DE1913341A1

DE1913341A1 - Verfahren zur Abwasserbehandlung unter Phosphorentfernung

Info

Publication number: DE1913341A1
Application number: DE19691913341
Authority: DE
Inventors: Albertson Orris Earl
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Priority date: 1968-03-22
Filing date: 1969-03-15
Publication date: 1970-10-08
Also published as: AT291868B; FR2004566A6; NO129401B; SE376227B; NL6904432A; US3423309A; GB1269223A; CH561665A5; DK138012B

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath Dr, Dieter Weber

PATENTANWÄLTE Telegrammadresse! WILLPATENT PojuAedci Frankfurt/Main 6768 Bank: Dresdner Bank AG. Wlesl»din

Konto Nr. 876807 · ·

D - 62 MtsWDEN Postfach 1327

'Uä ro

Gustav-FraytafStrat· ZS Telefon (0*121) 37 27 20

Dorr-Oliver Incorporated

77 Haveaeyer iano Stanford / Connsctlout - VSA

7eriaiirett star

unter Plaosphorentfernung

rom 22. HSrss 1968 untdr der Serial ΙΓο· 715 376 in TJSA

Zusatzanmeldung zu deutscher Patentanmeldung ^:

D 54 661

P 16 42 399.7 .

Erfindung betrifft Verbesserungen bei einoa liierten ehemieehen und biologischen Behandlungsverfahren

'«I

Kur Herabsetzung des Mhratoffgehaltes aus organischem Abfa3.lmater5.al via Abwaaser goaäß dem Yerfahrsn der Eauptanmoldung.

Sine Haupteohwierigkeit in der Verunreinigung von FlUesan

und Seen besteht in der Zunahme des Algenwachetume infolge

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der Tatsache, daß tt&iches Haushaltsabwässer eine reiche Quelle an Nährstoffen darstellt, die von Algen benötigt werden· Hierunter sind Phosphor und Stickstoff am wichtigsten· Die Entfernung von Phosphor bietet einen praktischen und .wirksamen Weg zur Regelung des Algenwachstums in den meisten Haturgewägsern· ;'

Bisher erfolgte die Extraktion von Phosphor aus Abwasser in erster. Linie in einem chemischen dritten Behandlungssystem des Auslaufes aus der Abwasserbehandlungsanlage, vor dessen Rückführung zu den Haturgewässern durch masive Dosierungen von Pällungsmitteln für Phosphate wie Calcium^ oxyd, Alaun oder Eisensalssso Die Hauptanmeldung befasst eich mit der Aufgabe, diese massive Dosierung und die damit verbundenen übermäßigen Sosten durch ein komplementäres chemisches und biologisches Verfahren und eine Apparatur \ zu beheben, wodurch sowohl die löslichen PhosphatverblnduÄ'gen als auch suspendierte organische Phosphate in einer he-. grenzten ersten Kalkbehandlungsstufe mit anschließender biologischen Phosphorentfernung herabgesetzt werden. Sie beruht auf der Feststellung, daS das Chemikal, insbesondere Kalk relativ wirtschaftlich ist, wenn man ihn für eine gisibe _; Entfernung eines Hauptanteiles des Phosphors anwendet, jedoch progressiv weniger wirtschaftlich wird, weil man mehr Chemikal verwendet, wenn die Phosphorkonzentration niedriger wird. Andererseits ist das Verhältnis der biologischen Phosphorentfernung annähernd proportional der Geschwindig- ·

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keit der Zellsynthese und keine Punktion der Phosphor· konzentration so lange für das Zellwachstum günstige Bedingungen bestehen.

Durch Konbinierung dieser beiden Phosphorentfernungsmethoden kann aan also eine wirtschaftliche Phosphorentfernung τοη 80 bis 90 £ erzielen. Bs gibt jedoch eine Grenze für die Phosphorentfernung,die sich aus dem Zellwachstum ergibt· Ss besteht eine leoketronartige Zurttckwanderung in die flüssigkeit sowie eine metabolieche Phosphatentfernung· So lange ein hohes AusteaB an Zellaktivität und Phosphorentfernung besteht, begünstigt das Gleichgewicht die Phosphatentfernung. Wenn aber der verfügbare biologische Sauerstoffbedarf geringer wird, und eum Beispiel unter 10 bis 20 i* des ursprünglichen Bedarfes sinkt, vermindert eich die Zellaktivität ο Das Verhältnis von Phoophatentferaung zu Entfernung des biologischen Sauerstoffbedarfes nimmt vermutlich ab ,und des Verhältnis von Phoophorrückwanderung su entferntem Phosphor nimmt vermutlich relativ zu. Die Anwendung größerer Kalkmengen erhöht die Kosten und erzeugt einen hohen pH-Wert, der die Zellaktivität verhindert, wenn nioht Säure oder Kohlendioxyd zugesetzt wird, wodurch der Kostenaufwand weiter steigt. Ss ergibt sich ein wachsender Bedarf für eine verfeinerte Entferung des Phosphors bis zur Größenordnung von 5 £ oder weniger der ursprünglich vorhandenen Phosphormenge· Bisher wurde dieses Ergebnis durch massive Dosierung von Metallsalsen oder Kalk über

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die bezüglichen Mengen erhalten· Diese Maßnahme ist: zu

teuer ,um in den meisten Fällen für große Abwassermengen

praktisch zu oein.

.Die Erfindung hat sigh die Aufgabe äjines Verfahrens zur Herabsetzung des Phosphorgehaltes organischer Abfälle wie Abwasser zu einem hohen Grade in der Größenordnung von 5 1> oder weniger des.ursprünglichen Gehaltes zwecks Ver*? hinderung des Algenvrachsturns gestellt, wobei die Kosten an Chemikalien möglichst niedrig sein sollen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein ausgeglichenes und in sich abgewogenes Verfahren gelöst, indem man zunächst eine begrenzte chemische Fällungsbehandlung für diejenige Phosphorentfernung"vorsieht, bei der ein Chemikal wie Kalk die wirtschaftlichste biologische Behandlung für metabolische Entfernung ist, wo diese am wirksamsten ist,und für den relativ kleinen Rest verwendet man Metallsalz-_ausfällung, wobei der Gebrauch teurer Metallsalze aufgrund der relativ geringen zu entfernenden Phosphormenge weitgehend herabgesetzt ist. Biese Verfahrensstufen sind mit Plocfcung und Klärung oder sonstiger Fällimgsmittel-Entfemung z_v B, mittels Piltration oder Abschleuderung kombiniert. Ein sehr wichtiges Merkmal dieses Verfahrene besteht in der Eezirkulierung geflockter und ausgefällter Feststoffe zur Ploökungs- und Klär- oder Absetzstufe, tun

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^J BAD ORIGINAL

die Ausnutzung der Chemikalien su steigern und im Falle ' biologischen Wachstums dieses Wachstum zu beschleunigen. ' Dieses Verfahren führt auch selbst girder Ausstreifung von Ammoniak mit luft, um den Stickstoffgehalt des Ablaufes herabzusetze?*,* . .

FUr dieses Verfahren.ist die pH-Kontrolle wichtig. Der ^l mäßige Anfängseinsatz von Kalk, wie er bei diesem Verfahreh erforderlich ta*V giftet die Möglichkeit, dta pH°Wert" ■: so niedrig zu halten, daS @r das biologische Wachstum *

:.=.. ·■■ - ' ' ·'■ .- /nicht .·' ohne oder mit nur. geringfügigem Säurezusatz stört · ;

weiteres Merkmal..des· Erfindung besteht darin, daß man fürhjede,i^i^.Abnahm© der besonders verfeinerten ί Ph@@p|iorentfernii9^ k*ßß Begebnisse bis zu etWa 95 % Snt- ι f®gnuag erhalt en. kaiiri, indem man Metallsalze, in den Belüfter einführt«"Däduieh wird in einer einzigen. Anlage . ·. biologische Entf'flTi^ng, @h@mische Ausfällung'Se^'Phosphate^ und Hezirkulierüng V.0B^^,Feststoffen kombinier·!^. Bu^'eh.Ab- ) trenaung der Feststoffe la Auslauf vom- Seiftf%%i.liää· deren '.'" Hezirlnilierung von· einem hoehwertigen Schlamm©iitf©i^>aii2igßⁱ' >' ." klärbecken ist es mögliel ®lmn hohen Xbntaktgrad ^wisohensieh bildenden Flock-en vmn aktivem Schlamm..am ®%%±@%en₉ " ■ '*■ wa© ssu einer maximalen AuBwit%wß.g der·" Cnemika3si©a 'im Schlamm .und. größten EntferftUiig voa Phosphor durch.biologisches ■ Wachstum führt. Bei vielen ffafrirgewäesorn ist der Auslauf aus diesem Feststoffentfernungsbetrieb genügend frei von

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ÖAD ORfGiNAL

Phosphor, um solche Wässer ohne weitere chemische Behandlung ablaufen zu lassen.

Venn ein höherer Behandlungsgrad verlangt wird als oben j

angegeben wurde, wird die Zuspeisung von Chemikal. zum ;

Belüfter ausgeschaltet und eine Fertigbehandlung auge- , wendet, die in der Zuspeisung von Metallsalzen zum Ablauf

aus den Abwasserbelüftungsklärbeoken mit anschließender j

Plookung und Klärung besteht· Hier wird ebenfalls ein !

Hauptteil des Schlammes zwecks größerer Oliemikalienaus- i

nutzung rezirkuliert. Der fertige Ablauf kann einen so ϊ

nierigenPhosphorgehalt wie 1 bis 5 # &e3 ursprüngliches ]

Roh'*.Wassergehaltes, haben. >>?.·= ^:^· ' »

Die Erfindung betrifft also ein verbessertes.'Verfahren. ·.-. · | ■ zur kombinierten chemischen und biologischen Behandlung ; ' ' / organischen Abfallmaterials zwecks Herabsetzung seines .->·■ . . / Phosphprgehalte's; auf eine vorbestimmte.Mindestkbnzeritrati©äij und dieses Verfahren umfasst die Stuf en .der Zugabe eines ■ ,;-·/"· anfänglichen= chemischen Pällungsmittel? für Phosphor*
Abfallmaterial. Äweckö Ausfällung desjenigen Anteils c
Phoephorgehaltes, der am wirtschaftlichsten durch dm
Behandlung entfernt:, wird, und darauf folgende Belüftmi
der anfallenden Flüssigkeit in Gegenwart von
brauchenden biologischen Mitteln &ot Erzeugung eines Ab«='
lauf es von weiter herabgesetztem Phosphorgehalt, und di@g©§ Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Lauge

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entweder während oder nach ihrer Belüftung mit einem Metallsalz für PhospHorausfällung in dosierter Menge versetsst, um einen fertigen Überlauf von vorbestimmter Mindestkonzentration an, Phosphor zu erzeugen, wobei das Metalleale in wesentlich geringeren Mengen zugesetzt wird,als sie bei Verwendung der Salze allein zu*· !Erzielung dieser Mindestkonzentration erforderlich sind.

Zum klareren Verständnis und zur leichteren Durchfuhx-ung der Erfindung* wird sie nachateilend beinpielehalber unter BeBUgnahme auf die Zoiohnung beochrie ton.. Riese stellt ein echeinatisches Pließbild für das geriamie Phospiiorentfernungsverfehren in vorteilhafter Ausfuhrungaforin der«

Gemäß der Zeichnung fließt rohes Abwessev· durch Leitung 11 au einem üblichen Behandlung«becken 12, worin das Abwasser einer kombinierten Flockunfje- und Klgr-behandlung unterzogen wird. Das Becken ist mit einer Scblammrücklaufleitung 13 versehen, die einen Seil des Schlammes vom Becken 12 durch einen Mischer 13baur Leitung 11 zurückschickt· Im Mischer 13b wird der Schlämm mit einer begrenzten dosierten Kalkmenge versetzt, die von einem durch Ventil geregelten Zulaufbehälter 15 zugeführt wird. Man setzt des" Abwasser genügend Kalk zu, um den pH-Wert zwischen 9 und einzustellen und 70 bis 85 $> des Phosphors hauptsächlich in Form von Calciumphosphat auszufällen· Im Flockungsklär-

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BAD

becken 12 werden die Niederschläge in größere Plocken umgeformt, die sioh am Boden des Beckens, zusammen mit einem Hauptanteil des Materials von ,biologischem Sauerstoffbedarf als Schlamm absetzen. Dieses/Material ist ebenfalls zu entfernen, um einen tragbaren Ablauf zu ergeben· Es entstehen also geringe zusätzliche Kosten für ■' Phoephorentfernüng gegenüber denen, ;die für die gewünschte. Entfernung des biologischen Sauerstoffbedarfes allein er- f forderlich wtoen¹·.■·';£-. A- ^i.'Ή' ''·". "-/--"V": -'.'--U:

Etwa 9/10 dee abgOBetzten^SchlammesiVom Klärbecken;12 werden durch Pumpe 13a_?züm'jJ5ulauf für das Klärbecken .zurüokgeschiokt, so daß !rohes Abwasser wieder, mit dem Kalkmaterial im Niederschlag ^:.in kontakt tritt und demgemäß dessen Aus- ■ nutzung gesteigert wird. Vermutlich ,wird auch etwas Phos- ? phör in Niederschlag absorbierte Biese.Äürückleitung führt ] auch dazu, daß. etwas .zusätzlicher biologischer Sauerstoff-^!" ;.'.'.·.;.;..=H bedarf herausgenommen wird, wodurch sich die Kosten der V ■·■;"-> kombinierten Entfernung you Phosphor und biologischem Λ Sauerstoffbedarf welter vermindern, ^md der Phosphorgehalt .;, um 70 bis 30 jGund deiy&iologiacheSaueretoffbedarf um an- f ·. ';■ J^ nähernd 60 bis 70 ^reduziert werden« ; ^:;>f'C^j

Der überlauf vom Becken 12 geht normaler Weise durch Leitung'":-'£$£ 20 zum Belüfter 24 zwecks biologischer Behandlung, An dieser_Λ·ν'^H; Steile wird das System zu einem Aktiysphlammsystem, d.h. /Vi'-Sauerstoff wird in Form von luft durch den Ablauf geblasen, : ·:^v%

141/17 5 3 ' / ;' ''.'■"·■?'*■■*

ORlGfNAL INSPECTED

um das Wachstum an Mikroorganismen zu fördern, die das ' organische Material und phosphorenthaltende Nährstoffe : zum neuen Zellenwachstum synthetisieren. Gerade diese
Zellen verbrauchen metabolisch einen Teil des verbliebenen^ί Phosphors, indemsie £nn aus der Lösung zur Entstehung und » Unterhaltung des sbhlammbildenden Zellwachstiuns entziehen, i

Ee ist zu bemerkeny(daß infolge des begrenzten Kalkver- \ brauche β der pH^Wöiptjdes Überlaufs vum" Becken 12 niedrig * genug ist, um das Ze^lwaohstum nicht zti behindera, während! höchstens geringe Kosten für Säure zusatz';'oder Kohlendioxyd i Behandlung entstehene ., ;, ^l

In einigen Päilenis^; erwünscht sowohl ^ticlcatoff als auch
Phosphate aus dem'Überlaiif zu entferneti,._?'-.in diesem Fall
w±%-ä die Kalkzuftüirung durch Ventil ifr;erhöht, um den pH-Wert des Überlaufs,"vom Becken 12 auf Ip.bis ti: anzuheben.
Dieser Wert ist- hoch>^:genug₉um Ammoniakipnen was ihren
chemischen Verbindungen abzuspalten₀ i)er Überlauf vom
Becken 12 wird dann mittels des Zweiwegeventils 18a zum ^y Ammoniakausstreifbecken 18 umgeleitet, worin Luft durch den Auslauf geblasen wirdο Uagh der Ammoriiakausatreifung kehrt
dann der Überlauf durch das 2weivregeventil 18b zur Leitung
20 zurück, um zum Belüfter zu gehen· Da des? pH-Wert des
Überlaufes,der sich aus der Ammoniakabstraifmig ergibt,
immer noch zu hoch sein kann ,um Zellenwachstum zu unterhalten, ist eine Säurezuführung 22 zur Leitung 20 an einer

009841/1753 omrjM*.

OWßlNAL INSPECTED

Stelle zwischen Ventil 18b und Belüfter vorgesehen« Die Säurezuführung ist normalerweise durch ein elektrisch gesteuertes Ventil 22a geschlossen, wenn keine Ammoniak« ausstreifung angewendet wird»

Eine automatische pH-Kontrolle ist für den zum Belüfter gehenden Überlauf mittels eines pH-Messers 14 bekannter " vorgesehen, der kontinuierlich den pH-Wert des Überlauf ©g in leitung 20 abstromseitig vom Säurezulauf abtastet und ein Ventilregelsignal zum elektrisch gesteuerten Ventil 22a gibt, das auf den Säurezulauf so einwirkt,- daß ein gleichmäßiger festgelegter pH-Verb in dem zum Belüfter gehenden überlauf eingehalten wird.

Die belüftete Flüssigkeit vom Belüfter geht durch Leitimi 28 zu einem zweiten Becken 29o Ein Hauptteil des bxol©g ) erzeugten Schlammes aus diesem Klärbecken, vorzugsweise ungefähr 90 # wird zum Belüftungsbecken durch Rücklauf·= leitung 30 zurückgeschickt, um das Belüftungsbecken mit biologisch aktivem Schlamm zu beladen. Das Beckea 29 ist von der Art, daß es in hohem Grade die drei Funktion« der Produkt abtrennung, Flockung und Klärung durehfülirto Hierin werden hochaktive Flocken oder Schlainmteilehea ia Abstand über dem Beckenboden rasch von Aufnahmeröhre» am Krählarmen in verschiedenen Abständen vom Beckenmitt®!© aufgenommen« Die Kombination dieses Klärbeckens 29 für , rasche Schlammentfernung mit den Belüfterbecken und der

009841/1753 _{BAD 0RlGlNftU}

Rückführung durch Leitung 30 stellt ein wiiteames Aktiv- Sohlammeystem dar, das eine relativ kurze Schlammverweilzeit im Belüfter zwischen 1 und 3 Tagen aufweist, um

eine Zurücks icke rung de Eytan den Bakterienzellen aufge- !

nommen Phosphors in das Abwasser zu verhindern, wenn die '

Zellen altern. Außerdem fördert diese rasche Zurückleitung j

nicht nur eine hohe Zeilwachstumsgeschwindigkeit, sondern '

liefert auch einen höchsten Kontakt von Chemikalien und {

Niederschlag mit Flüssigkeit und damit höchst wirksame »

Ausnutzung der Chemikalien«, Der auf dem Beckenboden verbleibendQweniger aktive Schlamm wird zum Teil durch Leitung. 31 abgeführt.

Etwa die Hälfte dee verbleibenden Phosphors und biologischen Sauerstoffbedarfs im Abwasser nach der Leimbehandlung und Feststoffentfernung. wird durch das biologische Wachstum ia Aktivschlammsystem entfernt. Dies führt zu einer Gesamtentfernung etwa in der Größenordnung von 80 bis 90 $> der Phosphate und des biologischen Sauerstoffbedarfs unter · wirtschaftlichen Kosten, die nicht mehr betragen als die ' Kosten der Entfernung des biologischen Sauerstoffbedarfs ; allein. In gewissen Fällen ist jedoch eine zusätzliche Behandlung erforderlich, um Phosphate bis zu 95 # oder mehr zu entfernen, wenn die Gewässer in bestimmten Bezirken dies verlangen. Dies kann dadurch geschehen, daß man Metallsalze allein ohne vorhergehende Kalkbehandlung oder biologische

009841/1753 ORIGINAL INSPECTED

■*.

- 12 - ;

Behandlung mittels einer dritten Behandlung des fertigen Ablaufes gebraucht, wie dies in der ,Vergangenheit Üblich ^: war· Im allgemeinen ist eine derartige Behandlung jedoch "-...

untragbar teuer wegen der großen Mengen Metallsalze und *·■ größeren Kalkmehgön,·^die erforderlich. sind» ?·" · .

Die Entfernung von ^.Phosphor durch Gebrauch vonMetall- :.· .,, i salzen beruht auf eifier stöchiometri.ochen Reaktion,, ob- ^: ;

' -■.'■/'■ ■'rV'V V'-- ^x-0' :■'·■- · ·':·'■·" ■ Ί ' 'y'f$':V.'?*;

gleich ein Oberschuß;von etwa dem 1 ,anfachen, der stöchio- . 'j metrischen Dosierung, erforderlich ist;, wenn das Salz im ^: ' .:■; Belüfter zugesetzt wird, wobe4/fetv/a die doppelte Menge der ; ! ,,^istöchiometrischen Dosierung erforderlich ist, wenn das ^! · Salz dem Ablauf .außerhalb der Belüf things zone zugesetzt wird, . Bei Anwendung als einziges Mittel der Phosphorentfernung | > auf Konzentrationen gleich 5 $> der ursprünglichen Konzentration, kann dies zu Kosten in Höhe von 40 bis 70 $ je Million Gallonen täglich für Entfernungen von 8 biö 10 mg/i -^:; führen. Wenn jedoch niedrige Phosphorkonzentrationen vor- Vv,. liegen,sind die Dosierungen entsprechend niedriger,und es let wirtschaftlich, Aluminium- oder Eisenealze als Restbeseitiger entweder:im Belüftungsbecken oder in einem Pertig-Flockungsklärbetrieb zu gebrauchen.

Zur Entfernung von bis zu annähernd 90 # des ursprünglich ·. vorhandenen Phosphors besteht eine wirksame Methode in der Zuleitung von Aluminiumsalzen wie Alaun oder Bisensalzen wie pePosulfat in den Belüfter durch den Ohemikalienzulauf .

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26 liber das Ventil 23 zum Belüfter. Der Überlauf vom Sohlainmeehnellentfernungsbecken 29 in Leitung 32 kann dann ausreichend frei von Phosphor sein, um in die meisten üaturgewässer ablaufen gelassen ssu werden» Dies führt zu einer relativ einfachen Anlage von niedrigem Kostenaufwand für die Sicherung einer angemessenen Entfernung von Algen bildendem Phosphor für viele Gewässer.

Wenn jedoch ein höherer Phosphorentfernungsgrad Ms au 95 $> oder mehr des Phosphors im rohen Schlamm oder Ab- ^v wasser verlangt wird, setzt m&n Alaun oder Perrooulfat oder sonstige .Salze zwei- oder dreiwertigen Metalls durch den öhemikalienfördeier 36 mittels Ventil 37 und Mischer 38 is die Rücklaufleitung au,; die Klärbeöken 4t und Leitung 32 verbindet, und führt den Überlauf dann durch Leitung 32 in ein Floclcüngslclärbeoken 41, vb.n wo der Überlauf als endgültiger Ablauf bei 95 $ oder mehr Phosphorentfernung abgeführt werdeii kamu .:".: .·.'.-.. ^: . '

IHir den höchsten Entfermmgsgrad zur Ausschaltung jeglichen Phosphors und biologischen Sauerstoffbedarfs in den sehr , feinen suspendierten Teilchen kann der Überlauf in Leitung 42 durch ein Sandfilter 44 gehen. Um den Kostenaufwand zu vermindern,kann der Überlauf in Leitung 32 nach Tsrhandlung mit Metallsalzen unmittelbar sum Feststoffseparator oder Filter 44 statt zum Klärbecken 41 durch Tentil 46 und Leitung 47 geführt werden, um so die Ausschaltung des Plockungs·

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• .-. 191 334 T

klärbecken 41 zu ermöglichen, während man trotzdem einen Ablauf von ausreichender Qualität für viele Gewässer erzeugt., XSm eu verhindern, daß sich Abfallschlamm im System ansammelt, wird ein bestimmter Sohlammanteil äw©£i Leitungen 13» 31 und 39 von den Klärbecken 12, 29 und 41 Über die Endabfallauetrittaloitung 43 abgeschieden.

ist zu bemerken, daß der Schlamm aus jedem der in Zeichnung dargestellten drei Klärbecken 12, 29 und 41 Einlaufleitung für diese kombinierten Klärbecken und Ploekungsbebken zurückgeführt wird· Dies ist von groB©a? Wichtigkeit, insbesondere für das erste und zweite becken 12 und 29 hinsichtlich der wirt schaft liehen nutzung der Chemikalien, da auf diese Weise die Chemikalien im Schlamm wiederum mit &en suspendierten Teilchen in der Abwasserflüssigkeit in Kontakt gebracht !herden* Auf äiese Y/eisewird die Ausnutzung dieser Chemikalien wesentlich gesteigert,und wahrscheinlich ergibt sich auch eine ge-= wisse Absorption von Phosphor in-den; Seuchen, so dai die Entfernung von Phosphor und biologischem Sauerstoff« bedarf in Form des ausgefällten Schlammes gesteigert

Die nachstehenden Beispiele erläutern die.Erfindimg mit Vergleiohskoaten für Behandlung sur Phosphorastf® ausgehend von einem üblichen Rohabwasserzulauf mit Eigenschaften - .

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ORIGINAL INSPECTED

B.S.B. 200 mg/l

gesamte suspendierte

Feststoffe 200 mg/l

P 8 mg/l (24 mg/l

pH 7,0+

BEISPIEL I

KaUtbehandlung plus Alaunbehandlxaig im Aktivschlammbelüfter

a) der rohe Abwasserzulauf wird mit 150 mg/l Ca(OH)₂ unter Rückführung von 9/10 des ausgefällten Schlammes behandelt, was zu einaia ersten Überlauf wie folgt führtJ

# des Eohabwassei'o B.S.B. CO ir.g/l 40 5»

gesamte suspendierte

Feststoffe CO π-g/l 20 #

P 2 rnc/l ( 6 mg/l PO₄) 25 #

pH 9,5

b) die Alrtirechlammbehandlung des ersten Überlaufs durch Belüftung und rasche Aktivsclilanmirttckfübrung und mit 1,5-facher stöchiometrischer !!enge Alaun, nämlich 18 mg/l Einführung in den ersten Überlauf zur Realrfcion" im Belüfter ergibt nach Ploctung und Klärung im zweiten Überlauf folgendes:

- $ des Rohabwassers B.S.B. 10 mg/l 5,0

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BAD ORIGfNAL

. 191334T

-.16 -

gesamte suspendierte

Peststoffe ' 10 mg/l 5»0

P 0,2mg/l 2,5

. - (0,6 mg/1 PO)

-/_:; BEISPIEL II

Xalkbehandlung plus .Aktivschlamm plus, getrennte jAlaunbe-

handlung des Aktivschlammüberlaufs

a) genau wie a) des Beispiels I '

b) erster Überlauf nach Flockung.und Klärung mit anschlie-' Bender Aktivachlaminbehandlung des -ernten Überlaufes ■ für biologische"metabolisohe Phosphorentfernung führt ^: zu einem zweiten Überlauf wie folgt:

	0	,4 - PO₄	15	*s/i	$ des fiohaburassera	,■5 :
			20	mg/l	7	,0 J
gesamte suspendierte Peststoffe		It 1,	2 mg/l 2 - 3,6)	10	-15
p /:';";: u-			.5

c) Behandlung des. .zweiten Überlaufes von b.) mit der zwei« fachen stöchiometrischen Menge Alaun, nämlich 27 mg/l ^: und anschließende Abtrennung der entstehenden Floceken , .·. durch Absetzung, Filtrierung oder Abachleuderung: ■ :.

$> des RohwasSer-s B.S.B. , :^f weniger als 5 mg/l 2,5

' gesamte suspendierte · .

Peststoffe . 0 098 A f / 1 7 5^'3 3 mg/l ■ ... 1,5

weniger als 0,2 mg/l 2,5 (0,6 mg/l PO)

Verglei-chskosten je Million Gallonen täglich, di© wegen der Schwankungen in der Abwasseraufbereitung und in der Form der anfallenden Phosphate zwangläufig Annäherungen darstellen: ?

j·

BEISPIEL I . Millions Gallonen

150 mg/l Ca (OH)₂ «1250 Pfund zu $ 15/ton 9.39 18 mg/l Alaun .«150 ^tf au $ 50/ton 3,75

Summe· 13,14,

asusas

Geringerer Kredit für begleitende Bntferung von" biologischem Sauerstoffbedarf:

Energie für zusätzliche Entfernung von biologischem Sauerstoffbedarf 400 Kfzu 1,5 / 6,00 Behandlung überschüssigem Aktivschlammes gegenüber geringerer Masse leichter ent*- , wässerten gekalkten ersten Schlammes bei 330 Pfund Aktivschlamm

je Tag $ 35 ton 5,78

Summe 11,78 liettokosten für Phosphorentfernung 1,36

ORtälNAt INSPECTED 009841/1753

BEISPIEL II

Dieselbe Bereohung wie im Beispiel Z jedoch 27 mg/l Alaun « 225 zu $ 5O/ton
Uettokosten für Phosphorentfernung

Übliche Qhemikalienentfernung - 8 mg/l P

5,0

3,24

Kalk Dritte Behandlung, d.h« Behandlung des Überlaufs vom Aktivschlammklar-

becken " · - V- ;.'\: ·-.

Dosierung 450 mg/l Ca (0H)₀ ν ν

ITeutraiisationssäure ^:

Alaun Dosierung 102 'mg/l ssugeftihrt *-^! während der Beltiftungsstufe

210 mg/l (dritte Behandlung)

Summe >. 42,00

■'.· $ 21,00 \ 44,i

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Claims

r 19 -PATEHÜJAHSPRlfGHB

1· Verfahren zur kombinierten chemischen und biologischen Behandlung organischen Abfallmaterials zwecke Herabsetzung seines Phosphorgehaltes auf eine vorbeatimmte Mindest konzentrat ion mit den Stufen der Zv/r»^ eines Anfangsfällungsmittels für Phosphor zum Abfallmaterial zur Ausfällung desjenigen Anteiles des . Phosphorgehaltes, der am wirtschaftlichsten durch chemische Behandlung zu entfernen ist, und anschließende Belüftung der anfallenden l'lüsaigkoit in Gegenwart ' phoephorverbrauchender biologischor Mittel zur Erzeugung eines Überlaufes von weiter herabgesetztem Phosphorgehalt nach Patent .. _β. ο« _o. .< > ..(Patentanmeldung P 16 42 399.7), dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeit entweder während oder nach eier Belüftung mit einem Metallsalz zur Phosphoraüsfällung versetzt, um einen Endüberlauf von der vorbestimmten Mindestkoneentratibn an Phosphor zu erzeugen, wobei das Metallsalz in wesentlich kleineren Mengen zugesetzt wird, als bei Gebrauch der Salze aliein zur Erzielung dieser Mindeetkonzentration erforderlich wäre.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Fällungsmittel aus Kalk besteht und das Metallsalz ein Salz eines zwei- oder dreiwertigen Metalles ist.

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η r ή ο η ο 7 η

- 20 -

5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der ausgefällte Phosphor abgetrennt und mindestens ein. Teil der abgetrennten Feststoife zur einlaufenden Flüssigkeit zurückgeleitet wird·

4· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das erste chemische Fällungsmittel in ausreichenden Mengen zugesetzt wird, um den pH-Wert des Abfallma- ~ terials auf eine Höhe anzuheben, bei der Ammonium-Ionen abgespalten werden»

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert zwischen 10 und 11 angehoben wird.

m Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Äer Flüssigkeit vor der Belüftung Säure zugesetzt wird, um den pH-Wert der Flüssigkeit auf eine,Höhe zu bringen, die ein aktives biologisches Wachstum gestattet.

7· Verfallen naöh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet _f daß d#r pH-^iert^wlsphen 6 und 9»5 gehalten wird»

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ORIGINAL