DE1784685A1 - Verfahren zur Abwasser-Behandlung - Google Patents

Description

DR. ELISABETH JUNG₁ DR. VOLKER VOSSIUS. DIPL-IIMU. ucnHARCj ^

PATENTANWÄLTE . MÖNCHEN» S₁EGESST_nASSE₂₈ · TtL EFON 341067 . TELEGB AMM-ADRESSE: .N VENT/M O NCHEN

u_cZ₀: D 493 Ms/Ms
PMC 3191 5. September I968

PMO Corporation New York, N₁Y₉, V,St,An

" Verfahren zur Abwasser-Behandlung "

Priorität* 5«September 1967_f V„St«A. Anmelde-Nr.i 665 375

Sie Erfindung bezieht eich auf ein Verfahren zur Abwasser-Behandlung, das insbesondere dazu dient, die Arbeitsweise der bekannten Eompaktanlagen für Abwasser-Behandlung zu verbessern. Diese vorfabrizierten Anlagen haben üblicherweise ein Fassungsvermögen von etwa 570 000 Liter Abwasser je Tag, und darin wird dan Abwasser unter aeroben Bedingungen in Kontakt mit aktiviertem Schlamm gebracht und die Flüssigkeit des resultierenden Gemisches wird von dem Schlamm abgetrennt. Der Ablauf hat häufig einen hohen Bakteriengehalt (beispielsweise einen Gehalt an aeroben Orga-

7 7 nismen in der Grössenordi.ung von etwa 1 χ 10 bis 5 x 10 per ml) und ist sichtlich verfärbt»

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Eine typische Anlage dieaer Art wird in dem Bulletin 6231 aus 1966 der Chicago Pump, PMC Corporation beschrieben* Andere Berichte, in denen solche Anlagen erläutert aind, finden sich in einer Arbeit "Package Aeration Plants" von Ralph H. Baker jr., die bei der Jahresversammlung der American Water Works Association (und Water Pollution Control Federation) in Charlotte, N,C, am 12oNovember 1963 vorgelegt und von dem State Board of Health, Bureau of Sanitary Engineering, Division of Waste Water, Florida, in einem Bulletin mit dem Xitel "Florida's experiences with small activated sludge plants¹* nachgedruckt wurde, und ferner in dem Bulletin der national Sanitation Foundation, Ann Arbor, Michigan, vom September 1966, betreffend "Paokage Plant Criteria Development Part It Extended Aeration«*¹

Bevor man den Ablauf in einen Iluea oder ein eonstigea Gewässer ablässt, wird er üblicherweise durch Zueata eines Hypochlorite, wie beispielsweise Hatriumhypochlorit oder Calolumhypochlorit, in einer einen ohlorierten Ablauf mit wenigstens 1 ppm an Re at chlor (bestimmt nach der bekannten 5-Minuten-Analya· unter Verwendung der mit o-Solidin durohgeführten oolor^metrisohen Methode) ergebenden ausre lohenden Menge ohloriert·

Es wurde gefunden, dass sich dieses bekannte Verfahren verbessern lässt, wenn man erfindungsgemäss die Chlorierung

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des Ablaufes in der Weise vornimmt, dass man als Chlorierungs« mittel eine zur Gewinnung eines 1 bis 6 ppm an Restchlor enthaltenden chlorierten Ablaufes ausreichende Menge einer oder mehrerer Chlorisocyanurat-Verbindungen, wie Natriumdiohlorisocyanurat, Kaliumdichlorisocyanurat, einer Komplex-Verbindung aus Kaliumdichlorisocyanurat und Trichlorisocyanursäure, v/ie beispielsweise die als /"(mono-i'richlor)-tetra-Cmono-kaliumdichlor J^-pent a-lsocyanurat oder (TrichlorHaono-kaliumdlchlorJ-di-isocyanurat oder Mischungen dieser Komplexverbindungen bekannter Substanzen, ü?richlorisocyanursäure oder Dichlorisocyanursäure, verwendet· Es wurde überraschend festgestellt, dass die Menge an ChloriBocyanuratverbindung, die man benötigt, um den gewünschten prozentualen Anteil an Sestohlor in dem Ablauf zu sichern, bezogen auf die Menge an Ohlor in dem Zusatz, sehr viel geringer ist als wenn übliche Chlorierungsmittal verwendet werden. Trotz der geringeren erforderlichen Chlor« menge erreicht man mit dem erfindungsgemässen Verfahren . eine höhere bakterizide Wirkung (beispielsweise ermittelt durch Auszählung der Bakterien oder mit Zeit-Iötungs-Prüfungen)« Darüber hinane bedarf es beim erfindungegemäeeen Verfahren, wenn überhaupt, nur einer geringen Unterhaltung der Chlorierungsvorrichtungen; beispielsweise besteht keine fendenz, dass die wässrige lösung der Chlorieooyanuratverblndung einen Schlamm bildet, der sich in den zur Einspeisung' der Chlorierungslösung in den Ablauf eingesetzten

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Messpumpen oder In den Mischbehältern und deren Zusatzeinrichtungen sammelt und diese beeinträchtigt· Die ChlorierungslÖBung hat aueserdem eine sehr gute Stabilität O

Die Gründe für die verbesserte Wirksamkeit der Chlorisooyanurat-Verbindungen sind noch nicht erforscht. Bei den Bemühungen, herauszufinden, ob der niedrigere Chlorbedarf daraus resultiert, dass diese Verbindungen nicht mit denjenigen Substanzen in dem Ablauf reagieren, mit denen Hypochlorit in Reaktion tritt, wurden folgende Vergleichsuntereuohungen durchgeführt· Nachdem bei Proben des selben Ablaufe einmal durch Behandlung mit (a) Hatriumdlohlorisooyanurat und zum anderen mit (b) Galoiumhypoohlorit ein gegebener Wert an Restohlor erreicht war« wurde zu beiden Proben eine gleiche Menge an Hypochlorit zugegeben« Die Wirkungen» angegeben als Gehalt an Restohlor in dem Endprodukt, waren die gl ei oh en, und daraus erkennt man, daae der geringere OhIorbedarf bei der Verwendung von Hatriumdiclilorieooyamirat nicht ein Ergebnis einer geringeren effektiven Oxydation dee oxydierbaren Materials durch diese Substanz war«

Die Clilorisooyanurat-Verbindungen können sehr bequem als eine lösung alt einer Konzentration von beispielsweise 0,1 bis 10 $>> vorzugsweise wenigstens etwa 1 #, und insbesondere etwa 2 bis 5 #> zugesetzt werden« Die Chlor-

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isocyanurat-Verbindungen sind in diesen Konzentrationen (ausgenommen die freien Säuren, deren Löslichkeit niedriger als 2 $> liegt) in Wasser leicht löslich, und die lösungen haben gute Stabilität; daher ist es möglich, eine grössere Menge einer solchen Lösung einmal zuzubereiten und dann über mehrere Tage zu verwenden, ohne dass irgend eine Wartung erforderlich ist, Man kann die Chlorisocyanurat-Verbindung auch gut in fester Form (z*B_e als Pulver) zugeben; es wurde ge£ua.den, dass sie sich ohne Schlammbildung in dem nicht-chlorierten Ablauf leicht auflöstο

Man gibt die Chlorisoeyanurat-Verbindung im allgemeinen in einer solchen abgemessenen Menge dem nicht-chlorierten Ablauf tu, dass etwa 1 bis 6 ppm (bestimmt nach der 5-Minuten-Methode) an Restchlor verbleibeno Üblicherweise hat der Ablauf, der chloriert werden soll, eine Temperatur im Bereich von etwa 5 bis 50 ⁰O.

In der beigefügten Zeichnung ist in grafischer Darstellung die Beziehung zwischen zugesetztem Chlor und Re st chlor bei einem Ablauf einer Abwasser-Aufbereitungsanlage eines Restaurants und Motels veranschaulicht, und dabei sind die Wirkungen verglichen, die man durch Verwendung einer Chlorisocyanurat-Verbindung, speziell Uatriumdiohlorisocyanurat, sowie Calciumhypochlorit zum Einbringen des Chlors erzielt.

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In den nachstehenden Beispielen, in denen, sofern nichts anderes gesagt ist, alle angegebenen Seile Gewichtsteile bedeuten, wird das erfindungsgemässe Verfahren nooh näher erläutert ο In allen Beispielen wurde bei Zimmertemperatur (20 bis 25 ⁰O) gearbeitet, sofern niohts anderes angegeben ist«

Beispiel 1

Dieses Beispiel bezieht sieh auf die Behandlung eines Ablaufs aus einer Abwasserkompaktanlage, in die unbehandeltes Abwasser aus einem Induatrie-SOrsohungelaboratorium mit einer Zulaufgesohwindigkeit von 27 800 Litern je Sag eingespeist wurde ₀ Das Abwasser, das sninäehet nacheinander durch ein Btoken but Entfernung von Eies und Sand, eine Zerkleinerungsvorrichtung und ein vorgeschaltetes Absitebecken geführt wurde, lief in ein Belebungsbecken ein« Belüfteter Faulschlamm, der bei früherer Behandlung von Abwasser während des Verfahrens angefallen war, wurde aus einem aeroben Belebungatank in das selbe Belebungsbecken eingebracht« Sowohl duroh die in dem Belebungsbecken als «aoh in dem aeroben Belebungstank befindliche Masse liess man Luft hindurchperlen. Aus dem Belebungsbecken floss das Material in ein Absetzbecken für die ffaohklärung, in welche on der Schlamm sioh absetzte und teilweise in den Belebungstank, teilweise in das Belebungsbecken zurUokgeführt wurde« Die Überstehende Flüssigkeit ("nichtohlorierter Ablauf¹¹) wurde

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aus dem lets-ben Absetzbecken in ein für das In-Kontakt-Bringen mit äem Chlor bestimmtes Becken übergeführt, worin es mit einem abgemessenen Strom einer wässrigen lösung, die 1 i> aktives Chlor enthielt, vermischt wurde» bevor man sie abzöge Die Kontakt se it zwischen der chlorierenden Lösung und dem Ablauf in dem für den Kontakt mit dem Chlor bestimmten Becken beträgt wenigstens 15 Minuten, vorzugsweise mehr (beispielsweise 30 Minuten oder auch sogar mehrere Stunden, 3e nach der Kapazität der Anlage im Verhältnis zur Belastung ) ·

Pur VergleichBzwecke wurde nlchtchlorierter Ablauf in getrennten Ansätzen gemisoht mi« (a) einer wässrigen Lösung von Natriumdiehlorieooyanurat, die 1 ^ an aktivem Chlor enthielt, und (b) einer wässrigen Lösung von Caloiumhypoohlorlt, die ebenfalls 1 # an aktivem Chlor enthielt (hergestellt durch Auflösen des üblicherweise verwendeten granulierten Calciumhypochlorite mit 70 # aktivem Chlor In Wasser). Die Menge von ;jeder Löaung, die erforderlich war, um den gewünschten Wert an Restohlor in übtx resultierenden chlorierten Abläufen zu erzielen (2 ppm» bestimmt durch "S-Minuten-Analyse", entsprechend etwa 0,8 ppm, ermittelt durch, "augenblickliche Analyse"), wurde bestimmte Diene YergleichBuntersuchungen wurden an einer Beine vor Proben des niohtchlorierten Ablaufes durchgeführt, die in stündlichen Abständen aus der Abwasseranlage entnommen

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wurdenο In jedem Fall war die Menge an Chlor aus dem Hatriumdichlorisocyanurat, die but Erzielung des gewünschten EeetChlorgehaltβ erforderlich war, beachtlich niedriger (beispielsweise etwa 20 i» geringer) als die Menge an Chlor aus Calciumhypdchlorit, das für den gleichen Zweck erf order lioh war α

Die Method«, nach der in diesem Beispiel analytisch der Gehalt an Reetohlor bestimmt wurde, war die gleiohe, wie sie in "Standard Methods-Wat er and Waste Wat er, APHA, AWWA, VPCP, American Fublio Health Aea'ru, Xnc.ⁿ, 1960, Seiten 103 - 105» beschrieben 1st, wobei das Re st chlor mit einer konventionellen oolorimetrischen Methode mit o-Tolidin bestimmt und in Abständen von jeweils 15 Miauten Ablesungen vorgenommen wurden, bis drei nacheinander folgende Ablesungen keinen Unterschied mehr «6 igten ο Bei der IXirohführung der Analysen kann man den Farbwert sofort naeh der Sugabe der die Farbe hervorrufenden Reagentien bestimmen (sogenannte "augenblickliche Analyse") oder 5 Minuten naoh Sugabe des die !Farbe erzeugenden Reagens ablesen (die "5-Minuten-Analyse").

Beispiel 2

Ss wurde wie in Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, Jedoch wurden Proben einer anderen Abwasser-Behandlungsanlag· des gleichen Tyjte, die but Aufbereitung der Abwässer eines

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Motel~Re3taurant~3etrlebes diente und in die rohe Abwässer in einer Mengö vor», etwa 139 000 Liter je Sag eingebracht wurden₉ untersucht* Es wurden ähnliche Ergebnisse erhalten, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind* In jedem Fall war das Verhältnis der durchschnittlichen Mengen an Natriumdichioriisocyanurate und Calciurahypochlorit-Iiöaungenj die Eur Erzielung von 0*8 ppm Restchlor erforderlich waren, das gleiche j doiu im Durchschnitt wuräe mit 26 ppm aktivem Chlor zu Beginn der Behandlung, das in Form von Diehlorisοcyanurat«lösung zugegeben wurde, dae gleiche "Ergebnis erzielt wie mit 32 ppm aktivem Chlor, das in Form von Hypochlorit-Lösung eingesetst worden war. Die gleichen Ergebnisse (d«h. der geringere Bedarf an Chlor bei Verwendung von Dichlorisooyanurat) wurden auch dann erhalten» wenn man den pH-Wert des mit dem Dichlorisocyanurat behandelten Gemisches höher einstellte, um ihn demjenigen der mit dem Hypoohlorit behandelten Mischung anzugleichen;,

In beiden Beispielen 1 und 2 war die Chlorierung in jedem Pail so wirksam, dass die meisten Bakterien in dem Ablauf innerhalb von 10 Minuten getötet, jedoch der Bedarf an chemischem Sauerstoff (bestimmt nach den Α,-3«Ϊ·Μ·-Vorschriften Methode D 1252-60) nicht sonderlich erhöht war₅ Die Behandlung mit dem Natriumdichlorisocyanurat hatte eine hervorragende Bleiohwirkung auf den Ablauf«

Patentansprücheι

BAD ORIGINAL

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Claims (1)

1. - ίο -

   Patent Einsprüche

   Verfahren sur Abwasser-Behandlung, "bei dem Abwasser unter aeroben Bedingungen mit aktiviertem Schlamm in Kontakt gebracht, die flüssigkeit des resultierenden Gemisches von dem Schlamm abgetrennt- der Ablauf mit einem wässrigen Chlorierungsmittel gemischt und ein 1 bis 6 ppm Restchlor {bestimmt mittels der colorimetrischen o-»Solidin«-5-Minu1;en«Ksthode) enthaltender chlorierter Ablauf abgezogen wircu dadurch gekennzeichnet, dass man als Ghlorierv».ugsmittel eine oäar mehrere Chlorisocyanurat-Verbindungen verwendet

   2c Verfahren nach Anspruch 1_t dadurch gekennzeichnet, dass man als Chlorierungsmittel Hatriumdiohlorisocyanurat, Kaliumdichlorisocyanur»t_teine Komplex» verbindung aue Kaliumdichlorisocyanurat und Srichlorisocyaxmrsäure₉ Srichlorisocyanursäure oder Dichlorisocyanursäure verwendete

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