DE19529404A1

DE19529404A1 - Verfahren zur Abscheidung von Belastungsstoffen aus Emulsionen, Suspensionen oder Dispersionen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19529404A1
Application number: DE1995129404
Authority: DE
Inventors: Christian Oecknick
Original assignee: Reotec-Abwassertechnik 79761 Waldshut-Tiengen De GmbH; REOTEC ABWASSERTECHNIK GmbH
Current assignee: Kessel GmbH
Priority date: 1995-08-10
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 1997-02-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von Bela stungsstoffen unterschiedlichster Art aus Emulsionen, Suspen sionen oder Dispersionen unter Anwendung der Sedimentations technik, wobei der belasteten Flüssigkeit Behandlungsmittel zugesetzt werden, die die Belastungsstoffe infolge einsetzender chemischer Reaktionen zur Ausflockung und anschließenden Sedi mentation bringen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Sedimentationstechniken werden bereits in unterschiedlichen Be reichen zur Abtrennung von Abwasserbelastungsstoffen eingesetzt. Die verschiedenen Prozeßschritte vollziehen sich dabei aber im Chargenbetrieb, d. h. in eine Charge mit Schadstoffen belasteter Flüssigkeit werden pulverförmige oder flüssige Behandlungsmittel, vorwiegend Metallsalze, Adsorptions- und andere systembedingte Behandlungsmittel, eingearbeitet. Die dadurch einsetzenden che mischen Reaktionen bewirken eine Bindung der im Wasser enthalte nen Schadstoffe und führen zu einer Flockenbildung und deren Se dimentation, während die darüber befindliche Klarwasserphase in die Kanalisation eingeleitet wird. Das abgeschiedene Sedimentat wird in der Regel anschließend einem Filtrationsvorgang zuge führt und danach zur weiteren Entwässerung bis zur eigentlichen Entsorgung gelagert.

So ist z. B. durch die FR 2 078 799 ein Verfahren bekannt, nach dem Färberei- und Wäschereiabwässer mit einem anorganischen Me tallsalz und einem Koagulationsmittel im Chargenbetrieb behan delt und die Schadstoffe durch Sedimentation abgeschieden werden.

Alle bekannten Sedimentationssysteme unterliegen im wesentlichen den folgenden konzeptionellen Einschränkungen:

- Sie sind auf den Chargenbetrieb fixiert, erlauben also nicht einen fortlaufenden Durchsatz der schadstoffbelasteten Flüs sigkeit;
- sie bedingen relativ große Anlagendimensionen und
- einen relativ hohen Chemikalieneintrag und dadurch eine Aufsalzung des Auslaufwassers;
- wegen des hohen Chemikalieneintrags kann das Auslaufwasser nicht oder nur bedingt für Brauchwasserkreisläufe nutzbar gemacht werden;
- es ergibt sich ein relativ hoher Schlammanfall, der entsorgt werden muß;
- das Behandlungsspektrum ist relativ starr und kann daher nicht oder kaum für Spezialanwendungen in Bereichen mit z. B. häufig wechselnden Abwasserbelastungen eingesetzt werden.

Bekannt sind außerdem Flotationsanlagen, die in ihrer Bauweise relativ kompakt sind und im Gegensatz zu den bekannten Sedimen tationsanlagen eine Behandlung belasteter Abwässer im Durchlauf verfahren erlauben. Bei derartigen Anlagen wurde vor allem in den Anwendungsfällen eine gute Reinigungseffizienz festgestellt, bei denen neben hohen Mineralölbelastungen auch hohe Eintragun gen an Tensiden bzw. Detergentien vorliegen. Zwar wurde auch hinsichtlich des Austrages von gelösten Schwermetallen über po sitive Ergebnisse berichtet, jedoch sind derartige Verfahren sehr stark auf das zusätzliche Vorhandensein mehr oder weniger starker Tensidbelastungen ausgerichtet. Beim Flotationsverfahren wird u. a. die ausgeprägte Affinität der Tenside zu Luft zur Be wirkung von Abscheidevorgängen genutzt. Daraus ergibt sich zwangsläufig eine natürliche Beschränkung der Behandlungs- bzw. Einsatzbreite solcher Anlagen, und zwar:

- wird der Einsatzbereich in erster Linie bestimmt durch die klare Fixierung auf das Vorhandensein von Tensiden und Kohlenwasserstoffen in der Abwasserfracht;
- es kommen vorwiegend chemische Flockungsmittel zum Einsatz;
- je nach Abwasserbelastung und Intensität des Reaktionsmittel eintrags besteht ein erhöhte Aufsalzungsgefahr;
- das anfallende Flotat hat einen relativ hohe Wasser- und Luftgehalt, und daraus ergibt sich ein vergrößertes Schlamm volumen, das weiterbehandelt und entsorgt werden muß;
- die notwendige Nachbehandlung und Entwässerung des Flotat schlamms ist dementsprechend zeitaufwendig;
- für problematische Ab- oder Prozeßwässer mit organischen Schadstoff- und Farbbelastungen ohne Tensideintragungen sind Flotationsverfahren und die dafür ausgelegten Anlagen nicht oder nur sehr bedingt geeignet.

Außerdem ist bekannt, daß Emulsionen, Dispersionen oder Sus pensionen je nach den enthaltenen Belastungsstoffen elektroly tisch über die gleichzeitige Mitfällung von Metallhydroxiden getrennt werden können. Durch die bei diesem Vorgang entstehen den Wasserstoffbläschen werden die aus Metallhydroxiden und den in der Wasserfracht enthaltenen Veruneinigungen gebildeten Flocken zu Flotation gebracht. Da sich hierbei proportional zur ver fahrensbedingten Stromstärke eine Wasserstoffentwicklung voll zieht, unterliegt ein solches Verfahren vor allem hinsichtlich der Behandlungsmenge zwangsläufig natürlichen Grenzen.

Durch die EP-PS 0 130 943 ist ein Flotationsverfahren bekannt geworden, nach welchem durch homogene Einbringung von Gasbläs chen, deren Durchmesser bei maximal 100 µm liegen darf, und durch den Einsatz eines Elektrolyten sowie eines Polyelektro lyten die kontinuierliche Abscheidung von in einer verunreinig ten, tensidhaltigen Flüssigkeit enthaltenen Stoffen bewirkt wird. Voraussetzung für den Prozeßablauf ist, daß die Gas bzw. Luftbläschen in genügend großer Anzahl, möglichst sogar im Überschuß, vorhanden und homogen verteilt sind. Bei Gas- bzw. Luftüberschuß ist ein sogenannter Gasabscheider erforderlich. Da die Luft- bzw. Gasdosierung nicht beaufschlagungsorientiert geregelt ist, müssen sämtliche erforderlichen Wirkungs- und Reaktionsanpassungen ausschließlich über die Zugabe des Elek trolyten und des Polyelektrolyten gesteuert werden. Deshalb wird eine sogenannter Gas- bzw. Luftüberschuß empfohlen, der jedoch erfahrungsgemäß nicht zu einer Leistungsoptimierung und auch nicht zu einer geringeren Dosierung der Flockungsmittel, d. h. des Elektrolyten und des Polyelektrolyten, führen kann. Die Praxis hat vielmehr gezeigt, daß bei ungeregeltem Lufteintrag unter Umständen, je nach Art und Menge der in der Flüssigkeit enthaltenen Belastungsstoffe, zum Teil überhöhte Mengen an Flockungsmitteln zum Einsatz kommen. Dies kann dann zu dem uner wünschten, das angestrebte Reinigungsergebnis beeinträchtigenden Nebeneffekt der Nachflockung im Klarwasserabfluß führen. Auß erdem wird durch den Luftüberschuß das Schlammautrittsvolumen vergrößert, was dann letztlich auch dessen Nachbehandlung er schwert bzw. den Entwässerungsprozeß deutlich verlängert. Was die Anwendungsmöglichkeit hinsichtlich der teilweise sehr unter schiedlichen Flüssigkeitsbelastungen angeht, so ist dieses Ver fahren im wesentlichen auf den Bereich der durch Tenside bzw. waschaktive Substanzen auf Phosphorbasis in Verbindung mit mine ralischen Ölen und Fetten in einer Flüssigkeit bewirkten stabi len oder temporär stabilen Emulsionen ausgerichtet. Deshalb ba siert dieses gesamte Verfahren im wesentlichen auf dem Verhal tensmuster der Tensidmoleküle, das durch einen hydrophilen und eine hydrophoben Teil bestimmt wird. Die hohe Affinität zu Luft, die aus den hydrophilen Enden der Tensidmoleküle resultiert, bewirkt z. B. nach vorausgegangener Separierung von Ölpartikel chen und anderen Verunreinigungen eine Anlagerung der Tensidmo leküle an die Gas- oder Luftbläschen, wodurch letztlich die Sta bilität einer Emulsion reduziert wird; und dies erweist sich als spezifische Ausgangsbasis für die weiteren Verfahrensschritte. Flüssigkeiten mit mineralölhaltigen oder organischen Belastungen ohne oberflächenaktive Substanzen aus Tensiden oder Detergentien oder belastete Flüssigkeiten aus wechselnden oder teilweise ge mischten Beaufschlagungssituationen lassen sich daher nach die sem Verfahren nur sehr bedingt und vor allem immer ungenügend behandeln.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die es erlauben, in einem kontinuierlichen Prozeß aus Abwässern oder sonstigen schadstoffbelasteten Flüssigkeiten, die aufgrund schädlicher oder gefährlicher Inhaltstoffe emulgiert sind oder in Form von Dispersionen oder Suspensionen vorliegen, die unterschiedlich sten Schadstoffe fortlaufend abzuscheiden, wobei eine grenzwert gerechte Wasserablaufqualität erlangt werden muß. Toxische Stoffe sollen reduziert und der CSB-Wert, d. i. der chemische Sauerstoffbedarf, deutlich gesenkt werden. Das Ablaufwasser soll entweder unmittelbar, d. h. ohne weitere Nachbehandlung, in die Kanalisation oder bevorzugt einer erneuten Nutzung im Rahmen eines Brauchwasserkreislaufs zugeführt werden können. Es sollen ohne Einschränkung so unterschiedliche Schadstoffe wie minera lische und organische Öle und Fette, Tenside und Detergentien, Farbstoffe, Phosphate, gelöste Schwermetalle usf. in einem Durchlaufprozeß abgeschieden werden können. Die Reaktions- und Leistungsfähigkeit soll nicht von bestimmten Belastungsstoffen in der Abwasserfracht, wie z. B. Tensiden und Kohlenwasserstof fen, abhängig sein, so daß sich ein breites Anwendungsspektrum ergibt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß dem in ein Mischgefäß kontinuierlich zufließenden, schadstoffbelasteten Abwasser, durch Meßeinrichtungen überwacht und von einer elektronischen Regel- und Steuereinheit gesteuert, in bela stungsorientierter Feinstdosierung Tonmineralreaktionsmittel in Form einer Suspension oder als pulverförmiges Trockengut zur Bewirkung von Sorptionsreaktionen an den äußeren und inneren Oberflächen der Reaktionsmittelpartikelchen und Bildung abscheidefähiger Flocken kontinuierlich beigemischt und homogen eingearbeitet werden,
daß das mit Reaktionsmitteln beladene Abwassergemisch einer Ab scheidevorrichtung zugeführt und durch einen Reaktionsraum ge schickt wird, wonach sich in sinkfähigen Makroflocken gebundene Schadstoffanteile in einem Sedimentationsbereich absetzen,
daß aus dem sich über dem Sedimentationsbereich bildenden Be reich der Klarwasserphase das gereinigte Wasser, ohne Turbulen zen zu verursachen, abgezogen und in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird,
daß der sich im Sedimentationsbereich bildende Sedimentat schlamm durch eine öffen- und schließbare Schlammleitung in einen Schlammbehälter eingeleitet wird und
daß bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen Füllstands in dem Schlammbehälter die Schlammleitung geschlossen wird und der Schlamm ohne Unterbrechung des kontinuierlich ablaufenden Ab scheidevorgangs mit Hilfe einer Schlammpumpe einer Entwässe rungs- und Verdichtungsvorrichtung zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat eine breites Anwendungs spektrum, es eignet sich zur kontinuierlichen Behandlung von Abwässern, die aufgrund ihrer schädlichen und gefährlichen Inhaltsstoffe emulgiert sind oder in Form einer Dispersion oder Suspension vorliegen. Es dient der Abscheidung von Schadstoffbelastungen, wie

- mineralische und organische Öle und Fette,
- Tenside und Detergentien,
- Farbstoffe,
- Phosphate,
- gelöste Schwermetalle,

und ermöglicht damit bei gleichzeitiger Reduzierung toxischer Stoffe und deutlicher Absenkung des CSB-Wertes die Erlangung einer grenzwertgerechten Wasserablaufqualität, die es erlaubt, das so gereinigte Wasser ohne irgendeine Gefahr für die Umwelt in die Kanalisation einzuleiten oder zur erneuten Nutzung einem Brauchwasserkreislauf zuzuführen. Das Verfahren zeichnet sich einerseits dadurch aus, daß es die Behandlung von Abwässern in einem kontinuierlichen Durchlaufprozeß erlaubt, der auch für die Entfernung und Verbringung des anfallenden Sedimentat schlammes nicht unterbrochen werden muß, und andererseits seine schonende Behandlungsmethodik und hohe Umweltverträglichkeit durch den Einsatz natürlicher Tonmineralreaktionsmittel in minimaler, schadstoffbelastungsorientierter Dosierung aus.

Es ist von Vorteil, wenn das Wasser aus dem Bereich der Klarwas serphase ein Filtermodul passiert, bevor es in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird.

Da der pH-Wert von Abwässern infolge der darin enthaltenen Bela stungsstoffe häufig außerhalb des neutralen Bereichs liegt, was die Ausfällung behindert, wird nach der Erfindung vorzugsweise vor der Beimischung des Tonmineralreaktionsmittels der pH-Wert des Abwassers gemessen und das Abwasser bei Bedarf zur Erlangung eines behandlungsgeeigneten pH-Wertes durch eine meßwertabhän gig dosierte Zufuhr von Säure vorkonditioniert. Damit wird die Bereitschaft zur Ausfällung von Schwermetallen während der fol genden Verfahrensschritte verbessert.

Nach der Beimischung des Tonmineralreaktionsmittels und vor Eintritt des reaktionsmittelbeladenen Abwassergemisches in die Abscheidevorrichtung kann der pH-Wert des Abwassergemisches durch situationsspezifische Dosierung von Lauge auf den neutra len Bereich eingestellt und dessen Beibehaltung durch Messung überwacht werden, wodurch die Abscheidefähigkeit weiter verbes sert wird.

Außerdem kann vor dem Eintritt des reaktionsmittelbeladenen und pH-Wert-konditionierten Abwassergemischs in die Abscheidevor richtung abhängig von der Schadstoffbelastung des Abwassers ein Reaktionshilfsmittel zudosiert werden zur Unterstützung der Flocken- und Makroflockenbildung im Reaktionsraum der Abscheide vorrichtung; dieses Reaktionshilfsmittel ist vorzugsweise ein kationenaktives Polyacrylamid. Dadurch werden bereits gebildete Flocken in Makroflocken überführt, wodurch die Abscheidefähig keit weiter erhöht wird und erneut Adsorptionsvorgänge ausge löst. Außerdem ergibt sich durch die Zugabe des Polyacrylamids erwünschtermaßen eine deutliche Verdichtung des Sedimentats. Eine nachteilige Beeinträchtigung findet weder beim Sedimentat schlamm noch beim Auslaufwasser statt.

Das Reaktionshilfsmittel kann in Form einer Suspension in die Zuführleitung des Abwassergemisches zur Abscheidevorrichtung zudosiert werden.

Das Tonmineralreaktionsmittel ist vorzugsweise ein Bentonit, es kann ein alkalisch aktiviertes Bentonit oder ein sauer aktivier tes Bentonit sein; von besonderem Vorteil ist ein Bentonit mit darin angereichertem Montmorillonit; diese Bentonite zeichnen sich durch eine besonders große innere Oberfläche und damit Adsorptionsfähigkeit und ihre Wirkung als Ionentauscher aus.

Wenn besonders schwierige Abwasserbefrachtungen vorliegen, kann erfindungsgemäß eine sogenannte Dreiphasenabscheidung bewirkt werden; entsprechend der Abwasserbefrachtung wird dann ein Ton mineralreaktionsmittel dem Abwasser beigemischt, das zur Bildung sowohl von sinkfähigen Makroflocken, die anschließend sedimen tieren, als auch von auftriebsfähigen Makroflocken, die an schließend flotieren, führt; das gereinigte Wasser aus dem sich in der Abscheidevorrichtung zwischen Sedimentationsbereich und Flotationsbereich bildenden Bereich der Klarwasserphase wird, ohne Turbulenzen zu verursachen, abgezogen und durch ein Filter modul geleitet, um Feinstschwebeteilchen zurückzuhalten.

An dem gereinigten und von Feinstschwebeteilchen befreiten Aus laufwasser wird vorteilhafterweise eine Trübungsmessung durchge führt; bei Unterschreiten eines vorgegebenen Trübungsgrenzwer tes, kann, gesteuert von einer Regel- und Steuereinheit über ein Dreiwegeventil der Abfluß in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf freigegeben werden, bei Überschreiten des vorgegebenen Trübungsgrenzwertes wird ein Bypass zur Rückführung des Auslaufwassers in ein Stapelbecken geöffnet, so daß das noch zu trübe Auslaufwasser erneut dem Reinigungsprozeß zuge führt werden kann.

Zur Unterstützung der Ableitung des wäßrigen Sedimentat schlammes aus dem Sedimentationsbereich der Abscheidevorrichtung in den Schlammbehälter kann in diesem bei geöffneter Schlamm leitung ein ständiger, geringer Unterdruck erzeugt werden; dazu wird aus der sich im Schlammbehälter über dem Sedimentat bilden den Wasserphase ständig eine geringe Flüssigkeitsmenge abgezo gen.

Bei Erreichen einer maximalen Füllstandshöhe im Schlammbehälter wird, gesteuert durch die Regel- und Steuereinheit, die Schlamm leitung zwischen Abscheidevorrichtung und Schlammbehälter durch einen Sedimentatschieber geschlossen und der angesammelte Sedi mentatschlamm zeitgesteuert mittels einer Schlammpumpe abgezogen und in einen Vorentwässerungsbehälter befördert, und dies ge schieht nach der Erfindung vorteilhaft ohne Unterbrechung des als Durchlaufprozeß ablaufenden Abscheideprozesses, was möglich ist, weil durch das Schließen der Schlammleitung mittels Sedi mentatschieber der statische Flüssigkeitsdruck aus der Abschei devorrichtung abgefangen wird.

In dem Vorentwässerungsbehälter wird der Sedimentatschlamm auf eine Filterebene geleitet, das ablaufende Tropfwasser in ein Stapelbecken abgeführt und der vorentwässerte Sedimentatschlamm einer Zylinder-Filterpresse zur weiteren Entwässerung und Verdichtung zugeführt.

Während der Verdichtung des Sedimentatschlammes kann zur Bildung deponierfähiger Blöcke ein Konditionierungsmittel auf Zementba sis zugegeben wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der Zweiphasenabscheidung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht im wesentlichen aus einer Abscheidevorrichtung, die einen Reaktionsraum, einen da runter befindlichen Sedimentationsbereich und einen über dem Sedimentationsbereich liegenden Bereich der Klarwasserphase enthält, wobei in den Reaktionsraum mit Hilfe einer Kreislauf pumpe über eine Zuführleitung ein Gemisch aus schadstoffbela stetem Abwasser und einem schadstoffadsorbierenden, zur Aus flockung neigenden Tonmineralreaktionsmittel kontinuierlich einleitbar ist, eine Austrittsleitung aus dem Reaktionsraum in den Sedimentationsbereich führt, in dem sich die schadstoffbela denen Flocken als wäßriger Sedimentatschlamm absetzen und der über eine öffen- und schließbare Schlammleitung mit einem den wäßrigen Sedimentatschlamm aufnehmenden Schlammbehälter ver bunden ist, und wobei aus dem Bereich der Klarwasserphase eine Auslaufleitung nach außen führt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der Dreiphasenabscheidung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht im wesentlichen aus einer Abscheidevorrichtung, die einen Reaktionsraum, einen unten befindlichen Sedimentationsbereich, einen oben befindlichen Flo tationsbereich und einen sich zwischen Sedimentationsbereich und Flotationsbereich bildenden Bereich der Klarwasserphase enthält, wobei in den Reaktionsraum mit Hilfe einer Kreislaufpumpe über eine Zuführleitung ein Gemisch aus schadstoffbelastetem Abwasser und einem schadstoffadsorbierenden, zur Ausflockung neigenden Tonmineralreaktionsmittel kontinuierlich einleitbar ist; eine Austrittsleitung aus dem Reaktionsraum führt in den Sedimenta tionsbereich, in dem sich schadstoffbeladene, sinkfähige Flocken als wäßriger Sedimentatschlamm absetzen und aus dem andere schadstoffbeladene, auftriebsfähige Flocken in den Flotations bereich aufsteigen; dabei ist der Sedimentationsbereich über eine öffen- und schließbare Schlammleitung mit einem den wäß rigen Sedimentatschlamm aufnehmenden Schlammbehälter verbunden, eine Klarwasserleitung führt aus dem Bereich der Klarwasserphase nach außen und aus dem Flotationsbereich eine Flotatleitung in einen Vorentwässerungsbehälter.

Der Reaktionsraum ist vorteilhaft als Hohlwendel ausgebildet, dadurch wird die Verweildauer des Abwassergemisches im Reak tionsraum verlängert und damit sichergestellt, daß möglichst sämtliche Schadstoffe in Makroflocken gebunden werden.

Im Falle der Zweiphasenabscheidung ist in dem von der Hohlwendel umgebenen, zylindrischen Raum ein Filtermodul angeordnet und der die Hohlwendel umgebende Raum bildet den Bereich der Klarwasser phase.

Im Falle der Dreiphasenabscheidung bildet der von der Hohlwendel umgebene Raum den Flotationsbereich und der die Hohlwendel umge bende Raum bildet einen Überlaufraum für den Flotatschlamm, aus dem eine Flotatleitung in den Vorentwässerungsbehälter führt; die Klarwasserleitung führt in diesem Fall in einen Behälter, in dem ein Filtermodul angeordnet ist, durch das im Klarwasser vor handene Feinstschwebeteilchen zurückgehalten werden und aus die sem Behälter führt dann eine Auslaufleitung heraus.

Das Filtermodul kann vorzugsweise mit Keramikfüllkörpern be stückt sein.

Bei entsprechender Abwasserbelastung kann das Tonmineralreak tionsmittel als Suspension in flüssiger Form aus einem Dosier behälter mit Dosierpumpe in schadstoffbelastungsorientierten Dosen in die Zuführleitung eingespeist werden.

Vorzugsweise wird aber das schadstoffbelastete Abwasser durch eine Schmutzwasserförderpumpe über eine Förderleitung einem Mischgefäß zugeführt, das mit einer Dosiervorrichtung in Verbindung steht, durch die ein pulverförmiges Tonmineralreak tionsmittel als Trockengut in schadstoffbelastungsorientierten Dosen kontinuierlich in das Abwasser eingemischt wird, und des sen Austrittsleitung über die Kreislaufpumpe mit der Zuführ leitung zur Abscheidevorrichtung verbunden ist.

Die Dosiervorrichtung umfaßt einen Vorratsbehälter, der über eine Vakuumpumpe mit pulverförmigem Tonmineralreaktionsmittel beschickbar ist, und eine über ein frequenzgeregeltes Getriebe antreibbare Dosierschnecke, durch die das Tonmineralreaktions mittel über einen Zuführungskanal in das Mischgefäß gefördert werden kann.

In der Zuführleitung zur Abscheidevorrichtung kann ein Durch flußbegrenzer angeordnet sein; zwischen diesem Durchflußbe grenzer und der Kreislaufpumpe zweigt von der Zuführungsleitung eine Rückführleitung für überschüssige Flüssigkeitsmengen ab, die oberhalb der Wasserlinie ins Mischgefäß mündet; die über schüssige Flüssigkeitsmenge wird so dem Prozeß wieder zuge führt.

An der Förderleitung ist vor deren Eintritt in das Mischgefäß eine pH-Wert-Meßeinrichtung angeordnet, die mit einer Regel- und Steuereinheit verbunden ist, über diese wird aus einem Säurebehälter mit Dosierpumpe zur pH-Wert-Vorkonditionierung des schadstoffbelasteten Abwassers Säure in pH-Wert-abhängigen Dosen vor der pH-Wert-Meßeinrichtung in die Förderleitung einge speist.

Vorzugsweise ist an der Zuführleitung zur Abscheidevorrichtung eine zweite pH-Wert-Meßeinrichtung angeordnet, die mit der Regel- und Steureinheit verbunden ist, so daß über diese aus einem Laugenbehälter mit Dosierpumpe zur pH-Wert-Neutralisation des Abwassergemisches aus schadstoffbelastetem Abwasser und Tonmineralreaktionsmittel ein Neutralisationsmittel (Lauge) in pH-Wert-abhängigen Dosen vor dieser zweiten pH-Wert-Meßeinrich tung in die Zuführleitung eingespeist werden kann.

Außerdem kann an der Zuführleitung vor deren Eintritt in den Reaktionsraum der Abscheidevorrichtung eine Dosierstelle zur von der Regel- und Steureinheit gesteuerten Einspeisung eines Reak tionshilfsmittels in schadstoffbelastungsorientierten Dosen angeordnet sein.

An der Auslaufleitung für das gereinigte und von Feinstschwebe teilchen befreite Wasser ist vorzugsweise eine mit der Regel- und Steuereinheit in Verbindung stehende Trübungsmeßvorrichtung zur Überwachung der Wasserqualität angeordnet.

Außerdem ist die Auslaufleitung dann vorteilhaft mit einem von der Regel- und Steuereinheit abhängig vom Trübungsmeßwert steu erbaren Dreiwegeventil verbunden, durch das bei Unterschreitung eines vorbestimmten Trübungsgrenzwertes ein Abfluß in die Kana lisation oder einen Brauchwasserkreislauf freigegeben werden kann und bei Überschreitung des vorbestimmten Trübungsgrenzwer tes die Auslaufleitung mit einer Bypass-Leitung zur Rückführung des Wassers in ein Stapelbecken verbindbar ist.

Wenn am Schlammbehälter ein Bypass-Ventil angeordnet ist, durch das der Raum über der maximalen Füllstandshöhe im Schlammbe hälter mit einer Rückführleitung verbindbar ist und durch das bei geöffneter Schlammleitung aus der sich über dem Sedimen tatschlamm bildenden Wasserphase ständig eine geringe Flüssig keitsmenge abgezogen wird, entsteht ein Sog, der das Übertreten des Sedimentatschlammes aus der Abscheidevorrichtung in den Schlammbehälter unterstützt.

Die aus dem Sedimentationsbereich der Abscheidevorrichtung in den Schlammbehälter führende Schlammleitung kann bei kontinu ierlich weiterlaufendem Abscheideprozeß durch einen Sedimen tatschieber geschlossen werden, so daß der statische Flüssig keitsdruck aus der Abscheidevorrichtung abgefangen wird und so der Sedimentatschlamm ohne Unterbrechung des Abscheidevorgangs abgezogen werden kann.

Vorzugsweise ist am Schlammbehälter eine Füllstandsmeßvorrich tung vorgesehen und der Sedimentatschieber ist abhängig von einem festgesetzten Maximal-Meßwert der Füllstandsmeßvorrich tung über die Regel- und Steuereinheit zeitgesteuert schließ bar; mittels einer Schlammpumpe wird dann der Sedimentatschlamm aus dem Schlammbehälter bei geschlossenem Sedimentatschieber zeitgesteuert über eine Austrittsleitung abgesaugt und durch eine Abführleitung in den Vorentwässerungsbehälter befördert.

In dem Vorentwässerungsbehälter ist eine vorzugsweise schräge Filterebene angeordnet, die den den Sedimentatschlamm aufneh menden Raum des Vorentwässerungsbehälters von einem Sammelraum für Tropfwasser trennt.

Dieser Sammelraum für Tropfwasser ist über eine Abflußleitung mit einem Stapelbecken für schadstoffbelastetes Abwasser verbun den, so daß das Tropfwasser wieder dem Reinigungsprozeß zuge führt werden kann.

Der den Sedimentatschlamm aufnehmende Raum des Vorentwässerungs behälters steht nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er findung durch eine Schlammabflußleitung, deren Durchgang durch ein steuerbares Ventil veränderbar ist, mit einer Zylinder- Filterpresse in Verbindung, so daß der vorentwässerte Sedimen tatschlamm aus dem Vorentwässerungsbehälter zur weiteren Entwäs serung und Verdichtung in diese Zylinder-Filterpresse befördert werden kann.

An der Zylinder-Filterpresse ist vorteilhaft eine Ausstoßvor richtung vorgesehen, durch die der entwässerte und verdichtete, d. h. auch volumenreduzierte, Sedimentatschlamm portionsweise in einen Lagercontainer ausgestoßen werden kann.

Zur Bildung deponierfähiger Blöcke kann an der Zylinder-Filter presse eine Vorrichtung für die Zugabe eines Verfestigungsmit tels zum Sedimentatschlamm, vorzugsweise auf Zementbasis, vorgesehen sein.

Es ist auch von Vorteil, wenn eine Spülvorrichtung für das Feinstschwebeteilchen zurückhaltende Filtermodul vorgesehen ist.

Nach Abschluß des zeitgesteuerten Schlammabzugs aus dem Schlammbehälter und nach Wiederöffnung des Sedimentatschiebers wird in vorteilhafter Weise bei gleichbleibendem Abwasserzulauf infolge der momentanen Absenkung des Niveaus der Prozeßflüs sigkeit in der Abscheidevorrichtung automatisch ein Selbstspül akt durch das Filtermodul hindurch ausgelöst.

Die Spülvorrichtung kann mit einer Steuereinrichtung ausgerüstet sein, durch die vor jeder regulären Außerbetriebsetzung der An lage durch ein Steuerventil und eine Anschlußstelle für Frisch- oder Brauchwasser ein Spülvorgang für die Reinigung der wesent lichen apparativen Komponenten aktiviert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur kontinuierlichen Ab scheidung von Belastungsstoffen aus Suspensionen. Dispersionen oder Emulsionen geeignet, wie sie beispielsweise in folgenden Bereichen anfallen:

- Kfz-Betriebe,
- Entsorgung von Ölabscheidern,
- Flugzeugwartung,
- Maschinenwartung auf Schiffen,
- Metallbe- und -verarbeitung,
- Gerbereien,
- Speiseölherstellung, z. B. in Olivenölmühlen,
- Käsereien und Großküchen,
- Großwäschereien und Reinigungen usw.

Es kommen in diesem Verfahren zur Erlangung von Sorptionsreak tionen, wie sie zur Abscheidung von Abwasserbelastungsstoffen benötigt werden, erfindungsgemäß Tonmineral-Reaktionsmittel aus im wesentlichen folgenden Gruppierungen zur Anwendung:

- alkalisch aktivierte Bentonite zur Eliminierung von Kohlen wasserstoffen, CKW′s, Lösungsmitteln usw.
- sauer aktivierte Bentonite als gute Ionentauscher zur Entfer nung von Schwermetallen, zur Adsorption von hydrophilen Be standteilen der Abwasserfracht, zur Eliminierung von Farb stoffen usw.

Das Besondere an Tonmineralien neben ihrem starken Quell- und Adsorptionsvermögen ist ihre blättchen- oder auch stäbchen förmige Struktur, die sich durch eine außergewöhnlich große innere Oberfläche auszeichnet. Das Innere eines Bentonitteil chens ist stark zerklüftet, geschichtet und mit Hohlräumen durchsetzt. Die Flächen der verschiedenen Wandungen dieser Hohl räume und Schichten bestimmen die sogenannte innere Oberfläche dieses porösen Materials; sie kann bis zu mehreren hundert Qua dratmetern pro Gramm Bentonit betragen. Diese Strukturen unter liegen physikalisch-chemischen Gesetzmäßigkeiten, die für die hohe Reaktionsfähigkeit dieser Stoffe ursächlich sind. Speziell die Bentonite verfügen außerdem noch über eingelagerte Katio nen, die frei beweglich sind und durch andere, z. B. im Abwasser in Form von schädlichen Belastungsstoffen vorhandene Teilchen ersetzt werden können. Die nach der Erfindung eingesetzten Ton mineral-Reaktionsmittel wirken somit als Ionenaustauscher, wobei sich der Austauschvorgang entweder nur an der äußeren Oberflä che vollzieht oder aber durch die im Bentonit eingelagerten Zwi schenschichtkationen bestimmt wird.

Ausschlaggebend für die Wirksamkeit der eingesetzten Reaktions mittel ist der Anteil des sogenannten Montmorillonits, der ein Hauptbestandteil des Bentonits ist und eine im Tonmineral ange reicherte Mineralstruktur darstellt.

Die erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Tonmineral-Reaktions mittel verhalten sich gegenüber schwermetallhaltigen Abwasserbe lastungen folgendermaßen:

Schwermetalle liegen in Abwässern, soweit sie nicht komplex ge bunden sind, größtenteils ionogen vor, es handelt sich also um elektrisch geladene Metallatome. Diese Metallionen werden durch das erfindungsgemäß zugeführte Tonmineral-Reaktionsmittel er faßt und gegen andere darin bereits enthaltene Ionen ausge tauscht. Und nicht nur Metallionen sondern auch Ammoniumionen - in Relation zu Nitrationen - werden durch dieses physikalisch chemische Reaktionsvermögen zurückgehalten.

Für die sich vollziehenden Reaktionsvorgänge ist u. a. die inter kristalline Reaktivität des zur Anwendung kommenden Tonmineral- Reaktionsmittels von sehr großer Bedeutung. Es dringen beim Einsatz sogenannter Smectiten, einer speziell quellfähigen Ton mineralart, die im Abwasser befindlichen Belastungsstoffe in die Schichtzwischenräume der zugeführten Reaktionsmittelpartikelchen ein. Bei Dreischichtmineralien werden die dort vorhandenen Zwi schenschichtkationen gegen anorganische und organische Kationen ausgetauscht. In diesem Zusammenhang kann sich dann auch eine Än derung des Solvationszustandes der Zwischenschichtkationen erge ben und die Adsorption organischer Verbindungen zwischen den Schichten eintreten, was die Reduzierung von Ölen, Lösungsmit teln und anderen im Abwasser befindlichen organischen Verbin dungen, wie Farbstoffen, erklärt. Dies gilt grundsätzlich auch für die Adsorption von aliphatischen und aromatischen Chlorkoh lenwasserstoffen. Aufgrund dieser Reaktionseigenschaften ist beispielsweise auch eine wirkungsvolle Verfahrensanwendung in Verbindung mit der Entfernung von Pestiziden aus kontaminierten Wässern möglich.

Durch die Adsorptionskraft der in dem erfindungsgemäßen Ver fahren zum Einsatz kommenden, jeweils belastungsorientiert ausgewählten, hydrophobierten Tonmineral-Reaktionsmittel mit deren großer innerer Oberfläche, aber auch durch die Kapillar kondensation und die Erniedrigung des Dampfdruckes in den Porenräumen des Tonminerals werden im Falle von Emulsionen Öl- und Lösungsmittelgemische wirkungsvoll vom Wasser getrennt.

Die in der Abwasserfracht enthaltenen Tenside bestehen aus gela denen Teilchen, die sich zu größeren Agglomeraten zusammen schließen können. Der hydrophile Teil ragt in das Wasser, wäh rend der hydrophobe Rest größtmöglichen Abstand zum Wasser sucht und zu hydrophoben Abwasserinhaltsstoffen adsorbiert, was u. a. emulgierte Öl- und Fettanteile sein können. Durch die An bindung von Tensiden, Alkylammoniumionen und Tetraalkylammonium ionen ergibt sich eine größere Porosität zwischen den Lamellen, und da durch die zwischenzeitlich abgelaufenen Wirkungsvorgänge mindestens 50% des zudosierten Tonmineral-Reaktionsmittels weit gehend hydrophob geworden sind, ergibt sich danach die Möglich keit der Adsorption von hydrophoben Abwasserinhaltsstoffen.

Die geschilderten Reaktionsvorgänge stellen somit einen sehr komplexen Prozeß dar, der auf Wechselwirkungen zwischen den im Abwasser molekular oder kolloidal gelösten Belastungsstoffen und dem eingebrachten Tonmineral-Reaktionsmittel basiert und hier durch im wesentlichen

- Sorptionswirkungen an den äußeren und inneren Oberflächen der Reaktionsmittelpartikelchen hervorruft,
- sowie zur Bildung abscheidefähiger Flocken aus den zum Teil kolloidalen Belastungsteilen führt.

Es sollen nun die für das erfindungsgemäße Verfahren charak teristischen Prozeßschritte, die vom Einsatzbereich gänzlich unabhängig sind, dargelegt werden:

(A) Eine Schmutzwasserförderpumpe, die sich in der Regel in einem über oder unter Flur angeordneten Stapelbecken be findet, beschickt die apparativen Komponenten des Verfahrens über eine Zulaufleitung mit dem schadstoffbelasteten Abwasser.
(B) Der pH-Wert solcher Abwässer liegt infolge der darin enthaltenen Belastungsstoffe in der Regel deutlich außer halb des neutralen Bereichs. Deshalb muß zunächst durch eine mittels Messung überwachte pH-Vorkonditionierung ein behand lungsgerechter pH-Wert eingestellt werden. Dadurch wird er reicht, daß während der sich anschließenden Verfahrensschritte auf jeden Fall die Bereitschaft zum Ausfällen von Schwermetallen gegeben ist.
(C) Nach diesem Vorbereitungsschritt wird dem schadstoffbela steten Wasser ein spezielles Tonmineral-Reaktionsmittel zugeführt, wodurch ein gezielter Sorptionsvorgang eingeleitet wird. Das Tonmineral-Reaktionsmittel wird durch eine labormä ßige Vorprüfung auf die Art der betreffenden Abwasserfracht ab gestimmt ausgewählt und in minimaler, bedarfs- bzw. beaufschla gungsorientierter Dosierung eingebracht.
(D) Nach diesem Prozeßschritt erfolgt erneut eine durch Mes sung überwachte pH-Konditionierung, und zwar wird der pH- Wert jetzt zum Zwecke der weiteren Verbesserung der Abscheide fähigkeit auf den neutralen Bereich eingestellt.
(E) Im Anschluß an diesen Neutralisationsvorgang wird nun in den Behandlungsprozeß als Reaktionshilfsmittel ein katio nenaktives Polyacrylamid eingebracht. Durch diesen Prozeß schritt werden die bereits gebildeten Flocken in Makroflocken überführt, wodurch die Abscheidefähigkeit weiter erhöht wird. Die beaufschlagungsorientierte Minimaldosierung des Reaktions hilfsmittels löst erneute Adsorptionsvorgänge aus, d. h. die bereits vorhandenen Flocken lagern sich an die jetzt zugegebenen Polymermoleküle an. Bei der sich auf diese Weise vollziehenden Makroflockenbildung werden im Abwasser noch vorhandene Bela stungsstoffe mit eingebunden. Hierdurch wird die Sedimentations geschwindigkeit des sogenannten Abscheidegutes erhöht, und darüber hinaus bewirkt die Zugabe des kationenaktiven Polyacryl amids gleichzeitig auch eine deutliche Konditionierung, d. h. Verdichtung, des Sedimentats. Dabei ergibt sich aus dem Eintrag des kationenaktiven Polyacrylamids keine nachteilige Beeinträch tigung des Auslaufwassers.
(F) Nach der Zugabe des Reaktions- oder Reaktionshilfsmittels passiert das nunmehr mit hochaktiven, aber umweltverträgli chen Reaktionsmitteln beladene Abwasser einen auf die jeweilige Durchflußmenge speziell ausgelegten Reaktionsbereich und
(G) gelangt dann in eine Abscheidevorrichtung, in der sich die Sedimentation der jetzt aufgrund der im bisherigen Verfah rensverlauf bewirkten Reaktionsvorgänge gebundenen Schadstoffe vollzieht.
(H) Der Sedimentatschlamm wird während des weiterhin kontinu ierlich ablaufenden Behandlungsprozesses ohne Durchlaufun terbrechung zeitgesteuert abgezogen und einer vorzugsweise inte grierten Vorrichtung zur weitgehenden Entwässerung zugeführt. Danach erfolgt der Austrag des Schlammes in einen entsprechenden Lagercontainer, wo er bis zur endgültigen Entsorgung weiter ent wässert wird.
(I) Die in der Abscheidevorrichtung über dem Sedimentations bereich befindliche Klarwasserphase kann jetzt, nachdem durch die vorausgegangenen Verfahrensschritte auch der CBS-Wert einleitungsgerecht abgesenkt wurde, über die Ablaufleitung für gereinigtes Wasser abgeführt werden.
(J) Bevor das Ablaufwasser dem Kanalnetz oder vorzugsweise einem erneuten Brauchwasserkreislauf zugeführt wird, kann zweckmäßigerweise eine Trübungsmessung zur Überwachung der Wasserauslaufqualität erfolgen. Liegt die gemessene Trübung unter dem vorgegebenen Grenzwert, so wird der Abfluß in Rich tung Kanalisation oder Brauchwasserkreislauf freigegeben. Bei Überschreitung des vorgegebenen Trübungsgrenzwertes erfolgt automatisch eine Rückführung in das einlaufseitige Stapelbecken.

Aus dem oben unter Punkt (E) beschriebenen Einsatz des kationen aktiven Polyacrylamids in gezielter Minimaldosierung als Reak tionshilfsmittel ergibt sich keine nachteilige Beeinträchtigung des Auslaufwassers.

Auch der Sedimentatschlamm erfährt durch dieses Reaktionshilfs mittel keine nachteilige Veränderung, die den Vorteil des natür lichen Tonmineralreaktionsmittels aufheben würde. Bei einem ent sprechenden einjährigen Gefäßversuch waren keine negativen Aus wirkungen von in entwässerten Klärschlämmen enthaltenen katio nenaktiven Polyacrylamiden auf die mikrobiologische Bodenaktivi tät zu erkennen. Negative Einflüsse auf Fauna und Flora können nachgewiesenermaßen ausgeschlossen werden. Das erfindungsge mäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den herkömmlichen Ver fahren mit chemischen Spaltmitteleinsätzen durch seine schonende Behandlungsmethodik und hohe Umweltverträglichkeit infolge mini maler Dosierung der erwähnten Reaktionsmittel aus.

Die Durchlaufmenge wird grundsätzlich von der jeweiligen Beauf schlagungssituation, d. h. von der anfallenden Abwassermenge und den darin enthaltenen Belastungsstoffen bestimmt. Deshalb werden die apparativen Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens bei Berücksichtigung einer jeweiligen Abwas serdurchlaufzeit von ungefähr 5 bis maximal 10 Minuten in maß lich unterschiedlichen Größen erstellt und auf folgende stan dardmäßige Durchflußleistungen abgestimmt:

- 400 bis 600 l/h
- 600 bis 1 000 l/h
- 1 000 bis 1 500 l/h
- 1 500 bis 2 500 l/h
- 2 500 bis 4 500 l/h
- 4 500 bis 7 000 l/h
- 7 000 bis 10 000 l/h

Noch größere Durchlaufmengen können durch anwenderspezifische Sonderanfertigungen erreicht werden. Ganz allgemein ist die Abscheidequalität nicht von der Größe der apparativen Vorrich tungen, sondern allein von der Effizienz des Verfahrens abhän gig.

Im folgenden wird anhand der anhängenden Zeichnungen eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben; es zeigen

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vor richtung und die Anordnungsfolge der zugehörigen Kom ponenten,

Fig. 2 den schematischen Aufbau des wesentlichen Teils einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Aus dem Stapelbecken 1 wird das darin zunächst gesammelte, bela stete Abwasser mittels einer Schmutzförderpumpe 2 über eine För derleitung 3 in das Mischgefäß 8 befördert, wo die Einmischung eines pulverförmigen Tonmineralreaktionsmittels gemäß der Er findung erfolgt. Über ein in der Förderleitung 3 angeordnetes Dreiwegeventil 4 wird die Durchlaufmenge gesteuert und mittels eines dem Dreiwegeventil 4 unmittelbar nachgeschalteten Durch laufmessers 5 auch visuell überwacht. Außerdem dient dieses Dreiwegeventil 4 auch der Steuerung des Frischwassereintrags über eine Zulaufleitung 6 für einen automatischen Rückspültakt, der jeweils vor dem Abschalten der Abwasserbehandlungsanlage aktiviert wird.

Das in der Förderleitung 3 geförderte schadstoffbelastete Wasser wird vor der Einleitung in das Mischgefäß 8 mittels einer pH- Wert-Meß-Einrichtung 7 hinsichtlich seines pH-Wertes überwacht; bei Bedarf erfolgt eine pH-Wert-Vorkonditionierung des Wassers mittels Säure aus einem Säurebehälter 9 mit Dosierpumpe über die Säureleitung 10 zwecks Erlangung eines behandlungsgeeigneten pH- Wertes des schadstoffbelasteten Abwassers. Die Dosierpumpe für die Säure wird durch eine elektronische Regel- und Steuereinheit 11 entsprechend dem von der ph-Wert-Meß-Einrichtung 7 ermittel ten Wert über eine Wirkleitung 12 gesteuert. In dem Mischgefäß 8 wird danach der zu behandelnden Flüssigkeit über eine Dosier einrichtung 13 ein Tonmineralreaktionsmittel zugeführt und homo gen eingearbeitet, um einen Sorptionsvorgang zu bewirken.

Je nach der Belastungssituation des Abwassers kann das Reak tionsmittel auch als Suspension in flüssiger Form mittels Do sierpumpe aus einem Flüssiggutbehälter 16 in die in die Abschei devorrichtung 19 führende Zuführleitung 17 dosiert eingemischt werden, oder es muß ein spezielles Tonmineralreaktionsmittel zum Einsatz kommen, das aufgrund seiner speziellen Eigenschaften nicht als Suspension dosiert werden kann. In diesem Falle muß das betreffende Reaktionsmittel dem schadstoffbelasteten Abwas ser pulverförmig, also als Trockengut, jedoch immer in minima len, belastungsorientiert gesteuerten Dosiermengen, wie folgt zugeführt werden:

Nach der, wie oben beschrieben, eventuell erfolgten pH-Wert-Vor konditionierung gelangt die schadstoffbelastete Flüssigkeit über die Förderleitung 3 in das Mischgefäß 8, wo über ein Steuer ungssystem die dosierte Einmischung des pulverförmigen Reak tionsmittels erfolgt.

Die Dosiervorrichtung 13 für das pulverförmige Reaktionsmittel umfaßt einen Vorratsbehälter, der bedarfsgesteuert über eine Vakuumpumpe mit dem speziellen pulverförmigen Tonmineralreak tionsmittel beschickt wird. Eine von einem frequenzgeregelten Getriebe angetriebene Dosierschnecke befördert dann das Reak tionsmittel über den Zuführungskanal 14 kontinuierlich in das Mischgefäß 8, wo sich infolge des ständigen Abwasserzuflusses eine intensive Einarbeitung vollzieht.

Das jetzt mit dem Reaktionsmittel vermischte Abwasser verläßt das Mischgefäß 8 über die Austrittsleitung 15 und wird durch die Kreislaufpumpe 18 über die Zuführleitung 17 in die Abschei devorrichtung 19 befördert. Ein als Blende ausgebildeter Durch laufbegrenzer 20 in der Zuführleitung 17 hält die Durchlaufmenge konstant. Die im Falle einer überhöhten Durchlaufmenge von dem Durchlaufbegrenzer 20 zurückgehaltene, überschüssige Flüssig keitsmenge wird durch die Bypass- oder Rückführleitung 21 in das Mischgefäß 8 zurückgeführt. Die Bypass- oder Rückführleitung 21 mündet vorteilhaft oberhalb der eingestellten Wasserlinie 22 in das Mischgefäß 8, in dem sich dann eine weitere Vermengung mit dem kontinuierlich zufließenden Abwasser und dem kontinuierlich dosiert eingetragenen Reaktionsmittel ergibt. Vor dem Eintritt der Zuführleitung 17 in die Abscheidevorrichtung 19 erfolgt nochmals eine pH-Wert-Konditionierung auf den pH-neutralen Be reich, diesmal mittels Lauge aus einem Laugenbehälter 23 mit Dosierpumpe über die Laugenleitung 24 zur Verbesserung der Ab scheidefähigkeit. Die pH-Wert-Konditionierung wird durch eine pH-Wert-Meßeinrichtung 25, die mit der Regel- und Steuereinheit 11 in Verbindung steht überwacht; letztere steuert über eine Wirkleitung 26 die Dosierpumpe für Lauge abhängig vom Meßwert der pH-Wert-Meßeinrichtung 25.

Anschließend an diesen pH-Neutralisierungsvorgang mittels Lauge wird an einer Dosierstelle 27 der Zuführleitung 17 vorteilhaft bzw. nach Bedarf ein Reaktionshilfsmittel aus einem Reaktions hilfsmittelbehälter 28 mit Dosierpumpe zugeführt. Auch diese Dosierpumpe wird von der Regel- und Steuereinheit 11 meßwert abhängig über eine Wirkleitung 29 gesteuert. Das Reaktionshilfs mittel ist vorzugsweise eine Suspension eines kationenaktiven Polyacrylamids; je nach Belastungsart des Abwassers kann aber auch ein anderes Reaktionshilfsmittel zudosiert werden. Danach gelangt das Abwassergemisch in die Abscheidevorrichtung 19.

Das Gehäuse der Abscheidevorrichtung 19 besteht in der darge stellten Ausführungsform aus einem zylindrischen, oberen Teil und einem nach unten konisch zulaufenden, unteren Teil, der den Sedimentationsbereich 31 bildet. In dem zylindrischen, oberen Teil befindet sich der eigentliche Reaktionsraum 30 in Form einer Hohlwendel, die entsprechend der jeweiligen Durchflußmen ge dimensioniert ist. In die oberste Windung dieser Hohlwendel mündet die Zuführleitung 17, aus ihrer untersten Windung führt eine Auslaufleitung 32 in den unteren, konisch zulaufenden Sedi mentationsbereich 31 der Abscheidevorrichtung 19. Die Ausführung des Reaktionsraums 30 als Hohlwendel bewirkt eine Verlängerung der Aufenthaltsdauer des Abwassergemisches in diesem Bereich, die für die oben beschriebenen und gezielt angestrebten Anlage rungsreaktionen erforderlich ist, damit es zur Bildung und zum Wachstum von abscheidefähigen Makroflocken kommt. In dem von der Hohlwendel des Reaktionsraums 30 umgebenen, zylindrischen Raum befindet sich gemäß Fig. 1 vorzugsweise ein mit Keramikfüll körpern bestücktes Filtermodul 33.

Aus dem hohlwendelförmigen Reaktionsraum 30 gelangt das mit Reaktionsmitteln beladene Abwassergemisch über die Austritts leitung 32 in den unteren, konisch zulaufenden Teil der Abschei devorrichtung 19, in dem sich folgende Zweiphasenabscheidung vollzieht:

1) die in sinkfähigen Makroflocken gebundenen, abscheidefähigen Schadstoffanteile setzen sich im Sedimentationsbereich 31 ab;
2) die über dem Sedimentat befindliche Wasserphase passiert das mit Keramikfüllkörpern bestückte Filtermodul 33, in dem eventuell noch vorhandene Feinstschwebeteilchen zurückge halten werden und gelangt in den den Reaktionsraum 30 mit dem Filtermodul 33 umgebenden Bereich der Klarwasserphase 34 im zylindrischen, oberen Teil der Abscheidevorrichtung 19, von wo das gereinigte Wasser die Abscheidevorrichtung 19 über die Auslaufleitung 35 verlassen kann.

Bevor das über die Auslaufleitung 35 abgeführte, gereinigte Was ser dem Kanalnetz oder einem erneuten Brauchwassernutzungskreis lauf zugeführt wird, erfolgt mit Hilfe einer Trübungsmeßvor richtung 36, die mit der Regel- und Steuereinheit 11 verbunden ist, eine Trübungsmessung zur Überwachung der Wasserauslaufqua lität. Liegt die Trübung unter einem vorgegebenen Grenzwert, so wird gesteuert von der Regel- und Steuereinheit 11 über das Dreiwegeventil 37 der Abfluß 38 in Richtung Kanalisation oder Brauchwasserkreislauf freigegeben. Wird dagegen der vorgegebene Trübungsgrenzwert überschritten, wird das Dreiwegeventil 37 von der Regel- und Steuereinheit 11 derart umgesteuert, daß der Abfluß 38 geschlossen wird und das Auslaufwasser über eine Bypass-Leitung 39 in das Stapelbecken 1 zurückgeführt wird, um den Reinigungsprozeß nochmals zu durchlaufen.

Die in den Sedimentationsbereich 31 der Abscheidevorrichtung 19 absinkenden Makroflocken konditionieren sich dort zu einem wäß rigen Sedimentatschlamm, der sich bei geöffnetem Sedimentat schieber 40 über eine Schlammleitung 41 weiter in einen Schlamm behälter 42 absetzt. Dieser Absetzvorgang wird dadurch möglich, daß im oberen Teil des Schlammbehälters 42, und zwar im Bereich der sich dort über dem Sedimentat bildenden Wasserphase, über das dort angeordnete Bypass-Ventil 43 und eine Rückführleitung 44 ständig eine geringe Flüssigkeitsmenge abgeführt und in das Stapelbecken 1 oder das Mischgefäß 8 zurückgeführt wird. Die sich dabei ergebende, geringe Strömung begünstigt den Absetz vorgang des Sedimentatschlammes. Sobald die durch eine Füll standsmeßvorrichtung 45 überwachte maximale Sedimentatfüllhöhe im Schlammbehälter 42 erreicht ist, wird der Sedimentatschlamm abgezogen, und zwar geschieht dies nach der Erfindung ohne Unterbrechung des oben beschriebenen Abscheideprozesses, welcher als Durchlaufverfahren kontinuierlich weiterlaufen kann.

Normalerweise würde bei einem Vorgang, wie dem Abziehen des Se dimentatschlammes, wegen des statischen Drucks, der sich durch die sich über dem Sedimentat befindenden Flüssigkeit in der Ab scheidevorrichtung 19 aufbaut, zwangsläufig zu einem unerwünsch ten Austritt einer größeren Wassermenge kommen. Gleichzeitig würde der Sedimentatschlamm durch auftretende Turbulenzen aufge wühlt und in einen vorübergehenden Schwebezustand gebracht wer den, so daß erneut ein Absetzvorgang mit einer gewissen Aufent haltsdauer erforderlich würde. Außerdem könnte der auf solche Weise bewirkte außerordentlich wäßrige Schlammaustrag nicht einer sofortigen, effizienten, mechanischen Entwässerung zuge führt werden. Diese Umstände sind ursächlich dafür, daß her kömmliche Sedimentationsverfahren nicht für einen kontinuier lichen Durchlaufbetrieb geeignet sind.

Nach der Erfindung ist ein zeitgesteuerter Schlammabzug ohne Unterbrechung des als Durchlaufprozeß kontinuierlich ablau fenden Abscheideprozesses möglich, und dies wird durch folgende erfindungsgemäße Maßnahmen erreicht:

Bei Erreichen der maximalen Sedimentatfüllhöhe im Schlammbehäl ter 42 wird, ausgelöst durch einen Impuls der Füllstandsmeßvor richtung 45, über die Regel- und Steuereinheit 11 der Sedimen tatschieber 40 an der Abscheidevorrichtung 19 geschlossen, so daß der statische Druck, der sich in der Abscheidevorrichtung 19 aufgebaut hat, von diesem Moment an nicht auf die Vorgänge in dem Schlammbehälter 42 Einfluß nehmen kann.

Mit Hilfe einer Schlammpumpe 46 wird nun das im Schlammbehälter 42 angesammelte Sedimentat über die Austrittsleitung 47 abge saugt und durch die Abführleitung 48 in einen Vorentwässerungs behälter 49 befördert, in dessen unterem Bereich sich ein Sam melraum 50 für Tropfwasser befindet. Der in den Vorentwässer ungsbehälter 49 beförderte Sedimentatschlamm gelangt zunächst auf eine Filterebene 51, wo sich die eigentliche Vorentwässerung vollzieht. Das dabei ablaufende Tropfwasser wird aus dem Sammel raum 50 über eine Abflußleitung 52 in das Stapelbecken 1 zu rückgeführt.

Anschließend gelangt der vorentwässerte Schlamm durch eine Schlammablaßleitung 53 und über ein geregeltes Ventil 54, das für eine kontinuierliche Zuführung sorgt, in die verfahrens integrierte Zylinder-Filterpresse 55, wo er weiter entwässert und verdichtet wird. Zu dieser Zylinder-Filterpresse 55 gehören u. a. ein Spezialschieber und die erforderlichen pneumatischen Zylinder. In ihr wird, von der Regel- und Steuereinheit 11 über Wirkleitungen für den Preßzylinder 56 und den Steuerzylinder 57 für den Spezialschieber gesteuert, durch Pressen und Filtrieren eine deutliche Schlammentwässerung erreicht. Das bei diesem Vor gang anfallende Filtratwasser wird über eine Ablaufleitung 58, die in die Abflußleitung 52 für das bei der Vorentwässerung an fallende Tropfwasser münden kann, schließlich in das Stapelbecken 1 zurückgeführt.

Der weitgehend entwässerte Schlamm verläßt die in die Gesamtan lage integrierte, pneumatisch arbeitende Zylinder-Filterpresse 55 durch eine Ausstoßvorrichtung 59 und gelangt in einen geeig neten Lagercontainer 60, wo er bis zur endgültigen Entsorgung weiter entwässern kann.

Nach Abschluß des zeitgesteuerten Schlammabzugs aus dem Schlammbehälter 42 und Wiederöffnung des Sedimentatschiebers 40 ergibt sich verfahrensbedingt eine vorübergehende momentane Ab senkung der Prozeßflüssigkeit in der Abscheidevorrichtung 19, die jetzt bei gleichbleibendem Abwasserzulauf zusammen mit dem zwischenzeitlich angesammelten Sedimentat in den zuvor entleer ten Schlammbehälter 42 drückt; es entsteht so ein Sog, der einen automatischen Reinigungsvorgang in dem Filtermodul 33 bewirkt, wobei die plötzlich einsetzende Strömung die an den Keramikfüll körpern des Filtermoduls 33 angelagerten Feinstschwebeteilchen, die zu absetzfähigen Schlierenverbänden adsorbiert sind, losge rissen und in den regulären Sedimentationsvorgang mit eingebun den werden.

Vor jeder regulären Außerbetriebsetzung der Anlage wird erfin dungsgemäß automatisch ein Rückspültakt zur Reinigung der apparativen Verfahrenskomponenten aktiviert. Dazu wird Frisch- oder Brauchwasser über die Anschlußstelle 6 und das Dreiwege ventil 4 in das Mischgefäß 8 und mit ihm verbundene Teile und über die Anschlußstelle 61 und das Steuerventil 62 in die Abscheidevorrichtung 19 eingebracht.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Abschei devorrichtung 19, die in einer ansonst gleichen Anlage gemäß Fig. 1 zur Anwendung kommen kann. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Die Standard-Abscheidevorrichtung 19 gemäß Fig. 1 ist bewußt so konzipiert, daß sie durch nur geringfügige Änderungen so modifiziert werden kann, daß, wenn beispielsweise besonders schwierige Abwasserbefrachtungen vorliegen, auch eine sogenannte Dreiphasenabscheidung bewirkt werden kann.

Auch das Gehäuse der Abscheidevorrichtung 19 gemäß Fig. 2 besteht aus einem oberen, zylindrischen und einem sich nach unten konisch verjüngenden, unteren Teil. Der Innenraum des Gehäuses unterteilt sich aber wirkungsmäßig in verschiedene Bereiche. Im oberen, zylindrischen Teil befindet sich wiederum der eigent liche Reaktionsraum 30 in Form eine Hohlwendel, diese ist durch ein ringförmiges Gehäuse 63 gegen den übrigen Innenraum der Ab scheidevorrichtung 19 geschützt. Die Hohlwendel umschließt den Flotationsbereich 64 und ist selbst umgeben von einem Überlauf raum 65 für den Flotatschlamm. Im unteren, konischen Bereich der Abscheidevorrichtung 19 befindet sich auch in dieser Ausfüh rungsform der Sedimentationsbereich 31 und zwischen dem Sedimen tationsbereich 31 und dem Flotationsbereich 64 mit Überlaufraum 65 bildet sich während des Abscheidevorgangs ein Bereich der Klarwasserphase 66. Aus dem Überlaufraum 65 für den Flotat schlamm führt eine Flotatleitung 67 direkt in den Vorentwässe rungsbehälter 49; der Sedimentatschlamm aus dem Sedimentations bereich 31 wird wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 über die Schlammleitung 41 in den Schlammbehälter 42 und von dort mittels Schlammpumpe 46 ebenfalls in den Vorentwässerungsbehälter 49 befördert. Ein Filtermodul 68 ist in dieser Ausführungsform in einem Behälter 69 außerhalb der eigentlichen Abscheidevorrich tung 19 angeordnet. Durch dieses Filtermodul 68 strömt das durch eine Klarwasserleitung 70 aus dem Bereich der Klarwasserphase 66 abgezogene, gereinigte Wasser, so daß darin eventuell noch ent haltene Feinstschwebeteilchen zurückgehalten werden. Das nach Passieren des Filtermoduls 68 durch die Auslaufleitung 71 ablaufende, gereinigte und gefilterte Klarwasser wird, wie oben in Bezug auf Fig. 1 bereits beschrieben, durch die Trübungsmeß vorrichtung 36 überwacht und je nach Über- oder Unterschreiten eines Trübungsgrenzwertes über das Dreiwegeventil 37 durch die Bypassleitung 39 zurück in das Stapelbecken 1 oder durch den Abfluß 38 in die Kanalisation bzw. einen Brauchwasserkreislauf geleitet.

In der Abscheidevorrichtung gemäß Fig. 2 kann sich im Falle be sonders schwieriger Abwasserbefrachtungen, wie sie beispiels weise bei der Herstellung von Olivenöl in Olivenölmühlen anfal len, eine sogenannte Dreiphasenabscheidung, wie folgt, vollzie hen.

Zum einen setzen sich aus dem den Reaktionsraum 30 (Hohlwendel) verlassenden, mit Tonmineralreaktionsmitteln und Reaktions hilfsmitteln beladenen Abwassergemisch, wie oben beschrieben, sinkfähige Makroflocken im Sedimentationsbereich 31 ab, zum anderen können sich in dem Abwassergemisch auch auftriebsfähige Makroflocken bilden, in denen bestimmte Schadstoffpartikelchen, z. B. Tenside, gebunden sind und die zum Flotieren neigen, so daß sie sich von der Gruppe der sinkfähigen Makroflocken ab sondern und als Flotatschlamm in den Flotationsbereich 64 und dort an die Oberfläche steigen können. Der Flotatschlamm gelangt dann in den Überlaufraum 65 und wird über die Flotatleitung 67 in den Vorentwässerungsbehälter 49 geleitet.

Im Falle der Dreiphasenabscheidung bildet sich der Bereich der Klarwasserphase 66 genau zwischen dem Sedimentationsbereich 31 und dem Flotationsbereich 64, wo dann auch der Austritt für die Klarwasserleitung 70 angeordnet ist. Der Sedimentationsbereich 31, der Flotationsbereich 64 und der Bereich der Klarwasserphase 66 trennen sich exakt voneinander, so daß wirklich nahezu kla res Wasser durch die Klarwasserleitung 70 abgezogen und durch das Filtermodul 68 außerhalb der Abscheidevorrichtung 19 ge schickt werden kann, um noch vorhandene Feinstschwebeteilchen zurückzuhalten. Der Wasserabzug aus dem Bereich der Klarwasser phase 66 muß ohne starke Turbulenzen erfolgen, damit keine Ver wirbelungen an Sedimentat oder Flotat entstehen.

Nachdem das gereinigte Wasser das Filtermodul 68 passiert hat, folgen die weiteren Verfahrensschritte wie oben zu Fig. 1 be schrieben.

Erfindungsgemäß läßt sich eine Standard-Abscheidevorrichtung für die Zweiphasenabscheidung gemäß Fig. 1 durch wenige ein fache Maßnahmen in eine Abscheidevorrichtung für die Dreipha senabscheidung gemäß Fig. 2 verwandeln; es müssen nur das Fil termodul nach außen verlegt und die notwendigen Leitungsan schlüsse hergestellt werden.

Fig. 3 zeigt die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemä ßen Vorrichtung, die z. B. für eine Durchlaufleistung von 1000 l/h nicht einmal ganz die Größe eines dreitürigen Kleider schranks aufweist.

Bei gleichbleibenden Prozeßschritten sowie belastungsorientier tem Einsatz eines jeweils entsprechend ausgewählten Tonmineral reaktionsmittels wird die Effizienz des erfindungsgemäßen Ver fahrens nachstehend an drei Fallbeispielen - mit sehr unter schiedlichen Abwasserbelastungsstoffen - dargestellt:

A) Stark kontaminiertes Gerbereiabwasser-Konzentrat mit folgen den wesentlichen Belastungsstoffen:
_* Organische Öl- und Fettanteile;
_* Schwebe- und Sinkstoffe;
_* Chrom;
_* intensiver Eintrag von Lederfarben;
_* Tensid-/Detergentien- und Phosphateintrag;
_* hoher CSB-Wert. Laboruntersuchungen haben gezeigt, daß auch wesentlich stärker belastete Gerbereigewässer (wie sie z. B. in südeuropäischen Gerbereien anfallen) - mit deutlich höheren Anteilen von Chrom 3 und Chrom 6 - durch das erfindungsgemäße Verfahren so aufberei tet werden können, daß eine grenzwertgerechte Kanaleinleitung möglich wird.
B) Abwasser aus der Wartung von Elektro- und Diesel-Lokomotiven (inkl. Unterbodenwäsche) mit folgenden wesentlichen Bela stungsstoffen:
_* Kohlenwasserstoffe;
_* CKW;
_* geringer Tensidenanteil;
_* Schwermetalle;
_* hoher CSB-Wert.
C) Stark kontaminiertes und stabil emulgiertes Abwasser aus einer Sammelstelle für Entsorgungsgut aus Ölabscheidern (aus Kfz-Werkstätten, Tankstellen und Metallbearbeitungsbetrieben) mit folgenden wesentlichen Belastungsstoffen:
_* Kohlenwasserstoffe;
_* geringe Lösungsmittelanteile;
_* starke Tensidbelastung;
_* Schwermetalle;
_* sehr hoher CSB-Wert.

Für die beschriebene Dreiphasenabscheidung gemäß Fig. 2 wäre als Einsatzbeispiel die Behandlung des Abwassers aus Olivenöl mühlen charakteristisch. Hier liegen folgende wesentliche Belastungsstoffe vor:

_* Ölanteile (je nach Herstellverfahren < 400 mg/l);
_* Fettsäure;
_* sehr hoher Farbstoffanteil aus Olivenmazerat;
_* hoher CSB-Wert (≈ 8.000-10.000 mg/l);
_* hoher BSB₅-Wert (≈ 14.500-16.000 mg/l).

Im Labormaßstab durchgeführte Untersuchungen erbrachten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Klarwasserphase, die visuell dem Aussehen von Trinkwasser glich.

Bezugszeichenliste

1 Stapelbecken
2 Schmutzwasserförderpumpe
3 Förderleitung
4 Dreiwegeventil
5 Durchlaufmesser
6 Zulaufleitung
7 pH-Meßeinrichtung
8 Mischgefäß
9 Säurebehälter
10 Säureleitung
11 Regel- und Steuereinheit
12 Wirkleitung
13 Dosiereinrichtung
14 Zuführungskanal
15 Austrittsleitung
16 Flüssiggutbehälter
17 Zuführleitung
18 Kreislaufpumpe
19 Abscheidevorrichtung
20 Durchlaufbegrenzer
21 Rückführleitung
22 Wasserlinie
23 Laugenbehälter
24 Laugenleitung
25 pH-Wertmeßeinrichtung
26 Wirkleitung
27 Dosierstelle
28 Reaktionshilfsmittelbehälter
29 Wirkleitung
30 Reaktionsraum
31 Sedimentationsbereich
32 Austrittsleitung
33 Filtermodul
34 Bereich der Klarwasserphase
35 Auslaufleitung
36 Trübungsmeßvorrichtung
37 Dreiwegventil
38 Abfluß
39 Bypass-Leitung
40 Sedimentatschieber
41 Schlammleitung
42 Schlammbehälter
43 Bypass-Ventil
44 Rückführleitung
45 Füllstandsmeßvorrichtung
46 Schlammpumpe
47 Austrittsleitung
48 Abführleitung
49 Vorentwässerungsbehälter
50 Sammelbaum f. Tropfwasser
51 Filterebene
52 Abflußleitung
53 Schlammablaßleitung
54 Ventil
55 Zylinder-Filterpresse
56 Preßzylinder
57 Steuerzylinder
58 Ablaufleitung
59 Ausstoßvorrichtung
60 Lagercontainer
61 Anschlußstelle
62 Steuerventil
63 Gehäuse (f. Hohlwendel)
64 Flotationsbereich
65 Überlaufraum
66 Bereich der Klarwasserphase
67 Flotatleitung
68 Filtermodul
69 Behälter
70 Klarwasserleitung
71 Auslaufleitung
72 Spülvorrichtung

Claims

1. Verfahren zur Abscheidung von Belastungsstoffen unterschied lichster Art aus Emulsionen, Suspensionen oder Dispersionen unter Anwendung der Sedimentationstechnik, wobei der belasteten Flüssigkeit Behandlungsmittel zugesetzt werden, die die Bela stungsstoffe infolge einsetzender chemischer Reaktionen zur Aus flockung und anschließenden Sedimentation bringen,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem in ein Mischgefäß (8) kontinuierlich zufließenden, schadstoffbelasteten Abwasser, durch Meßeinrichtungen überwacht und von einer elektronischen Regel- und Steuereinheit (11) ge steuert, in belastungsorientierter Feinstdosierung Tonmineral reaktionsmittel in Form einer Suspension oder als pulverförmiges Trockengut zur Bewirkung von Sorptionsreaktionen an den äußeren und inneren Oberflächen der Reaktionsmittelpartikelchen und Bil dung abscheidefähiger Flocken kontinuierlich beigemischt und ho mogen eingearbeitet werden,
daß das mit Reaktionsmitteln beladene Abwassergemisch einer Ab scheidevorrichtung (19) zugeführt und durch einen Reaktionsraum (30) geschickt wird, wonach sich in sinkfähigen Makroflocken ge bundene Schadstoffanteile in einem Sedimentationsbereich (31) absetzen,
daß aus dem sich über dem Sedimentationsbereich (31) bildenden Bereich der Klarwasserphase (34, 66) das gereinigte Wasser, ohne Turbulenzen zu verursachen, abgezogen und in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird,
daß der sich im Sedimentationsbereich (31) bildende Sedimentat schlamm durch eine öffen- und schließbare Schlammleitung (41) in einen Schlammbehälter (42) eingeleitet wird und
daß bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen Füllstands (45) in dem Schlammbehälter (42) die Schlammleitung (41) geschlossen wird und der Schlamm ohne Unterbrechung des kontinuierlich ab laufenden Abscheidevorgangs mit Hilfe einer Schlammpumpe (46) einer Entwässerungs- und Verdichtungsvorrichtung (49, 55) zuge führt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser aus dem Bereich der Klarwasserphase (34, 66) ein Filtermodul (33, 68) passiert, bevor es in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf eingeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Beimischung des Tonmineralreaktionsmittels der pH-Wert des Abwassers gemessen wird und das Abwasser bei Bedarf zur Erlangung eines behandlungsgeeigneten pH-Wertes durch eine meßwertabhängig dosierte Zufuhr von Säure vorkonditioniert wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Beimischung des Tonmineral reaktionsmittels und vor Eintritt des reaktionsmittelbeladenen Abwassergemisches in die Abscheidevorrichtung (19) der pH-Wert des Abwassergemisches durch situationsspezifische Dosierung von Lauge auf den neutralen Bereich eingestellt und dessen Beibe haltung durch Messung überwacht wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintritt des reaktionsmit telbeladenen und pH-Wert-konditionierten Abwassergemischs in die Abscheidevorrichtung (19) abhängig von der Schadstoffbelastung des Abwassers ein Reaktionshilfsmittel zudosiert wird zur Unter stützung der Flocken- und Makroflockenbildung im Reaktionsraum der Abscheidevorrichtung (19).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionshilfsmittel ein kationenaktives Polyacrylamid ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionshilfsmittel in Form einer Suspension in die Zuführleitung (17) des Abwassergemisches zur Abscheidevor richtung (19) zudosiert wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonmineralreaktionsmittel ein Bentonit ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonmineralreaktionsmittel ein alkalisch aktiviertes Bentonit ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonmineralreaktionsmittel ein sauer aktiviertes Bentinot ist.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonmineralreaktionsmittel ein Bentonit mit darin angereichertem Montmorillonit ist.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Abwasserbefrachtung ein Tonmineralreaktionsmittel dem Abwasser beigemischt wird, das zur Bildung sowohl von sinkfähigen Makroflocken, die anschließ end sedimentieren, als auch von auftriebsfähigen Makroflocken, die anschließend flotieren, führt und daß das gereinigte Was ser aus dem sich in der Abscheidevorrichtung (19) zwischen Sedi mentationsbereich (31) und Flotationsbereich (64) bildenden Be reich der Klarwasserphase (66) ohne Turbulenzbildung abgezogen und zwecks Zurückhaltung von Feinstschwebeteilchen durch ein Filtermodul (68) geleitet wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem gereinigten und von Feinst schwebeteilchen befreiten Auslaufwasser eine Trübungsmessung (36) durchgeführt wird und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Trübungsgrenzwertes, gesteuert von einer Regel- und Steuerein heit (11), über ein Dreiwegeventil (37) der Abfluß (38) in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf freigegeben wird und bei Überschreiten des vorgegebenen Trübungsgrenzwertes ein Bypass (39) zur Rückführung des Auslaufwassers in ein Stapel becken (1) geöffnet wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung des wäßrigen Sedimen tatschlammes aus dem Sedimentationsbereich (31) der Abscheide vorrichtung (19) in den Schlammbehälter (42) in diesem bei ge öffneter Schlammleitung (41) ein ständiger, geringer Unterdruck erzeugt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des geringen Unterdrucks im Schlammbehälter (42) aus der sich im Schlammbehälter (42) über dem Sedimentat bildenden Wasserphase ständig eine geringe Flüssigkeitsmenge abgezogen wird.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen einer maximalen Füll standshöhe (45) im Schlammbehälter (42), gesteuert durch die Regel- und Steuereinheit (11), die Schlammleitung (41) zwischen Abscheidevorrichtung (19) und Schlammbehälter (42) durch einen Schlammschieber (40) geschlossen wird und der angesammelte Sedi mentatschlamm zeitgesteuert mittels einer Schlammpumpe (46) ab gezogen und in einen Vorentwässerungsbehälter (49) befördert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sedimentatschlamm in dem Vorentwässerungsbehälter (49) auf eine Filterebene (51) geleitet wird, das ablaufende Tropf wasser in ein Stapelbecken (1) abgeführt und der vorentwässerte Sedimentatschlamm einer Zylinder-Filterpresse (55) zur weiteren Entwässerung und Verdichtung zugeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß während der Verdichtung des Sedimentatschlammes zur Bildung deponierfähiger Blöcke ein Konditionierungsmittel auf Zement basis zugegeben wird.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 13 bis 18, gekennzeichnet durch eine Abscheidevorrichtung (19), die einen Reaktionsraum (30), einen darunter befindlichen Sedimentationsbereich (31) und einen über dem Sedimentationsbereich (31) liegenden Bereich der Klar wasserphase (34) enthält, wobei in den Reaktionsraum (30) mit Hilfe einer Kreislaufpumpe (18) über eine Zuführleitung (17) ein Gemisch aus schadstoffbelastetem Abwasser und einem schadstoff adsorbierenden, zur Ausflockung neigenden Tonmineralreaktions mittel kontinuierlich einleitbar ist, eine Austrittsleitung (32) aus dem Reaktionsraum (30) in den Sedimentationsbereich (31) führt, in dem sich die schadstoffbeladenen Flocken als wäßriger Sedimentatschlamm absetzen und der über eine öffen- und schließbare Schlammleitung (41) mit einem den wäßrigen Sedi mentatschlamm aufnehmenden Schlammbehälter (42) verbunden ist, und wobei aus dem Bereich der Klarwasserphase (34, 66) eine Aus laufleitung (35) nach außen führt.

20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 18, gekennzeichnet durch eine Abscheide vorrichtung (19), die einen Reaktionsraum (30), einen unten befindlichen Sedimentationsbereich (31), einen oben befindlichen Flotationsbereich (64) und einen sich zwischen Sedimentations bereich (31) und Flotationsbereich (64) bildenden Bereich der Klarwasserphase (66) enthält, wobei in den Reaktionsraum (30) mit Hilfe einer Kreislaufpumpe (18) über eine Zuführleitung (17) ein Gemisch aus schadstoffbelastetem Abwasser und einem schad stoffadsorbierenden, zur Ausflockung neigenden Tonmineralreak tionsmittel kontinuierlich einleitbar ist, eine Austrittsleitung (32) aus dem Reaktionsraum (30) in den Sedimentationsbereich (31) führt, in dem sich schadstoffbeladene, sinkfähige Flocken als wäßriger Sedimentatschlamm absetzen und aus dem andere schadstoffbeladene, auftriebsfähige Flocken in den Flotations bereich (64) aufsteigen, wobei der Sedimentationsbereich (31) über eine öffen- und schließbare Schlammleitung (41) mit einem den wäßrigen Sedimentatschlamm aufnehmenden Schlammbehälter (42) verbunden ist, aus dem Bereich der Klarwasserphase (66) eine Klarwasserleitung (70) nach außen führt und aus dem Flo tationsbereich (64) eine Flotatleitung (67) in einen Vorentwäs serungsbehälter (49) führt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeich net, daß der Reaktionsraum (30) als Hohlwendel ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19 und 21, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem von der Hohlwendel (30) umgebenen, zylindrischen Raum ein Filtermodul (33) angeordnet ist und der die Hohlwendel umgebende Raum der Bereich der Klarwasserphase (34) ist.

23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekenn zeichnet, daß der von der Hohlwendel (30) umgebene Raum der Flotationsbereich (64) ist und der die Hohlwendel umgebende Raum ein Überlaufraum (65) für den Flotatschlamm ist, aus dem die Flotatleitung (67) in den Vorentwässerungsbehälter (49) führt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 23, dadurch gekennzeich net, daß die Klarwasserleitung (70) in einen Behälter (69) führt, in dem ein Filtermodul (68) angeordnet ist, durch das im Klarwasser vorhandene Feinstschwebeteilchen zurückhaltbar sind und daß aus diesem Behälter (69) eine Auslaufleitung (71) heraus führt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 24, dadurch gekennzeich net, daß das Filtermodul (33, 68) mit Keramikfüllkörpern bestückt ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonmineralreaktionsmittel als Suspension in flüssiger Form aus einem Dosierbehälter (16) mit Dosierpumpe in schadstoffbelastungsorientierten Dosen in die Zuführleitung (17) einspeisbar ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das schadstoffbelastete Abwasser durch eine Schmutzwasserförderpumpe (2) über eine Förderleitung (3) einem Mischgefäß (8) zuführbar ist, das mit einer Dosiervor richtung (13) in Verbindung steht, durch die ein pulverförmiges Tonmineralreaktionsmittel als Trockengut in schadstoffbela stungsorientierten Dosen kontinuierlich in das Abwasser ein mischbar ist, und dessen Austrittsleitung (15) über die Kreis laufpumpe (18) mit der Zuführleitung (17) zur Abscheidevorrich tung (19) verbunden ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (13) einen Vorratsbehälter, der über eine Vakuumpumpe mit pulverförmigem Tonmineralreaktionsmittel beschickbar ist, und eine über ein frequenzgeregeltes Getriebe antreibbare Dosierschnecke umfaßt, durch die das Tonmineral reaktionsmittel über einen Zuführungskanal (14) in das Mischge fäß (8) förderbar ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeich net, daß in der Zuführleitung (17) zur Abscheidevorrich tung (19) ein Durchflußbegrenzer (20) angeordnet ist und zwi schen diesem Durchflußbegrenzer (20) und der Kreislaufpumpe (18) von der Zuführungsleitung (17) eine Rückführleitung (21) für überschüssige Flüssigkeitsmengen abzweigt, die oberhalb der Wasserlinie (22) ins Mischgefäß (8) mündet.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Förderleitung (3) vor deren Ein tritt in das Mischgefäß (8) eine pH-Wert-Meßeinrichtung (7) angeordnet ist, die mit einer Regel- und Steuereinheit (11) verbunden ist, und daß über die Regel- und Steuereinheit (11) aus einem Säurebehälter (9) mit Dosierpumpe zur pH-Wert- Vorkonditionierung des schadstoffbelasteten Abwassers Säure in pH-Wert-abhängigen Dosen vor der pH-Wert-Meßeinrichtung (7) in die Förderleitung (3) einspeisbar ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Zuführleitung (17) zur Abscheide vorrichtung (19) eine pH-Wert-Meßeinrichtung (25) angeordnet ist, die mit einer Regel- und Steuereinheit (11) verbunden ist, und daß über diese Regel- und Steuereinheit (11) aus einem Laugenbehälter (23) mit Dosierpumpe zur pH-Wert-Neutralisation des Abwassergemisches aus schadstoffbelastetem Abwasser und Tonmineralreaktionsmittel Neutralisationsmittel (Lauge) in pH- Wert-abhängigen Dosen vor dieser pH-Wert-Meßeinrichtung (25) in die Zuführleitung (17) einspeisbar ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Zuführleitung (17) vor deren Ein tritt in den Reaktionsraum (30) der Abscheidevorrichtung (19) eine Dosierstelle (27) zur Einspeisung eines Reaktionshilfsmit tels in schadstoffbelastungsorientierten Dosen gesteuert von der Regel- und Steureinheit (11) angeordnet ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Auslaufleitung (35, 71) für das gereinigte und von Feinstschwebeteilchen befreite Wasser eine mit der Regel- und Steuereinheit in Verbindung stehende Trü bungsmeßvorrichtung (36) zur Überwachung der Wasserqualität angeordnet ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufleitung (35, 71) für das gereinigte und von Feinstschwebeteilchen befreite Wasser mit einem von der Regel- und Steuereinheit (11) abhängig vom Trübungsmeßwert steuerbaren Dreiwegeventil (37) verbunden ist, durch das bei Unterschreitung eines vorbestimmten Trübungsgrenzwertes ein Abfluß (38) in die Kanalisation oder einen Brauchwasserkreislauf freigebbar ist und bei Überschreitung des vorbestimmten Trübungsgrenzwertes die Auslaufleitung (35, 71) mit einer Bypass-Leitung (39) zur Rück führung des Wassers in ein Stapelbecken (1) verbindbar ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 34, dadurch ge kennzeichnet, daß am Schlammbehälter (42) ein Bypass- Ventil (43) angeordnet ist, durch das der Raum über einer maximalen Füllstandshöhe im Schlammbehälter (42) mit einer Rückführleitung (44) verbindbar ist und durch das bei geöffneter Schlammleitung (41) aus der sich über dem Sedimentatschlamm bildenden Wasserphase ständig eine geringe Flüssigkeitsmenge abziehbar ist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 35, dadurch ge kennzeichnet, daß die aus dem Sedimentationsbereich (31) der Abscheidevorrichtung (19) in den Schlammbehälter (42) führende Schlammleitung (41) bei kontinuierlich weiterlaufendem Abscheideprozeß durch einen Sedimentatschieber (40) schließbar ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlammbehälter (42) eine Füllstandsmeßvorrichtung (45) vorgesehen ist und der Sedimentatschieber (40) abhängig von einem festgesetzten Maximal-Meßwert der Füllstandsmeßvorrich tung (45) über die Regel- und Steuereinheit (11) zeitgesteuert schließbar ist, und daß eine Schlammpumpe (46) vorgesehen ist, durch die der Sedimentatschlamm aus dem Schlammbehälter (42) bei geschlossenem Sedimentatschieber (40) zeitgesteuert über eine Austrittsleitung (47) absaugbar und durch eine Abführleitung (48) in den Vorentwässerungsbehälter (49) förderbar ist.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorentwässerungsbehälter (49) eine Filterebene (51) angeordnet ist, die den den Sedimentatschlamm aufnehmenden Raum des Vorentwässerungsbehälters (49) von einem Sammelraum (50) für Tropfwasser trennt.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterebene (51) schräg verläuft.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeich net, daß der Sammelraum (50) für Tropfwasser über eine Ab flußleitung (52) mit einem Stapelbecken (1) für schadstoffbela stetes Abwasser verbunden ist.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 40, dadurch ge kennzeichnet, daß der den Sedimentatschlamm aufnehmende Raum des Vorentwässerungsbehälters (49) durch eine Schlammab flußleitung (53), deren Durchgang durch ein steuerbares Ventil (54) veränderbar ist, mit einer Zylinder-Filterpresse (55) in Verbindung steht, so daß der vorentwässerte Sedimentatschlamm aus dem Vorentwässerungsbehälter (49) zur weiteren Entwässerung und Verdichtung in diese Zylinder-Filterpresse (55) beförderbar ist.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zylinder-Filterpresse (55) eine Ausstoßvorrichtung (59) vorgesehen ist, durch die der entwässerte und verdichtete, d. h. auch volumenreduzierte, Sedimentatschlamm portionsweise in einen Lagercontainer (60) ausstoßbar ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeich net, daß an der Zylinder-Filterpresse (55) eine Vorrich tung für die Zugabe eines Verfestigungsmittels zum Sedimentat schlamm vorgesehen ist zur Bildung deponierfähiger Blöcke.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 43, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Spülvorrichtung (72) für das Feinstschwebeteilchen zurückhaltende Filtermodul (33, 68) vorgesehen ist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß des zeitgesteuerten Schlammabzugs aus dem Schlammbehälter (42) und nach Wiederöffnung des Sedimentat schiebers (40) bei gleichbleibendem Abwasserzulauf infolge der momentanen Absenkung des Niveaus der Prozeßflüssigkeit in der Abscheidevorrichtung (19) automatisch ein Selbstspülakt durch das Filtermodul (34, 68) auslösbar ist.

46. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülvorrichtung (72) mit einer Steuereinrichtung ausge rüstet ist, durch die vor jeder regulären Außerbetriebsetzung der Anlage durch ein Steuerventil (62) und eine Anschlußstelle (61) für Frisch- oder Brauchwasser ein Spülvorgang für die Reinigung der wesentlichen apparativen Komponenten auslösbar ist.