DE19509684A1 - Verfahren zur Reinigung kontaminierter Wässer und/oder Gase - Google Patents
Verfahren zur Reinigung kontaminierter Wässer und/oder GaseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung
kontaminierter Wässer und/oder Gase, wobei organische
Schadstoffe aus den Wässern bzw. Gasen durch Adsorption
an Polymeren entfernt und die schadstoffbeladenen
Polymere regeneriert werden.
Viele organische Schadstoffe können durch Adsorption an
Polymerharzen aus kontaminierten Grund- und Abwässern
bzw. kontaminierter Abluft entfernt werden. Zur Wieder
aufarbeitung, d. h. Wiederherstellung der Beladungs
kapazitäten werden bislang traditionelle Regenerations
verfahren eingesetzt. Dabei handelt es sich insbesondere
um Verfahren, die auf einer Dampf- bzw. Inertgasbehand
lung oder einer Lösungsmittelextraktion basieren.
Zwar wird bei all diesen bekannten Verfahren der orga
nische Schadstoff vom Adsorbens entfernt, jedoch nicht
unmittelbar eliminiert. Es wird lediglich eine Verlage
rung des Schadstoffes, aber keine Entsorgung erreicht.
Hierzu sind nachgeschaltete Schritte in Form einer Ver
brennung oder Deponierung erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art dahingehend
zu verbessern, daß eine vollständige Eliminierung der
organischen Schadstoffe bei der Regenerierung der Adsor
berpolymere erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die schadstoffbeladenen Polymere im wesentlichen biolo
gisch mittels Mikroorganismen regeneriert werden.
Auf diese Weise werden die erschöpften Beladungskapazi
täten der Adsorberpolymere wieder nahezu vollständig
hergestellt und die organischen Kontaminanten letztlich
zu Biomasse, Kohlendioxid und Wasser umgesetzt.
Durch Kopplung der Behandlung des Adsorbens und dessen
anschließender biologischer Regenerierung steht somit ein
Verfahren zur Verfügung, das Schadstoffe aus Wässern bzw.
Gasen vollständig entsorgt, ohne daß zusätzliche Entsor
gungsschritte mit weiteren Kosten folgen müssen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens besteht darin, daß die kontaminierten Wässer
und/oder Gase in einen Adsorber geleitet und die im
Adsorber enthaltenen Polymere nach Ablauf einer vorgege
benen Zeitdauer oder bei Erreichen einer vorgegebenen
Schadstoffbelastung regeneriert werden, wobei die der
Regeneration dienenden Mikroorganismen als Suspension
vorliegen und im Gegenstrom zu den Wässern und/oder Gasen
in den Adsorber geleitet werden. Auf diese Weise wird
eine besonders effiziente Reinigung der kontaminierten
Wässer bzw. Gase sowie eine rasche Regeneration der
schadstoffbeladenen Adsorberpolymere sichergestellt.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungs
gemäßen Verfahrens besteht darin, daß mehrere Adsorber
parallel betrieben werden, und zwar derart, daß während
der Adsorption an den Polymeren eines Adsorbers die
schadstoffbeladenen Polymere eines oder mehrerer anderer
Adsorber regeneriert werden. Hierdurch kann die erfor
derliche Gesamtdauer der biologischen Reinigung konta
minierter Wässer bzw. Gase minimiert werden.
Die Wahl der Mikroorganismen richtet sich nach der Art
des adsorbierten Schadstoffs. Es können sowohl Kulturen
aus Stammsammlungen als auch spezifische, aus dem Scha
densgebiet isolierte Mikroorganismen eingesetzt werden.
Insbesondere können zur Regeneration der Polymere auch
geeignete Mischpopulationen eingesetzt werden.
Bei Bedarf kann das erfindungsgemäße Verfahren mit kon
ventionellen Maßnahmen verknüpft werden, indem die Re
generation der schadstoffbeladenen Polymere durch den
Einsatz von Dampf, Inertgas und/oder Lösungsmitteln
unterstützt wird, wobei das Kondensat bzw. Lösungsmittel
vorzugsweise ebenfalls mikrobiologisch weiterbehandelt
wird.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels
und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert, wobei
Fig. 1 die Adsorption von Phenol an einem Polymerharz
zeigt, das in einem Adsorber als Festbett ange
ordnet ist;
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild eines erfindungs
gemäßen Systems zeigt, das einen mit einem Bio
reaktor gekoppelten Adsorber aufweist;
Fig. 3 die biologische Regeneration des phenolbeladenen
Polymerharzes in einem am Adsorber angeschlossenen
Bioreaktor zeigt und
Fig. 4 die Adsorption von Phenol an dem regenerierten
Polymerharz zeigt.
In Abb. 1 ist die erste Adsorption von Phenol an
einem aus Polymerharz neu hergestellten Adsorber dar
gestellt. Es ist zu erkennen, daß die Phenolkonzentration
im Austritt des Adsorberharzes (Festbettaustritt) mit
zunehmender Adsorptionszyklusdauer exponentiell ansteigt.
Sobald die Beladungskapazität des Adsorberharzes er
schöpft ist, wird die Zufuhr des phenolhaltigen Wassers
unterbrochen und im Gegenstrom als Suspension vorliegende
Mikroorganismen durch das phenolbeladenen Adsorberharz
geleitet. Als Mikroorganismen können sämtliche Hefen,
Pilze und Bakterien zum Einsatz kommen. Im vorliegenden
Beispiel wurden Pseudomonas pudida eingesetzt.
Die Mikroorganismen werden in einem oder mehreren Bio
reaktoren 2 bereitgestellt, die durch eine Vorlauf- und
eine Rücklaufleitung 3 bzw. 4 mit einem oder mehreren
Adsorbern 1 verbunden sind (vgl. Fig. 2). In der Vorlauf
leitung 3 ist eine Pumpe 5 installiert, mit der die
Durchflußmenge bzw. die Strömungsgeschwindigkeit der
Mikroorganismen im Adsorber einstellbar ist. Als Bio
reaktor 2 können die heute üblicherweise verwendeten
Systeme zum Einsatz kommen, die bei Bedarf mit einem
Rührwerk 6 sowie Heiz- und Kühleinrichtungen ausgestattet
werden können.
Durch geeignete Immobilisierungsmethoden können die
Mikroorganismen derart immobilisiert werden, daß sie
weitestgehend im Adsorber (1) verbleiben und nur der im
wesentlichen mikroorganismenfreie Überstand der Suspen
sion im Gegenstrom geleitet wird. Die Abtrennung der
Mikroorganismen kann neben der Immobilisierung auch
beispielsweise durch Membrantrennverfahren erfolgen.
Die biologische Regeneration des Adsorberharzes ist in
Abb. 3 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß sich die
Phenolkonzentration im Austritt des Adsorberharzes (Fest
bettaustritt) relativ schnell verringert und sich asymto
tisch dem Wert Null nähert. Bemerkenswert ist, daß das
untersuchte Polymerharz durch den Einsatz von Mikroorga
nismen in etwa der gleichen Zeit weitestgehend regene
rierbar ist, in welcher sich die Beladungskapazität des
Polymerharzes erschöpft.
Das Adsorptionsvermögen des biologisch regenerierten
Polymerharzes zeigt Abb. 4. Es ist festzustellen,
daß die Phenolkonzentration im Austritt des regenerierten
Adsorberharzes zwar etwas früher und schneller zunimmt
als bei der ersten Adsorption, die Beladungskapazität des
Harzes jedoch im wesentlichen wieder vollständig herge
stellt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Reinigung
kontaminierter Grund- und Abwässer bzw. Abluft mit
folgenden Schadstoffen zum Einsatz kommen: Phenole,
einschließlich Chlor- und Nitrophenole; organische Säuren
und Amine; organische Alkohole, Aldehyde, Ketone und
Ester; Mineralölkohlenwasserstoffe; halogenierte
Kohlenwasserstoffe; aromatische Kohlenwasserstoffe;
polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe; Pestizide
und Detergentien.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf das vor
stehende Beispiel beschränkt. Es ist insbesondere mög
lich, auch konventionelle Regenerationsverfahren mit der
biologischen Behandlung der schadstoffbeladenen Adsorber
polymere zu verknüpfen.
Claims (10)
1. Verfahren zur Reinigung kontaminierter Wässer
und/oder Gase, wobei organische Schadstoffe aus den
Wässern bzw. Gasen durch Adsorption an Polymeren
entfernt und die schadstoffbeladenen Polymere rege
neriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rege
neration der Polymere im wesentlichen biologisch
mittels Mikroorganismen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die kontaminierten Wässer und/oder Gase in einen
Adsorber (1) geleitet und die im Adsorber (1) ent
haltenen Polymere nach Ablauf einer vorgegebenen
Zeitdauer oder bei Erreichen einer vorgegebenen
Schadstoffbeladung regeneriert werden, wobei die der
Regeneration dienenden Mikroorganismen als Suspension
vorliegen und im Gegenstrom zu den Wässern und/oder
Gasen in den Adsorber (1) geleitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mikroorganismen derart immobilisiert oder aus
der Suspension abgetrennt werden, daß sie weitest
gehend im Adsorber (1) verbleiben und der im wesent
lichen mikroorganismenfreie Überstand im Gegenstrom
geleitet wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Adsorber parallel
betrieben werden, und zwar derart, daß während der
Adsorption an den Polymeren eines Adsorbers die
schadstoffbeladenen Polymere eines oder mehrerer
anderer Adsorber regeneriert werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorbens ein
Polymerharz verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Mikroorganismen
Kulturen aus Stammsammlungen und/oder aus dem konta
minierten Schadensgebiet isolierte Mikroorganismen
eingesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Regenera
tion der Polymere mit Pseudomonas putida durchgeführt
wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Regenera
tion der Polymere durch geeignete Mischpopulationen
erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeneration der
Polymere durch den Einsatz von Dampf, Inertgas und/
oder Lösungsmitteln unterstützt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kondensat oder das Lösungsmittel mikrobio
logisch weiterbehandelt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19509684A DE19509684A1 (de) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Verfahren zur Reinigung kontaminierter Wässer und/oder Gase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19509684A DE19509684A1 (de) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Verfahren zur Reinigung kontaminierter Wässer und/oder Gase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19509684A1 true DE19509684A1 (de) | 1996-09-12 |
Family
ID=7756938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19509684A Withdrawn DE19509684A1 (de) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Verfahren zur Reinigung kontaminierter Wässer und/oder Gase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19509684A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0794003A1 (de) * | 1996-02-09 | 1997-09-10 | Hüls Aktiengesellschaft | Verfahren zur Entfernung von Ethern und polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Grundwasser |
DE19828054C1 (de) * | 1998-06-24 | 2000-03-09 | Argus Umweltbiotech Gmbh | Verfahren zur Reinigung organisch kontaminierter Grund- und Abwässer |
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DE4303842A1 (de) * | 1992-08-16 | 1994-02-17 | Biopract Gmbh | Verfahren zur Entfernung und Beseitigung nicht gebundener organischer Stoffe |
-
1995
- 1995-03-07 DE DE19509684A patent/DE19509684A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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