geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns sind Füllstoffpartikel freigelegt, die eine dauerhafte Besiedlung des Schaumkerns mit Mikroorganismen aufgrund ausgewählter spezifischer Füllstoffeigenschaften verbessern. Diese Füllstoffeigenschaften können vorteilhaft eine bestimmte Oberflächenrauigkeit, ein poröses Gefüge oder einen an gewünschte Mikroorganismen angepassten pH-Wert umfassen.The proportion of inorganic filler particles in the foam core is advantageously formed from at least one inorganic filler from a group consisting of chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, kaolin, potassium carbonate (potash), iron(III) oxide, iron(II) oxide and zinc sulfide , wherein cut surfaces of fillers are exposed on cut surfaces of the foam core, which improve permanent colonization of the foam core with microorganisms due to selected specific filler properties. In the process, filler particles embedded in the cell walls and gusset areas between the foam cells are exposed on the cut surfaces of the foam core, which interrupt the apolar character of the polyolefinic surfaces and create improved conditions for the colonization and permanent attachment of the microorganisms. Filler particles are exposed on the cut surfaces of the foam core, which improve permanent colonization of the foam core with microorganisms due to selected specific filler properties. These filler properties can advantageously include a certain surface roughness, a porous structure or a pH value adapted to the desired microorganisms.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bewuchskörper mit spezifischer Gesamtdichte größer 1 g/cm3 ist von umwelttechnischer Bedeutung. Es kann durch Unwetter oder Störungen im Anlagenbetrieb in seltenen Fällen vorkommen, dass die Bewuchskörper nicht im Klärbecken zurückgehalten werden können und mit dem geklärten Abwasser in Fließgewässer und sogar ins Meer gelangen. Mit spezifischen Dichten kleiner 1 g/cm3 besteht die Gefahr, dass sie dann zur allgemeinen Verschmutzung von Gewässern und Meeren mit Plastikmüll beitragen. Wenn die Dichte der Bewuchskörper größer 1 g/cm3 beträgt, sedimentieren diese und werden nicht in die globalen Wasserkreisläufe eingetragen. Im natürlichen Sediment von Flüssen und Flussmündungen werden sie eingelagert und den biologischen Stoffkreisläufen weitgehend entzogen. Da sie keinerlei toxische, erbgutverändernde oder anderweitig biologisch wechselwirkende Komponenten enthalten, geht von ihnen keine umweltrelevante Gefahr aus. Im Fall von Bewuchskörpern mit spezifischer Gesamtdichte von größer als 1,024g/cm3 gilt die Sedimentierungseigenschaft auch für Meerwasser.A further advantage of the growth bodies according to the invention with a specific total density greater than 1 g/cm 3 is of environmental importance. In rare cases, storms or disruptions to plant operation can result in the growth bodies not being able to be retained in the clarification tank and ending up in rivers and even the sea with the treated wastewater. With specific densities of less than 1 g/cm 3 there is a risk that they will then contribute to the general pollution of bodies of water and seas with plastic waste. If the density of the growth bodies is greater than 1 g/cm 3 , they sediment and are not included in the global water cycle. They are stored in the natural sediment of rivers and estuaries and are largely withdrawn from the biological material cycles. Since they do not contain any toxic, mutagenic or other biologically interacting components, they do not pose any risk to the environment. In the case of growth bodies with a total specific density greater than 1.024g/cm 3 , the sedimentation property also applies to seawater.

Weiterhin kann zweckmäßig durch den Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln, die aus mindestens einem Füllstoff einer Gruppe, gebildet aus Kreide, gefälltem Calciumcarbonat, Talkum, gefälltem Bariumsulfat, Kaolin, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid, ausgewählt sind, an den geschnittenen Oberflächen der pH-Wert zwischen 4 und 9 eingestellt werden. Je nachdem welche Mikroorganismen auf dem Bewuchskörper angesiedelt werden sollen, kann der pH-Wert der Oberflächen des Schaumkerns durch die Anteile der anorganischen Füllstoffe eingestellt werden. Dabei kann vorteilhaft durch den Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln, die aus einer Gruppe, gebildet aus Kreide, gefälltem Calciumcarbonat, Talkum, gefälltem Bariumsulfat, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid, ausgewählt sind, der pH-Wert zwischen 7 und 9 eingestellt sein. Ebenso kann zweckmäßig durch den Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln, die aus einer Gruppe, gebildet aus Kaolin und anderen Tonmineralien, ausgewählt sind, an geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns der pH-Wert zwischen 4 und 7 eingestellt werden.Furthermore, expediently by the proportion of inorganic filler particles consisting of at least one filler from a group consisting of chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, kaolin, potassium carbonate (potash), iron(III) oxide, iron(II) oxide and zinc sulfide, the pH of the cut surfaces can be adjusted to between 4 and 9. Depending on which microorganisms are to be settled on the growth body, the pH value of the surfaces of the foam core can be adjusted by the proportions of the inorganic fillers. In this connection, the proportion of inorganic filler particles selected from a group consisting of chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, potassium carbonate (potash), iron(III) oxide, iron(II) oxide and zinc sulfide can advantageously be selected , the pH must be set between 7 and 9. Likewise, the pH value can be adjusted between 4 and 7 expediently by the proportion of inorganic filler particles, which are selected from a group consisting of kaolin and other clay minerals, on cut surfaces of the foam core.

Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bewuchskörpers gelöst mit den Verfahrensschritten umfassend:

  • - Bereitstellen von mindestens einem Polyolefin, einem Ethylen-Copolymer sowie einem Treibmittel und anorganischen Füllstoffen, die alle in Granulaten gebunden sind,
  • - Mischen des mindestens einen Polyolefins, des Ethylen-Copolymers, des Treibmittels und der anorganischen Füllstoffe zu einer Mischung, wobei eine spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers durch Anteile von anorganischen Füllstoffen in der Mischung eingestellt und eine mit wachsenden Füllstoffanteilen abnehmende Elastizität und Biegefestigkeit des Bewuchskörpers durch einen in Abhängigkeit von den Füllstoffanteilen größer gewählten Anteil des Ethylen-Copolymers in der Mischung mindestens teilweise kompensiert wird.
  • - Bereitstellen mindestens eines Polyolefin-Granulats oder mindestens eines Ethylen-Copolymer-Granulats für eine Ummantelung,
  • - Zuführen der Mischung zu einem ersten Extruder und des mindestens einen Polyolefin-Granulats oder des mindestens einen Ethylen-Copolymer-Granulats für die Ummantelung zu einem zweiten Extruder, wobei der zweite Extruder ein Koextruder des ersten Extruders ist,
  • - Erhitzen der Mischung im Bereich von 160-190°, um eine große Anzahl von Schaumzellen mit Gaseinschlüssen auszubilden,
  • - Erhitzen des nmindestens eine Polyolefin-Granulat oder des mindestens einen Ethylen-Copolymer-Granulat
  • - Koextrudieren der erhitzten Mischung und des mindestens einen erhitzten Polyolefin-Granulats oder des mindestens einen erhitzten Ethylen-Copolymer-Granulats für die Ummantelung durch je ein Ventil oder mehrere Ventile des ersten und des zweiten Extruders, wobei durch das Koextrudieren ein Strang entsteht, in dem ein Schaumkern aus Schaumzellen, bestehend aus der Mischung, durch eine um den Schaumkern koextrudierte, kompakte Ummantelung, bestehend aus dem Polyolefin oder dem Ethylen-Copolymer, umhüllt wird, und
  • - Schneiden des Strangs in scheibenförmige Bewuchskörper mit Messern in einer Schneidvorrichtung, wobei Schaumzellen durch das Schneiden des Schaumkerns angeschnitten werden, oberflächliche Kavitäten zur Oberflächenvergrößerung Anteile der Füllstoffpartikel an den Schnittflächen der Schaumstruktur freigelegt werden, um die Ansiedlung der Mikroorganismen zu verbessern.
The object is also achieved by a method for producing a growth body with the method steps comprising:
  • - Providing at least one polyolefin, an ethylene copolymer and a blowing agent and inorganic fillers, all of which are bound in granules,
  • - Mixing the at least one polyolefin, the ethylene copolymer, the blowing agent and the inorganic fillers to form a mixture, with a specific overall density of the growth body being adjusted by proportions of inorganic fillers in the mixture and with increasing filler proportions decreasing elasticity and flexural strength of the growth body by a depending on the proportion of fillers selected to be greater, the proportion of the ethylene copolymer in the mixture is at least partially compensated.
  • - providing at least one polyolefin granulate or at least one ethylene copolymer granulate for a sheath,
  • - feeding the mixture to a first extruder and the at least one polyolefin granulate or the at least one ethylene copolymer granulate for the sheathing to a second extruder, the second extruder being a co-extruder of the first extruder,
  • - heating the mixture in the range of 160-190° to form a large number of foam cells with gas pockets,
  • - heating the at least one polyolefin granulate or the at least one ethylene copolymer granulate
  • - Coextruding the heated mixture and the at least one heated polyolefin granulate or the at least one heated ethylene copolymer granulate for the sheathing through one or more valves of the first and second extruder, whereby the coextrusion creates a strand in which a foam core composed of foam cells consisting of the blend encased by a compact sheath consisting of the polyolefin or the ethylene copolymer coextruded around the foam core, and
  • - Cutting the strand into disc-shaped growth bodies with knives in a cutting device, with foam cells being cut through the cutting of the foam core, superficial cavities to increase the surface area, parts of the filler particles on the cut surfaces of the foam structure being exposed in order to improve the colonization of microorganisms.

Vorteilhaft schneiden die Messer der Schneidvorrichtung den Strang unter einem Winkel zwischen 10° und 45°, wodurch der hergestellte Bewuchskörper eine verlängerte elliptische Form aufweist. Durch eine elliptische Form der Bewuchskörper erhöht sich deren Bewuchsoberfläche gegenüber Bewuchskörpern mit einer kreisrunden Form.Advantageously, the blades of the cutting device cut the strand at an angle of between 10° and 45°, as a result of which the growth body produced has an elongated elliptical shape. An elliptical shape of the growth bodies increases their growth surface compared to growth bodies with a circular shape.

Vorteilhaft wird der Strang nach dem Koextrudieren zunächst auf eine Wickelvorrichtung aufgewickelt und vor dem Schneiden gekühlt. Das hat den Vorteil, dass der Strang vor dem Schneiden auskühlen und damit kein Verschmieren der Schaumzellen beim Schneiden eintreten kann.After coextrusion, the strand is advantageously first wound onto a winding device and cooled before cutting. This has the advantage that the strand can cool down before it is cut and the foam cells cannot be smeared during cutting.

Vorteilhaft wird ein Gehäuse des Extruders oder im Extruder vorhandene Extruderschnecken während des Koextrudierens gekühlt, um eine Schmelzeviskosität der Mischung für den Schaumkern konstant auf einem Niveau für optimale Schäumbarkeit zu halten.Advantageously, a housing of the extruder or extruder screws present in the extruder are cooled during coextrusion in order to keep a melt viscosity of the mixture for the foam core constant at a level for optimal foamability.

Die Erfindung soll nachfolgend durch Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden. Hierzu zeigen:

  • 1 eine Draufsicht auf eine Ausführung eines Bewuchskörpers,
  • 2 eine Schnittdarstellung der Ausführung des Bewuchskörpers gemäß 1 in einer Seitenansicht,
  • 3 eine schematische Ansicht des ersten Extruders und des zweiten Extruders.
The invention is to be described in more detail below by means of exemplary embodiments with reference to drawings. For this show:
  • 1 a plan view of an embodiment of a growth body,
  • 2 according to a sectional view of the execution of the growth body 1 in a side view,
  • 3 a schematic view of the first extruder and the second extruder.

Bewuchskörper werden aus extrusionsgeschäumten Rundprofilen aus Polyolefinen wie zum Beispiel Polyethylen hoher und/oder niederer Dichte, alternativ auch Polypropylen, hergestellt, die im Extrusionswerkzeug eines ersten Extruders 3 vor dem Austritt in die atmosphärische Umgebung mit einer umhüllenden Ummantelung 2 aus einem Polyolefin oder einem Ethylen-Copolymer umgeben werden. Zum Schäumen werden in eine Mischung bzw. Schmelze des ersten Extruders 3 Treibmittel, die entweder thermochemisch zerfallende und dabei Gas abgebende Substanzen oder in die Schmelze eingepresste Gase, bevorzugt CO2 oder N2, sind, zugesetzt. Es werden effektiv 0,5 % bis 1 % geeigneter thermochemischer Treibmittelzubereitung oder alternativ 2 % bis 4 % CO2 oder N2 direkt in die Schmelze eingepresste Gase als Treibmittel bzw. Expansionsmittel zugeführt. Der füllstoffhaltige Schaumkern 1 schäumt unter geeigneten Schmelzetemperatur und -druckbedingungen nach dem Verlassen einer runden Extrusionsdüse zu einem Rundprofil mit Schaumdichten von 0,3 g/cm3 bis 0,60 g/cm3, bevorzugt 0,35 g/cm3 bis 0,55 g/cm3, auf. Die Schmelze für die kompakte Ummantelung 2, bestehend aus mindestens einem Polyolefin oder mindestens einem Ethylen-Copolymer, wird mit einem zweiten Extruder 4, der ein Koextruder des ersten Extruders 3 ist, in das Ummantelungswerkzeug des ersten Extruders 3, ohne Expansionsmitteleintrag zugeführt. Der in der Schmelze des ersten Extruders 3 bestehende Überdruck führt durch die Entspannung der enthaltenen Gase unmittelbar nach dem Austritt an die Atmosphäre zum Aufschäumen des Schmelzestrangs aus dem ersten Extruder 3 und damit zur radialen Verstreckung der umgebenden kompakten Schmelze aus dem zweiten Extruder 4, die eine relativ dünne Ummantelung 2 auf dem inneren Schaumkern 1 ausbildet. Der Anteil der Ummantelung 2 beträgt für den bestimmungsgemäß möglichst großen Schaumanteil vorteilhaft weniger als 28 Gew.-%, bevorzugt weniger als 22 Gew.-%. Die relevanten Durchmesser der koextrudierten Schaumkerne 1 reicht von 18 mm bis 50 mm, bevorzugt 22 mm bis 40 mm. Die Dicke der koextrudierten Ummantelung 2 beträgt unter diesen Bedingungen 0,5 mm bis maximal 2 mm, bevorzugt 0,8 mm bis 1,5 mm.Growth bodies are made from extrusion-foamed round profiles made of polyolefins, such as high and/or low-density polyethylene, alternatively also polypropylene, which are coated in the extrusion die of a first extruder 3 before exiting into the atmospheric environment with an enveloping jacket 2 made of a polyolefin or an ethylene be surrounded by copolymer. For foaming, blowing agents are added to a mixture or melt of the first extruder 3, which are either substances that decompose thermochemically and thereby release gas or gases that are pressed into the melt, preferably CO 2 or N 2 . Effectively 0.5% to 1% of a suitable thermochemical blowing agent preparation or alternatively 2% to 4% of CO 2 or N 2 gases injected directly into the melt are supplied as blowing agent or expansion agent. The filler-containing foam core 1 foams under suitable melt temperature and pressure conditions after leaving a round extrusion die to form a round profile with foam densities of 0.3 g/cm 3 to 0.60 g/cm 3 , preferably 0.35 g/cm 3 to 0. 55 g/cm 3 . The melt for the compact casing 2, consisting of at least one polyolefin or at least one ethylene copolymer, is fed with a second extruder 4, which is a co-extruder of the first extruder 3, into the casing tool of the first extruder 3, without introducing expansion agents. The excess pressure in the melt of the first extruder 3 leads to the expansion of the gases contained immediately after exiting the atmosphere to the foaming of the melt strand from the first extruder 3 and thus to the radial stretching of the surrounding compact melt from the second extruder 4, the one relatively thin shell 2 on the inner foam core 1 is formed. The proportion of the casing 2 is advantageously less than 28% by weight, preferably less than 22% by weight, for the largest possible foam proportion as intended. The relevant diameters of the coextruded foam cores 1 range from 18 mm to 50 mm, preferably 22 mm to 40 mm. Under these conditions, the thickness of the coextruded casing 2 is 0.5 mm to a maximum of 2 mm, preferably 0.8 mm to 1.5 mm.

Um eine angestrebte Erhöhung der spezifischen Dichte des Verbundes aus innerem Schaumkern 1 und kompakter, anteilig am Verbund gering beteiligter Ummantelung 2 zu erreichen, werden für den Schaum anorganisch gefüllte Mischungen aus verschiedenen polyolefinischen Kunstoffen und Ethylen-Copolymeren verwendet. Es werden für die zu schäumenden Kunststoffmischungen solche Füllstoffpartikel 12 verwendet, die von ihrer Partikelgröße und ihrer eigenen spezifischen Dichte her in den Wandungen und Zwickelbereichen zwischen den Schaumzellen 11 der sich ausbildenden Schaumstruktur ausreichend Platz finden, um noch in genügend hoher Konzentration für eine effektive Dichteerhöhung des Gesamtverbundes sorgen zu können. Dies ist der Fall, wenn die Partikelgröße der Füllstoffe bevorzugt kleiner 20 µm, besonders bevorzugt kleiner 10 µm, beträgt. Solche sehr feinteiligen und technisch verfügbaren Füllstoffe sind Kreide (2,72 g/cm3), gefälltes Calciumcarbonat (2.71 g/cm3), Talkum (ca. 2,60 g/cm3, gefälltes Bariumsulfat (4,5 g/cm3), Kaolin (2,58 g/cm3), Kaliumcabonat (Pottasche, 2,43 g/cm3), Eisen(III)-oxid (5,24g/cm3), Eisen(II)-oxid (5,75 g/cm3) oder andere übliche Füllstoffe der Kunststoffcompound- und Farbenherstellung. Für die Erhöhung der spezifischen Dichten der Verbunde aus den anorganisch gefüllten Schauprofilen und der ungefüllten äußeren Ummantelung 2 sind relativ hohe Füllgrade, von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, für die Mischung der Schaumkerne 1 erforderlich. Um die verminderte Dehnbarkeit der anorganisch gefüllten Schmelzen für den Schaumkern 1 zum Schäumen zu kompensieren und gleichzeitig die mechanische Stabilität/Biegefestigkeit der geschnittenen Schaumscheiben als Bewuchskörper mit dem feinteilig gefüllten Schaumkern 1 zu erhöhen, wird als Schaumkernmaterial eine Mischung aus verschiedenen Polyolefinen, zum Beispiel High Density Polyethylen (HD-PE, 0.95 g/cm3), Low Density Polyethylen (LD-PE, 0,92 g/cm3) und/oder Gemische aus beiden miteinander, mit niedriger schmelzenden Ethylen-Copolymeren wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA, 0,94 g/cm3), Ethylen-Methylacrylat-Copolymeren (EMA, 0,95 g/cm3), Ethylen-Butylacrylat-Copolymeren (EBA, 0,93 g/cm3) oder, bevorzugt, Ethylen-Okten-Copolymere (EO, zum Beispiel 0,88 g/cm3) verwendet. Auf diese Weise können Schaumkerne 1 im Dichtebereich von 0,30 g/cm3 bis 0,6 g/cm3, bevorzugt 0,35 g/cm3 bis 0,55 g/cm3, umgeben von ungeschäumten und ungefüllten Ummantelungen 2 aus Polyethylen (PE), bevorzugt aber aus den oben genannten zähelastischen PE-Copolymeren, im Dichtebereich von 0,85 g/cm3 bis 0,95 g/cm3, hergestellt werden. Die spezifische Gesamtdichte der koextrudierten Verbundwerkstoffe reicht von 1,00 g/cm3 bis 1,10 g/cm3. Die Schaumkerne 1 können von 15 mm Durchmesser bis 50 mm Gesamtdurchmesser, bevorzugt 20 mm bis 40 mm Durchmesser haben, woraus nach dem Schneiden Schaumscheiben mit den entsprechenden Durchmessern resultieren. Die koextrudierten Ummantelungen 2 aus ungefüllten zähelastischen Copolymeren oder Polyolefinen sind wegen der erforderlichen radialen Dehnung beim Schäumprozess auf ca. 2 mm Dicke begrenzt. Die Dicke der Ummantelung 2 sollte vorteilhaft zwischen 0,5 mm und 1,5 mm betragen. Die Dicke der Bewuchskörper-Scheiben, die aus dem ummantelten Schaumkernen 1 geschnitten werden, kann vorteilhaft zwischen 0,8 mm und 2 mm betragen. In einer besonders vorteilhaften Form können die Bewuchskörper aus den runden Schaumkernen 1 durch Schrägschnitt von zum Beispiel 30° als ovale Scheiben in ihrer effektiven Bewuchsfläche um ca.15 %, im Vergleich zum geraden radialen Schnitt zu runden Scheiben, vergrößert werden.In order to achieve a desired increase in the specific density of the composite of the inner foam core 1 and the compact casing 2 , which makes up only a small proportion of the composite, inorganically filled mixtures of various polyolefinic plastics and ethylene copolymers are used for the foam. For the plastic mixtures to be foamed, such filler particles 12 are used that, based on their particle size and their own specific density, find sufficient space in the walls and interstices between the foam cells 11 of the foam structure that is being formed, so that the concentration is still high enough for an effective increase in density of the to be able to take care of the overall network. This is the case when the particle size of the fillers is preferably less than 20 μm, particularly preferably less than 10 μm. Such very finely divided and technically available fillers are chalk (2.72 g/cm 3 ), precipitated calcium carbonate (2.71 g/cm 3 ), talc (approx. 2.60 g/cm 3 , precipitated barium sulfate (4.5 g/cm 3 ). 3 ), kaolin (2.58 g/cm 3 ), potassium carbonate (potash, 2.43 g/cm 3 ), ferric oxide (5.24 g/cm 3 ), ferrous oxide (5 .75 g/cm 3 ) or other common fillers used in the production of plastic compounds and paints. To increase the specific densities of the composites made up of the inorganically filled display profiles and the unfilled outer casing 2, relatively high filling levels of 5% by weight to 50% by weight are required .-%, preferably 10 wt .-% to 30 wt .-%, required for the mixture of the foam cores 1. In order to compensate for the reduced extensibility of the inorganically filled melts for the foam core 1 for foaming and at the same time the mechanical stability / flexural strength of the cut To increase foam discs as growth bodies with the finely filled foam core 1, the foam core material is a mixture of different polyolefins, for example high density polyethylene (HD-PE, 0.95 g/cm 3 ), low density polyethylene (LD-PE, 0.92 g /cm 3 ) and/or blends of both with each other, with lower melting ethylene copolymers such as ethylene vinyl acetate copolymers (EVA, 0.94 g/cm 3 ), ethylene methyl acrylate copolymers (EMA, 0.95 g/cm 3 ). 3 ), ethylene-butyl acrylate copolymers (EBA, 0.93 g/cm 3 ) or, preferably, ethylene-octene copolymers (EO, for example 0.88 g/cm 3 ) are used. In this way, foam cores 1 in the density range from 0.30 g/cm 3 to 0.6 g/cm 3 , preferably 0.35 g/cm 3 to 0.55 g/cm 3 , can be surrounded by unfoamed and unfilled casings 2 Polyethylene (PE), but preferably from the above-mentioned viscoelastic PE copolymers, in the density range from 0.85 g/cm 3 to 0.95 g/cm 3 . The total specific gravity of the coextruded composites ranges from 1.00 g/cm 3 to 1.10 g/cm 3 . The foam cores 1 can have a diameter of 15 mm to 50 mm overall diameter, preferably 20 mm to 40 mm in diameter, resulting in foam disks with the corresponding diameters after cutting. The co-extruded casings 2 made of unfilled viscoelastic copolymers or polyolefins are limited to a thickness of approximately 2 mm because of the radial expansion required during the foaming process. The thickness of the casing 2 should advantageously be between 0.5 mm and 1.5 mm. The thickness of the growth body discs that are cut from the coated foam cores 1 can advantageously be between 0.8 mm and 2 mm. In a particularly advantageous form, the growth bodies from the round foam cores 1 can be increased in their effective growth area by about 15% by means of an oblique cut of, for example, 30° as oval discs, compared to the straight radial cut to round discs.

1. Ausführungsbeispiel1st embodiment

Zur Erzeugung eines schäumfähigen Schaumkerns 1 mit erhöhter spezifischer Dichte wird eine Mischung aus

  • • 50 % HD-PE mit einer Dichte von 0,95 g/cm3
  • • 5 % EVA-Copolymer mit einer Dichte von 0,94 g/cm3
  • • 29,4 % LD-PE mit einer Dichte von 0,92 g/cm3
  • • 12,6 % eines mineralischen Calciumcarbonats von 2 µm Partikelgröße und einer Dichte von 2,72 g/cm3
  • • 3 % eines 20 % endothermes Treibmittel enthaltendes LD-PE-Granulats mit einer summarischen Dichte von 1,50 g/cm3 (nach der Gasabspaltung und Herauslösen von festen Zerfallsprodukten des Treibmittels)
hergestellt. Die spezifische Dichte dieser Mischung errechnet sich über die anteilige Addition der Volumenanteile der Einzelkomponenten und Umrechnung in die spezifische Gesamtdichte zu 1,03 g/cm3. Diese Mischung wird in einem ersten Extruder 3 extrudiert und im Extrusionswerkzeug über einen zweiten Extruder 4 mit einer Ummantelung 2 aus EVA mit einer spezifischen Dichte von 0,94 g/cm3 versehen. Der runde Schmelzestrang schäumt nach dem Verlassen der Runddüse zu einem Strang mit 25 mm Durchmesser auf, wobei die Dicke der ungeschäumten Ummantelung 2 aus EVA durchschnittlich 1,1 mm und die Schaumdichte des Verbundstranges 0,52 g/cm3 beträgt. Der Gewichtsanteil der kompakten Ummantelung 2 beträgt ca. 20 %. Die Dichteermittlung über die anteiligen Volumenanteile von Schaumkern 1 und Ummantelung 2 ergibt eine gemeinsame spezifische Dichte von 1,01 g/cm3. Der koextrudierte Rundschaumstrang wird zu runden Scheiben von 1,2 mm geschnitten, wobei die meisten der Schaumzellen 11 von 0,8 mm bis 1,5 mm angeschnitten werden und bestimmungsgemäß Kavitäten für die Ansiedlung von Mikroorganismen bilden. Gleichzeitig werden an den Schnittflächen Füllstoffpartikel 12 freigelegt, die die bessere und dauerhafte Ansiedlung von Biofilmen ermöglichen. Die Schaumscheiben mit der EVA-Ummantelung 2 brechen auch bei mehrmaligen Knicken um 180 ° nicht. Sie halten damit einer Belastung stand, die weit über den möglichen Biegebeanspruchungen in den turbulenten Strömungen von Kläranlagen liegt. Die zähelastische Ummantelung 2 ist ohne Schaden zu nehmen stark deformierbar und kann so die Scheiben während des Transportes in den Verpackungen bis zum Einsatzort vor Zerstörung bewahren. In den Klärbecken schützen die EVA-Ummantelungen 2 die Bewuchskörper vor einwirkenden Kräfte durch Anstöße der Scheiben untereinander und durch Kontakte an Installationen und damit vor Abrieb von den Rändern her.To produce a foamable foam core 1 with increased specific density, a mixture of
  • • 50% HD-PE with a density of 0.95 g/ cm3
  • • 5% EVA copolymer with a density of 0.94 g/cm 3
  • • 29.4% LDPE with a density of 0.92 g/ cm3
  • • 12.6% of a mineral calcium carbonate with a particle size of 2 µm and a density of 2.72 g/cm 3
  • • 3% of an LD-PE granulate containing 20% endothermic blowing agent with a total density of 1.50 g/cm 3 (after gas elimination and release of solid decomposition products of the blowing agent)
manufactured. The specific density of this mixture is calculated as 1.03 g/cm 3 by adding the proportions by volume of the individual components and converting it into the specific overall density. This mixture is extruded in a first extruder 3 and provided with a sheath 2 made of EVA with a specific density of 0.94 g/cm 3 in the extrusion die via a second extruder 4 . After leaving the round die, the round strand of melt foams up to form a strand with a diameter of 25 mm, the thickness of the unfoamed EVA sheathing 2 being on average 1.1 mm and the foam density of the composite strand being 0.52 g/cm 3 . The proportion by weight of the compact casing 2 is approximately 20%. Determining the density via the proportionate volume fractions of foam core 1 and casing 2 results in a joint specific density of 1.01 g/cm 3 . The coextruded round foam strand is cut into round discs of 1.2 mm, with most of the foam cells 11 being cut from 0.8 mm to 1.5 mm and, as intended, forming cavities for the colonization of microorganisms. At the same time, filler particles 12 are exposed at the cut surfaces, which enable biofilms to settle better and permanently. The foam disks with the EVA coating 2 do not break even after repeated 180° kinks. They can therefore withstand a load that far exceeds the possible bending stresses in the turbulent flows of sewage treatment plants. The tough-elastic casing 2 can be greatly deformed without being damaged and can thus protect the discs from being destroyed during transport in the packaging to the place of use. In the clarifier, the EVA coatings 2 protect the growth bodies from forces acting on them from impacts of the panes among themselves and through contacts on installations and thus against abrasion from the edges.

Nach der Befüllung von Klärbecken mit diesen Bewuchskörpern erfolgt die relative schnelle Benetzung der Oberflächen und die Diffusion von Wasser in die nicht angeschnittenen Schaumzellen 11. Die Bewuchskörper tendieren nun ohne von außen beförderte Strömung zum schwebenden Sinken und können mit geringem Energieaufwand von aufgezwungener Strömung mitgeführt werden.After the clarification tanks have been filled with these growth bodies, the surfaces are relatively quickly wetted and water diffuses into the uncut foam cells 11. The growth bodies now tend to sink without an external flow and can be carried along by the forced flow with little energy expenditure.

2. Ausführungsbeispiel2nd embodiment

Analog zur Verfahrensweise von Beispiel 1 wird zur Erzeugung eines schäumfähigen Schaumkerns 1 mit erhöhter spezifischer Dichte auf Basis eines LD-PE-Rezyklats mit definierten Eigenschaften eine Mischung aus

  • • 74 % LD-PE-Folien-Regenerat aus der Tragetaschenherstellung mit einer Dichte von 0,918 g/cm3 und relativ hoher Schmelzeviskosität
  • • 5 % LD-PE mit einer Dichte von 0,92 g/cm3 und mit niedriger Schmelzeviskosität
  • • 3 % EBA-Copolymer mit einer Dichte von 0,93 g/cm3
  • • 15 % Talkum mit einer Dichte von 2,60 g/cm3 von < 4 µm Partikelgröße
  • • 3 % eines 20 %igen endothermes Treibmittel enthaltendes LD-PE-Granulats mit einer summarischen Dichte von 1,50 g/cm3 (nach der Gasabspaltung und Herauslösen von festen Zerfallsprodukten des Treibmittels)
hergestellt.Analogously to the procedure of example 1, a mixture of
  • • 74% regenerated LDPE film from the manufacture of carrier bags with a density of 0.918 g/cm 3 and a relatively high melt viscosity
  • • 5% LD-PE with a density of 0.92 g/cm 3 and low melt viscosity
  • • 3% EBA copolymer with a density of 0.93 g/cm 3
  • • 15% talc with a density of 2.60 g/cm 3 and a particle size of < 4 µm
  • • 3% of an LD-PE granulate containing 20% endothermic blowing agent with a total density of 1.50 g/cm 3 (after gas elimination and release of solid decomposition products of the blowing agent)
manufactured.

Die spezifische Dichte dieser Mischung errechnet sich über die anteilige Addition der Volumenanteile der Einzelkomponenten und Umrechnung in die spezifische Gesamtdichte zu 1,020 g/cm3. Diese Mischung wird in einem ersten Extruder 3, der als Einschneckenextruder ausgeführt ist, mit 90 mm Schneckendurchmesser und mit Schmelzetemperiermöglichkeit extrudiert und im Extrusionswerkzeug über einen zweiten Extruder 4 mit einer Ummantelung 2 aus EBA mit einer spezifischen Dichte von 0,93 g/cm3 versehen. Der Schmelzestrang schäumt nach dem Verlassen der Runddüse zu einem Strang mit 27 mm Durchmesser auf, wobei die Dicke der ungeschäumten Ummantelung 2 aus EBA durchschnittlich 1,0 mm und die Schaumdichte des Verbundstranges im Durchschnitt 0,50 g/cm3 beträgt. Der Gewichtsanteil der kompakten Ummantelung 2 beträgt ca. 18 %. Die Dichteermittlung über die Volumenanteile von Schaumkern 1 und Ummantelung 2 ergibt eine gemeinsame spezifische Dichte von 1,003 g/cm3. Der koextrudierte Rundschaumstrang wird zu runden Scheiben von 1,25 mm geschnitten, wobei die meisten der Schaumzellen 11 von 0,5 mm bis 2,0 mm angeschnitten werden und bestimmungsgemäß Kavitäten für die Ansiedlung von Mikroorganismen bilden. Gleichzeitig werden an den Schnittflächen Füllstoffpartikel 12 freigelegt, die die bessere und dauerhafte Ansiedlung von Biofilmen ermöglichen. Einzelne große Schaumzellen 11 führen beim Schneiden zu durchgehenden Löchern in den Scheiben, wodurch die Funktionalität aber nicht beeinträchtigt wird. Die Schaumscheiben mit den stärker als bei analogen Bewuchskörpern aus Neuware schwankenden Schaumzellendurchmessern und der EBA-Ummantelung 2 haben vergleichbare Eigenschaften wie die Bewuchskörper aus Beispiel 1, bieten allerdings eine größere Bewuchsoberfläche für den Bewuchs mit Mikroorganismen durch den größeren Scheibendurchmesser und weniger homogene Bewuchsoberflächen durch die stärker schwankende Zellstruktur des Regranulats als Basiskomponente.The specific density of this mixture is calculated as 1.020 g/cm 3 by adding the proportions by volume of the individual components and converting it into the specific overall density. This mixture is extruded in a first extruder 3, which is designed as a single-screw extruder, with a screw diameter of 90 mm and with melt temperature control option, and is provided in the extrusion tool via a second extruder 4 with a jacket 2 made of EBA with a specific density of 0.93 g/cm 3 . After leaving the round die, the strand of melt foams to form a strand with a diameter of 27 mm, the thickness of the unfoamed EBA sheathing 2 being an average of 1.0 mm and the foam density of the composite strand being 0.50 g/cm 3 on average. The proportion by weight of the compact casing 2 is approximately 18%. Determining the density using the volume fractions of foam core 1 and casing 2 results in a joint specific density of 1.003 g/cm 3 . The coextruded round foam strand is cut into round discs of 1.25 mm, with most of the foam cells 11 being cut from 0.5 mm to 2.0 mm and, as intended, forming cavities for the colonization of microorganisms. At the same time, filler particles 12 are exposed at the cut surfaces, which enable biofilms to settle better and permanently. Individual, large foam cells 11 result in through-holes in the panes when cutting, but this does not impair functionality. The foam discs with the foam cell diameters that fluctuate more than in analogous growth bodies from new material and the EBA coating 2 have comparable properties to the growth bodies from example 1, but offer a larger growth surface for growth with microorganisms due to the larger disk diameter and less homogeneous growth surfaces due to the stronger fluctuating cell structure of the regranulate as a basic component.

3. Ausführungsbeispiel3rd embodiment

Analog zur Verfahrensweise von Beispiel 1 wird zur Erzeugung eines schäumfähigen Schaumkerns 1 mit erhöhter spezifischer Dichte auf Basis eines HD-PE für Extrusionsanwendungen eine Mischung aus

  • • 65 % HD-PE mit einer Dichte von 0,952 g/cm3
  • • 15,2 % LD-PE für Extrusionsanwendungen mit einer Dichte von 0,92 g/cm3
  • • 4 % Ethylen-Okten-Copolymer mit einer Dichte von 0,88 g/cm3
  • • 12,3 % einer gemahlenen Kreide von < 2 µm Partikelgröße und einer spezifischen Dichte von 2,72 g/cm3
  • • 3,5 % eines 20 % endothermes Treibmittel enthaltendes LD-PE-Granulats mit einer summarischen Dichte von 1,50 g/cm3 (nach der Gasabspaltung und Herauslösen von festen Zerfallsprodukten des Treibmittels aus dem Bewuchskörper)
hergestellt. Die spezifische Dichte dieser Mischung errechnet sich über die anteilige Addition der Volumenanteile der Einzelkomponenten und Umrechnung in die gemeinschaftliche Dichte zu 1,038 g/cm3. Diese Mischung wird in einem ersten Extruder 3, der als Einschneckenextruder ausgeführt ist, mit 90 mm Schneckendurchmesser und mit Schmelzetemperiermöglichkeit extrudiert und im Extrusionswerkzeug über einen zweiten Extruder 4 mit einer Ummantelung 2 aus EVA mit einer spezifischen Dichte von 0,94 g/cm3 versehen. Der Schmelzestrang schäumt nach dem Verlassen der Runddüse zu einem Strang mit 25 mm Durchmesser auf, wobei die Dicke der ungeschäumten Ummantelung 2 aus EVA durchschnittlich 1,1 mm und die Schaumdichte des Verbundstranges 0,44 g/cm3 beträgt. Der Gewichtsanteil der kompakten EVA-Ummantelung 2 beträgt ca. 18 %. Die Dichteermittlung über die Volumenanteile von Schaumkern 1 und Ummantelung 2 ergibt eine gemeinsame spezifische Dichte von 1,017 g/cm3. Der koextrudierte Rundschaumstrang wird durch einen zu 30° eingestellten Schnittwinkel zu ovalen Scheiben von 1,10 mm Dicke geschnitten, wobei die meisten der Schaumzellen 11 von 0,5 mm bis 1,5 mm angeschnitten werden und bestimmungsgemäß Kavitäten für die Ansiedlung von Mikroorganismen bilden. Gleichzeitig werden an den Schnittflächen Füllstoffpartikel 12 freigelegt, die die bessere und dauerhafte Ansiedlung von Biofilmen ermöglichen. Die Schaumscheiben mit der EVA- Ummantelung 2 haben vergleichbare Eigenschaften wie die Bewuchskörper aus Beispiel 1, bieten allerdings eine ca. 5 % größere Bewuchsoberfläche für den Bewuchs mit Mikroorganismen durch den vergrößerten Scheibendurchmesser im Vergleich zu radial geschnittenen runden Scheiben von 25 mm Durchmesser. Das Bewegungsverhalten in den turbulenten Strömungen der Biokläranlagen wird durch die ovale Scheibenform nicht gestört.Analogously to the procedure of example 1, a mixture of
  • • 65% HD-PE with a density of 0.952 g/ cm3
  • • 15.2% LD-PE for extrusion applications with a density of 0.92 g/ cm3
  • • 4% ethylene octene copolymer with a density of 0.88 g/ cm3
  • • 12.3% of ground chalk with a particle size of < 2 µm and a specific density of 2.72 g/cm 3
  • • 3.5% of an LD-PE granulate containing 20% endothermic blowing agent with a total density of 1.50 g/cm 3 (after gas elimination and leaching of solid decomposition products of the blowing agent from the growth body)
manufactured. The specific density of this mixture is calculated as 1.038 g/cm 3 by adding the proportions by volume of the individual components and converting it into the overall density. This mixture is extruded in a first extruder 3, which is designed as a single-screw extruder, with a screw diameter of 90 mm and with melt temperature control option, and is provided in the extrusion tool via a second extruder 4 with a jacket 2 made of EVA with a specific density of 0.94 g/cm 3 . After leaving the round die, the strand of melt foams to form a strand with a diameter of 25 mm, the thickness of the non-foamed EVA casing 2 being on average 1.1 mm and the foam density of the composite strand is 0.44 g/cm 3 . The proportion by weight of the compact EVA casing 2 is approximately 18%. Determining the density using the volume fractions of foam core 1 and casing 2 results in a joint specific density of 1.017 g/cm 3 . The coextruded round foam strand is cut at a cutting angle set to 30° into oval discs 1.10 mm thick, with most of the foam cells 11 being cut from 0.5 mm to 1.5 mm and forming cavities as intended for microorganisms to settle. At the same time, filler particles 12 are exposed at the cut surfaces, which enable biofilms to settle better and permanently. The foam discs with the EVA coating 2 have comparable properties to the growth bodies from Example 1, but offer an approx. 5% larger growth surface for growth with microorganisms due to the increased disc diameter compared to radially cut round discs with a diameter of 25 mm. The movement behavior in the turbulent currents of the bio-sewage treatment plants is not disturbed by the oval disc shape.

4. Ausführungsbeispiel4th embodiment

Analog zur Verfahrensweise von Beispiel 1 wird zur Erzeugung eines schäumfähigen Schaumkerns 1 mit erhöhter spezifischer Dichte auf Basis eines HD-PE/LD-PE-Gemisches als Basismaterial eine Mischung aus

  • • 55 % HD-PE mit einer Dichte von 0,948 g/cm3
  • • 24,7 % LD-PE für Extrusionsanwendungen mit einer Dichte von 0,92 g/cm3
  • • 3 % Ethylen-Okten-Copolymer mit einer Dichte von 0,88 g/cm3
  • • 14,3 % feingemahlenem Kaolin von < 3 µm Partikelgröße und einer Dichte von 2,58 g/cm3
  • • 3 % eines 20 % endothermes Treibmittel enthaltendes LD-PE-Granulats mit einer summarischen Dichte von 1,50 g/cm3 (nach der Gasabspaltung und Herauslösen von festen Zerfallsprodukten des Treibmittels aus dem Bewuchskörper)
hergestellt. Die spezifische Dichte dieser Schaummischung errechnet sich über die anteilige Addition der Volumenanteile der Einzelkomponenten und Umrechnung in die spezifische Gesamtdichte zu 1,049 g/cm3. Diese Mischung wird in einem ersten Extruder 3, der als Einschneckenextruder ausgeführt ist, mit 90 mm Schneckendurchmesser und mit Schmelzetemperiermöglichkeit extrudiert und im Extrusionswerkzeug über einen zweiten Extruder 4 mit einer Ummantelung 2 aus EVA mit einer spezifischen Dichte von 0,94 g/cm3 versehen. Der Schmelzestrang schäumt nach dem Verlassen der Runddüse zu einem Strang mit 30 mm Durchmesser auf, wobei die Dicke der ungeschäumten Ummantelung 2 aus EVA durchschnittlich 1,0 mm und die Schaumdichte des Verbundstranges 0,48 g/cm3 beträgt. Der Gewichtsanteil der kompakten EVA-Ummantelung 2 beträgt ca. 17 %. Die Dichteermittlung über die Volumenanteile von Schaumkern 1 und Ummantelung 2 ergibt eine gemeinsame spezifische Dichte von 1,028 g/cm3.Analogously to the procedure of example 1, a mixture of
  • • 55% HD-PE with a density of 0.948 g/ cm3
  • • 24.7% LD-PE for extrusion applications with a density of 0.92 g/ cm3
  • • 3% ethylene octene copolymer with a density of 0.88 g/ cm3
  • • 14.3% finely ground kaolin with a particle size of < 3 µm and a density of 2.58 g/cm 3
  • • 3% of an LD-PE granulate containing 20% endothermic blowing agent with a total density of 1.50 g/cm 3 (after gas elimination and leaching of solid decomposition products of the blowing agent from the growth body)
manufactured. The specific density of this foam mixture is calculated as 1.049 g/cm 3 by adding the proportions by volume of the individual components and converting it into the specific overall density. This mixture is extruded in a first extruder 3, which is designed as a single-screw extruder, with a screw diameter of 90 mm and with melt temperature control option, and is provided in the extrusion tool via a second extruder 4 with a jacket 2 made of EVA with a specific density of 0.94 g/cm 3 . After leaving the round die, the strand of melt foams up to form a strand with a diameter of 30 mm, the thickness of the unfoamed EVA sheathing 2 being on average 1.0 mm and the foam density of the composite strand being 0.48 g/cm 3 . The proportion by weight of the compact EVA casing 2 is approximately 17%. Determining the density using the volume fractions of foam core 1 and casing 2 results in a joint specific density of 1.028 g/cm 3 .

Der koextrudierte Rundschaumstrang wird durch einen zu 30° eingestellten Schnittwinkel zu ovalen Scheiben von 1,15 mm Dicke geschnitten, wobei die meisten der Schaumzellen 11 von 0,6 mm bis 1,1 mm angeschnitten werden und bestimmungsgemäß Kavitäten für die Ansiedlung von Mikroorganismen bilden. Gleichzeitig werden an den Schnittflächen Füllstoffpartikel 12 freigelegt, die die bessere und dauerhafte Ansiedlung von Biofilmen ermöglichen. Die Schaumscheiben mit der EVA-Ummantelung 2 haben vergleichbare Eigenschaften wie die Bewuchskörper aus Beispiel 1. Der verwendete Füllstoff im Schaumkern 1, Kaolin, besitzt jedoch einen relativ niedrigen pH-Wert von 6 bis 7, was die Ansiedlung von Mikroorganismen begünstigt, die neutrale bis leicht saure Oberflächen bevorzugen. An den geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns 1 sind auch Füllstoffpartikel 12 freigelegt. Dadurch wird eine dauerhafte Besiedlung des Schaumkerns 1 mit Mikroorganismen aufgrund der leicht sauren Oberfläche und des weichmineralischen Gefüges verbessert. Die Schaumscheiben bieten analog zu Beispiel 3 eine ca. 15 % größere Bewuchsoberfläche für den Bewuchs mit Mikroorganismen durch den vergrößerten Scheibendurchmesser im Vergleich zu radial geschnittenen runden Scheiben von 30 mm Durchmesser.The coextruded round foam strand is cut at a cutting angle set to 30° into oval discs 1.15 mm thick, with most of the foam cells 11 being cut from 0.6 mm to 1.1 mm and forming cavities for the settlement of microorganisms as intended. At the same time, filler particles 12 are exposed at the cut surfaces, which enable biofilms to settle better and permanently. The foam discs with the EVA coating 2 have comparable properties to the growth bodies from example 1. The filler used in foam core 1, kaolin, however, has a relatively low pH of 6 to 7, which favors the colonization of microorganisms that are neutral to prefer slightly acidic surfaces. On the cut surfaces of the foam core 1, filler particles 12 are also exposed. This improves permanent colonization of the foam core 1 with microorganisms due to the slightly acidic surface and the soft mineral structure. As in example 3, the foam disks offer an approximately 15% larger growth surface for growth with microorganisms due to the larger disk diameter compared to radially cut round disks with a diameter of 30 mm.

5. Ausführungsbeispiel5th embodiment

Analog zur Verfahrensweise von Beispiel 1 wird zur Erzeugung eines schäumfähigen Schaumkerns 1 mit erhöhter spezifischer Dichte auf Basis eines HD-PE/LD-PE-Gemisches als Basismaterial eine Mischung aus

  • • 44,5 % HD-PE mit einer Dichte von 0,950 g/cm3
  • • 33,6 % LD-PE für Extrusionsanwendungen mit einer Dichte von 0,92 g/cm3
  • • 4 % Ethylen-Okten-Copolymer mit einer Dichte von 0,88 g/cm3
  • • 14,4 % Fe2O3-Pigments (rotes Eisenoxid) von < 4 µm Partikelgröße einer Dichte von 5,24 g/cm3
  • • 3,5 % eines 20 % endothermes Treibmittel enthaltendes LD-PE-Granulats mit einer summarischen Dichte von 1,50 g/cm3 (nach der Gasabspaltung und Herauslösen von festen Zerfallsprodukten des Treibmittels aus dem Bewuchskörper)
hergestellt. Die spezifische Dichte dieser Schaummischung errechnet sich über die Addition der Volumenanteile der Einzelkomponenten und Umrechnung in die spezifische Gesamtdichte zu 1,075 g/cm3. Diese Mischung wird in einem erstem Extruder 3, der als Einschneckenextruder ausgeführt ist, mit 90 mm Schneckendurchmesser und mit Schmelzetemperiermöglichkeit extrudiert und im Extrusionswerkzeug über einen zweiten Extruder 4 mit einer Ummantelung 2 aus EBA mit einer spezifischen Dichte von 0,93 g/cm3 versehen. Der Schmelzestrang schäumt nach dem Verlassen der Runddüse zu einem Strang mit 35 mm Durchmesser auf, wobei die Dicke der ungeschäumten Ummantelung 2 aus EVA durchschnittlich 0,8 mm und die Schaumdichte des Verbundstranges 0,50 g/cm3 beträgt. Der Gewichtsanteil der kompakten EVA-Ummantelung 2 beträgt ca. 15 %. Die Dichteermittlung über die Volumenanteile von Schaumkern 1 und Ummantelung 2 ergibt eine gemeinsame spezifische Dichte von 1,050 g/cm3. Der koextrudierte Rundschaumstrang wird zu runden Scheiben von 1,10 mm Dicke geschnitten, wobei die meisten der Schaumzellen 11 von 0,8 mm bis 1,4 mm angeschnitten werden und bestimmungsgemäß Kavitäten für die Ansiedlung von Mikroorganismen bilden. Gleichzeitig werden an den Schnittflächen Füllstoffpartikel 12 freigelegt, die die bessere und dauerhafte Ansiedlung von Biofilmen ermöglichen. Die Schaumscheiben mit der EBA-Ummantelung 2 haben vergleichbare Eigenschaften wie die Bewuchskörper aus Beispiel 1. Die relativ hohe spezifische Gesamtdichte der Bewuchskörper ermöglicht auch den bevorzugten Einsatz in Kläranlagen für Abwässer mit Dichten größer 1.0 g/cm3, zum Beispiel stark salzhaltigen Abwässern.Analogously to the procedure of example 1, a mixture of
  • • 44.5% HD-PE with a density of 0.950 g/ cm3
  • • 33.6% LD-PE for extrusion applications with a density of 0.92 g/ cm3
  • • 4% ethylene octene copolymer with a density of 0.88 g/ cm3
  • • 14.4% Fe2O3 pigments (red iron oxide) with a particle size of < 4 µm and a density of 5.24 g/cm 3
  • • 3.5% of an LD-PE granulate containing 20% endothermic blowing agent with a total density of 1.50 g/cm 3 (after gas elimination and leaching of solid decomposition products of the propellant from the growth body)
manufactured. The specific density of this foam mixture is calculated as 1.075 g/cm 3 by adding the volume fractions of the individual components and converting it into the specific overall density. This mixture is extruded in a first extruder 3, which is designed as a single-screw extruder, with a screw diameter of 90 mm and with the possibility of melt temperature control, and is provided in the extrusion tool via a second extruder 4 with a jacket 2 made of EBA with a specific density of 0.93 g/cm 3 . After leaving the round die, the strand of melt foams to form a strand with a diameter of 35 mm, the thickness of the unfoamed EVA sheathing 2 being on average 0.8 mm and the foam density of the composite strand being 0.50 g/cm 3 . The proportion by weight of the compact EVA casing 2 is approximately 15%. Determining the density using the volume fractions of foam core 1 and casing 2 results in a joint specific density of 1.050 g/cm 3 . The coextruded round foam strand is cut into round discs 1.10 mm thick, with most of the foam cells 11 being cut from 0.8 mm to 1.4 mm and, as intended, forming cavities for microorganisms to settle. At the same time, filler particles 12 are exposed at the cut surfaces, which enable biofilms to settle better and permanently. The foam discs with the EBA coating 2 have comparable properties to the growth bodies from example 1. The relatively high specific total density of the growth bodies also enables them to be used preferably in sewage treatment plants for waste water with densities greater than 1.0 g/cm 3 , for example waste water with a high salt content.

6. Ausführungsbeispiel6th embodiment

Analog zur Verfahrensweise von Beispiel 1 wird zur Erzeugung eines schäumfähigen Schaumkerns 1 mit erhöhter spezifischer Dichte auf Basis eines HD-PE/LD-PE-Gemisches als Basismaterial eine Mischung aus

  • • 50 % HD-PE mit einer Dichte von 0,950 g/cm3
  • • 26,5 % LD-PE für Extrusionsanwendungen mit einer Dichte von 0,92 g/cm3
  • • 5 % Ethylen-Okten-Copolymer mit einer Dichte von 0,88 g/cm3
  • • 12 % eines FeO-Schwarzpigments von < 8 µm Partikelgröße und einer Dichte von 5,75 g/cm3
  • • 3 % gemahlener, leicht wasserlöslicher Pottasche (K2CO3) von < 12 µm und einer Dichte von 2,43 g/cm
  • • 3,5 % eines 20 % endothermes Treibmittel enthaltendes LD-PE-Granulats mit einer summarischen Dichte von 1,50 g/cm3 (nach der Gasabspaltung und Herauslösen von festen Zerfallsprodukten des Treibmittels aus dem Bewuchskörper)
hergestellt.Analogously to the procedure of example 1, a mixture of
  • • 50% HD-PE with a density of 0.950 g/ cm3
  • • 26.5% LD-PE for extrusion applications with a density of 0.92 g/ cm3
  • • 5% ethylene octene copolymer with a density of 0.88 g/ cm3
  • • 12% of an FeO black pigment with a particle size of < 8 µm and a density of 5.75 g/cm 3
  • • 3% ground, slightly water-soluble potash (K 2 CO 3 ) of < 12 µm and a density of 2.43 g/cm
  • • 3.5% of an LD-PE granulate containing 20% endothermic blowing agent with a total density of 1.50 g/cm 3 (after gas elimination and leaching of solid decomposition products of the blowing agent from the growth body)
manufactured.

Die spezifische Dichte dieser Schaummischung errechnet sich über die Addition der Volumenanteile der Einzelkomponenten und Umrechnung in die gemeinschaftliche Dichte zu 1,054 g/cm3, wobei das spätere Herauslösen des K2CO3 aus den Oberflächen der Bewuchskörpers und aus den Zellwandungen und Zellzwischenräumen des Schaums mit Ersatz durch Wasser bereits berücksichtigt sind. Diese Mischung wird in einem ersten Extruder 3, der als Einschneckenextruder ausgeführt ist, mit 90 mm Schneckendurchmesser und mit Schmelzetemperiermöglichkeit extrudiert und im Extrusionswerkzeug über einen zweiten Extruder 4 mit einer Ummantelung 2 aus EBA mit einer spezifischen Dichte von 0,93 g/cm3 versehen. Der Schmelzestrang schäumt nach dem Verlassen der Runddüse zu einem Strang mit 33 mm Durchmesser auf, wobei die Dicke der ungeschäumten Ummantelung 2 aus EMA durchschnittlich 0,9 mm und die Schaumdichte des Verbundstranges 0,48 g/cm3 beträgt. Der Gewichtsanteil der kompakten EBA-Ummantelung 2 beträgt ca. 16 %. Die Dichteermittlung über die Volumenanteile von Schaumkern 1 und Ummantelung 2 ergibt eine gemeinsame spezifische Gesamtdichte von 1,036 g/cm3. Der koextrudierte Rundschaumstrang wird zu runden Scheiben von 1,10 mm Dicke geschnitten, wobei die meisten der Schaumzellen 11 von 0,8 mm bis 1,6 mm angeschnitten werden und bestimmungsgemäß Kavitäten für die Ansiedlung von Mikroorganismen bilden. Gleichzeitig werden an den Schnittflächen Füllstoffpartikel 12 freigelegt, die die bessere und dauerhafte Ansiedlung von Biofilmen ermöglichen. Die Schaumscheiben mit dem EBA-Ummantelung 2 haben vergleichbare Eigenschaften wie die Bewuchskörper aus Beispiel 1. Durch das Herauslösen von Pottaschepartikeln aus den Oberflächen der angeschnittenen Schaumzellen 11 ergibt sich eine zusätzliche Rauheit im Mikrobereich, die die Ansiedlung und Verankerung von Mikroorganismen auf den Bewuchskörperscheiben beschleunigen und erleichtern kann.The specific density of this foam mixture is calculated by adding the volume fractions of the individual components and converting them into the common density at 1.054 g/cm 3 replacement by water have already been taken into account. This mixture is extruded in a first extruder 3, which is designed as a single-screw extruder, with a screw diameter of 90 mm and with melt temperature control option, and is provided in the extrusion tool via a second extruder 4 with a jacket 2 made of EBA with a specific density of 0.93 g/cm 3 . After leaving the round die, the strand of melt foams to form a strand with a diameter of 33 mm, the thickness of the non-foamed casing 2 made of EMA being 0.9 mm on average and the foam density of the composite strand being 0.48 g/cm 3 . The proportion by weight of the compact EBA casing 2 is approximately 16%. Determining the density via the volume fractions of foam core 1 and casing 2 results in a joint specific total density of 1.036 g/cm 3 . The coextruded round foam strand is cut into round discs 1.10 mm thick, with most of the foam cells 11 being cut from 0.8 mm to 1.6 mm and, as intended, forming cavities for microorganisms to settle. At the same time, filler particles 12 are exposed at the cut surfaces, which enable biofilms to settle better and permanently. The foam discs with the EBA coating 2 have comparable properties to the growth bodies from example 1. The release of potash particles from the surfaces of the cut foam cells 11 results in additional roughness in the micro range, which accelerates the settlement and anchoring of microorganisms on the growth body discs and can facilitate.

BezugszeichenlisteReference List

11
Schaumkernfoam core
1111
Schaumzellenfoam cells
1212
Füllstoffpartikelfiller particles
22
Ummantelungsheathing
33
erster Extruderfirst extruder
44
zweiter Extrudersecond extruder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (17)

Bewuchskörper für Mikroorganismen in biologischen Kläranlagen, erzeugt aus einem extrudierten Polyolefin-Schaumkern (1) mit Schaumzellen (11) und einer koextrudierten, kompakten Ummantelung (2), wobei der Bewuchskörper als Verbundscheibe durch Schneiden des ummantelten Schaumkerns (1) erzeugt ist und geschnittene Oberflächen des Schaumkerns (1) Kavitäten durch angeschnittene Schaumzellen (11) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass - die Ummantelung aus mindestens einem Polyolefin oder mindestens einem Ethylen-Copolymer ohne anorganische Füllstoffe besteht, - eine spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers zwischen 1,00 g/cm3 und 1,10 g/cm3 durch einen Anteil von anorganischen Füllstoffpartikeln (12) mit einer spezifischen Dichte zwischen 2 g/cm3 und 8 g/cm3 im Schaumkern (1) einstellbar ist, um in biologischen Kläranlagen ein Aufschwimmen des Bewuchskörpers zu vermeiden und ein verbessertes Bewegungsverhalten zu erreichen, und - ein Anteil von Ethylen-Copolymeren im Schaumkern (1) vorhanden ist, der abhängig vom Anteil der anorganischen Füllstoffpartikel (12) so gewählt ist, um eine mit zunehmendem Anteil von anorganischen Füllstoffpartikel (12) abnehmende Dehnfähigkeit der Schmelze beim Schäumen sowie abnehmende Elastizität und Biegefestigkeit des geschnittenen Bewuchskörpers kompensiert werden.Growth bodies for microorganisms in biological sewage treatment plants, produced from an extruded polyolefin foam core (1) with foam cells (11) and a coextruded, compact casing (2), the growth bodies being produced as a composite disc by cutting the coated foam core (1) and cut surfaces of the foam core (1) have cavities through cut foam cells (11), characterized in that - the casing consists of at least one polyolefin or at least one ethylene copolymer without inorganic fillers, - a specific overall density of the growth body between 1.00 g/cm 3 and 1.10 g/cm 3 can be adjusted by a proportion of inorganic filler particles (12) with a specific density between 2 g/cm 3 and 8 g/cm 3 in the foam core (1) in order to prevent the growth body from floating in biological sewage treatment plants avoid and achieve improved movement behavior, and - a proportion of ethylene copolymers in the foam core (1) is present, which is selected depending on the proportion of inorganic filler particles (12) so that the proportion of inorganic filler particles (12) decreases Extensibility of the melt during foaming and decreasing elasticity and flexural strength of the cut growth body are compensated. Bewuchskörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Füllstoffpartikel (12) im Schaumkern (1) Partikelgrößen kleiner 10 µm aufweisen und aus mindestens einem Füllstoff, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Kreide, gefälltes Calciumcarbonat, Talkum, gefälltes Bariumsulfat, Kaolin, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid, gebildet sind.Growth bodies according to claim 1 , characterized in that the inorganic filler particles (12) in the foam core (1) have particle sizes smaller than 10 µm and consist of at least one filler selected from a group comprising chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, kaolin, potassium carbonate (potash), iron (III) oxide, iron (II) oxide and zinc sulfide. Bewuchskörper gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Füllstoffpartikel (12) einen Anteil von 1-50% im Schaumkern (1) aufweisen.Growth bodies according to claim 1 or 2 , characterized in that the inorganic filler particles (12) have a proportion of 1-50% in the foam core (1). Bewuchskörper gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Füllstoffe einen Anteil von 10-20% im Schaumkern (1) aufweisen.Growth bodies according to claim 3 , characterized in that the inorganic fillers have a proportion of 10-20% in the foam core (1). Bewuchskörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ethylen-Copolymere einen Anteil von 1-20% im Schaumkern (1) aufweisen.Covering bodies according to one of the preceding claims, characterized in that the ethylene copolymers have a proportion of 1-20% in the foam core (1). Bewuchskörper gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ethylen-Copolymere einen Anteil von 3-5% im Schaumkern (1) aufweisen.Growth bodies according to claim 5 , characterized in that the ethylene copolymers have a proportion of 3-5% in the foam core (1). Bewuchskörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers zur Verwendung im Süßwasser zwischen 1,00 g/cm3 und 1,03 g/cm3 durch anorganische Füllstoffpartikel (12) mit einer spezifischen Dichte von < 3 g/cm3 im Schaumkern (1) eingestellt ist.Growth body according to one of the preceding claims, characterized in that the total specific density of the growth body for use in fresh water is between 1.00 g/cm 3 and 1.03 g/cm 3 due to inorganic filler particles (12) with a specific density of <3 g / cm 3 is set in the foam core (1). Bewuchskörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers zur Verwendung im Salzwasser zwischen 1,03 g/cm3 und 1,05 g/cm3 durch anorganische Füllstoffpartikel (12) mit einer spezifischen Dichte von > 3 g/cm3 im Schaumkern (1) eingestellt ist.Growth body according to one of the preceding claims, characterized in that the total specific density of the growth body for use in salt water is between 1.03 g/cm 3 and 1.05 g/cm 3 due to inorganic filler particles (12) with a specific density of > 3 g / cm 3 is set in the foam core (1). Bewuchskörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ethylen-Copolymer ausgewählt ist aus einer Gruppe von Ethylen-Copolymeren, gebildet aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen-Methylacrylat-Copolymeren, Ethylen-Butylacrylat-Copolymeren und Ethylen-Okten-Copolymeren.Covering body according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one ethylene copolymer is selected from a group of ethylene copolymers formed from ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-methyl acrylate copolymers, ethylene-butyl acrylate copolymers and ethylene-octene -copolymers. Bewuchskörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil anorganischer Füllstoffpartikel (12) im Schaumkern (1) aus mindestens einem anorganischen Füllstoff aus einer Gruppe von Kreide, gefälltem Calciumcarbonat, Talkum, gefälltem Bariumsulfat, Kaolin, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid gebildet ist, wobei an geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns (1) Füllstoffpartikel (12) freigelegt sind, die eine dauerhafte Besiedlung des Schaumkerns (1) mit Mikroorganismen aufgrund ausgewählter spezifischer Füllstoffeigenschaften verbessern.Growth body according to one of the preceding claims, characterized in that the proportion of inorganic filler particles (12) in the foam core (1) consists of at least one inorganic filler from a group of chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, kaolin, potassium carbonate (potash), iron (III) oxide, iron (II) oxide and zinc sulfide is formed, with filler particles (12) being exposed on cut surfaces of the foam core (1), which improve permanent colonization of the foam core (1) with microorganisms due to selected specific filler properties. Bewuchskörper gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch angepasste Anteile von anorganischen Füllstoffpartikeln (12), die aus einer Gruppe von Kreide, gefälltem Calciumcarbonat, Talkum, gefälltem Bariumsulfat, Kaolin, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid, ausgewählt sind, an geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns (1) ein pH-Wert zwischen 4 und 9 einstellbar ist.Growth bodies according to claim 10 , characterized in that by adjusted proportions of inorganic filler particles (12) from a group of chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, kaolin, potassium carbonate (potash), iron (III) oxide, iron (II) oxide and zinc sulfide, a pH value between 4 and 9 can be adjusted on cut surfaces of the foam core (1). Bewuchskörper gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch ausgewählte Anteile von anorganischen Füllstoffpartikeln (12), die aus einer Gruppe von Kreide, gefälltem Calciumcarbonat, Talkum, gefälltem Bariumsulfat, Kaliumcarbonat (Pottasche), Eisen(III)-oxid, Eisen(II)-oxid und Zinksulfid, ausgewählt sind, an geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns (1) der pH-Wert zwischen 7 und 9 eingestellt ist.Growth bodies according to claim 10 , characterized in that by selected proportions of inorganic filler particles (12) from a group of chalk, precipitated calcium carbonate, talc, precipitated barium sulfate, potassium carbonate (potash), iron (III) oxide, iron (II) oxide and zinc sulfide are selected, the pH value is adjusted to between 7 and 9 on cut surfaces of the foam core (1). Bewuchskörper gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an geschnittenen Oberflächen des Schaumkerns (1) durch ausgewählte Anteile von anorganischen Füllstoffpartikeln (12), die aus einer Gruppe von Kaolin und anderen Tonmineralien ausgewählt sind, der pH-Wert zwischen 4 und 7 eingestellt ist.Growth bodies according to claim 10 , characterized in that the pH value is adjusted to between 4 and 7 on cut surfaces of the foam core (1) by selected proportions of inorganic filler particles (12) selected from a group of kaolin and other clay minerals. Verfahren zur Herstellung eines Bewuchskörpers für Mikroorganismen nach Anspruch 1, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Bereitstellen von mindestens einem Polyolefin, mindestens einem Ethylen-Copolymer sowie einem Treibmittel und anorganischen Füllstoffpartikeln (12), die alle in Granulaten gebunden sind, - Mischen des mindestens einen Polyolefins, des mindestens einen Ethylen-Copolymers, des Treibmittels sowie der anorganischen Füllstoffpartikel (12) zu einer Mischung, wobei eine spezifische Gesamtdichte des Bewuchskörpers durch Anteile von anorganischen Füllstoffpartikeln (12) in der Mischung eingestellt wird und eine mit wachsenden Füllstoffanteilen abnehmende Elastizität und Biegefestigkeit des Bewuchskörpers durch einen in Abhängigkeit von den Füllstoffanteilen größer gewählten Anteil des Ethylen-Copolymers in der Mischung mindestens teilweise kompensiert wird, - Bereitstellen mindestens eines Polyolefin-Granulats oder mindestens eines Ethylen-Copolymer-Granulats für eine Ummantelung, - Zuführen der Mischung zu einem ersten Extruder und des mindestens einen Polyolefin-Granulats oder des mindestens einen Ethylen-Copolymer-Granulats für die Ummantelung zu einem zweiten Extruder, wobei der zweite Extruder ein Koextruder des ersten Extruders ist, - Erhitzen der Mischung im Bereich von 160-190°C, um eine große Anzahl von Schaumzellen mit Gaseinschlüssen auszubilden, - Erhitzen des mindestens einen Polyolefin-Granulats oder des mindestens einen Ethylen-Copolymer-Granulats, - Koextrudieren der erhitzten Mischung und des mindestens einen erhitzten Polyolefins oder des mindestens einen erhitzten Ethylen-Copolymers durch je ein Ventil oder mehrere Ventile des ersten und des zweiten Extruders, wobei durch das Koextrudieren ein Strang entsteht, in dem ein Schaumkern (1) aus Schaumzellen, bestehend aus der ersten Mischung, enthalten ist und der Schaumkern (1) durch eine um den Schaumkern (1) koextrudierte, kompakte Ummantelung, bestehend aus dem mindestens einen Polyolefin- oder dem mindestens einen Ethylen-Copolymer, umhüllt wird und - Schneiden des Strangs in scheibenförmige Bewuchskörper mit Messern in einer Schneidvorrichtung, wobei Schaumzellen durch das Schneiden des Schaumkerns (1) angeschnitten, Füllstoffpartikel (12) an den Schnittflächen freigelegt und oberflächliche Kavitäten zur Oberflächenvergrößerung gebildet werden, um die Ansiedlung der Mikroorganismen zu verbessern.Method for producing a growth body for microorganisms claim 1 , comprising the following process steps: - providing at least one polyolefin, at least one ethylene copolymer and a blowing agent and inorganic filler particles (12), all of which are bound in granules, - mixing the at least one polyolefin, the at least one ethylene copolymer, the blowing agent and the inorganic filler particles (12) to form a mixture, with a specific overall density of the growth body being adjusted by the proportions of inorganic filler particles (12) in the mixture and with increasing filler proportions decreasing elasticity and flexural strength of the growth body by a larger selected depending on the filler proportions Proportion of the ethylene copolymer in the mixture is at least partially compensated, - providing at least one polyolefin granulate or at least one ethylene copolymer granulate for a sheath, - feeding the mixture to a first extruder and the at least one polyolefin granulate or the at least an ethylene copolymer granulate for casing to a second extruder, the second extruder being a co-extruder of the first extruder, - heating the mixture in the range of 160-190°C to form a large number of foam cells with gas pockets, - heating the at least one polyolefin granulate or the at least one ethylene copolymer granulate, - coextruding the heated mixture and the at least one heated polyolefin or the at least one heated ethylene copolymer through one or more valves of the first and second extruder, wherein the coextrusion produces a strand in which a foam core (1) of foam cells consisting of the first mixture is contained and the foam core (1) through a compact casing coextruded around the foam core (1) and consisting of the at least one polyolefin - or the at least one ethylene copolymer, and - cutting the strand into disk-shaped growth bodies with knives in a cutting device, with foam cells being cut through the cutting of the foam core (1), filler particles (12) being exposed on the cut surfaces and superficial cavities for surface enlargement are formed to improve the colonization of microorganisms. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer der Schneidvorrichtung den Strang unter einem Winkel von 10-45° schneiden, wodurch der hergestellte Bewuchskörper eine verlängerte elliptische Form aufweist.procedure according to Claim 14 , characterized in that the blades of the cutting device cut the strand at an angle of 10-45°, whereby the growth body produced has an elongated elliptical shape. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang nach dem Koextrudieren zunächst auf eine Wickelvorrichtung aufgewickelt und vor dem Schneiden gekühlt wird.procedure according to Claim 14 or 15 , characterized in that after the co-extrusion the strand is first wound up on a winding device and is cooled before cutting. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse des Extruders oder im Extruder vorhandene Extruderschnecken während des Koextrudierens gekühlt werden, um eine Schmelzeviskosität der Mischung konstant auf einem Niveau für optimale Schäumbarkeit zu halten.Method according to one of Claims 14 until 16 , characterized in that a housing of the extruder or extruder screws present in the extruder are cooled during coextrusion in order to keep a melt viscosity of the mixture constant at a level for optimal foamability.
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