DE19753707A1

DE19753707A1 - Microorganism growth body useful for biological cleaning in sewage purification

Info

Publication number: DE19753707A1
Application number: DE1997153707
Authority: DE
Inventors: Genannt Menningmann Jud Schulz; Hans-Joachim Basfeld
Original assignee: ENVICON KLAERTECH VERWALT
Current assignee: ENVICON KLAERTECH VERWALT
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-07-01

Abstract

A microorganism growth body is made of a flexible material, which floats in the sewage to be purified. At least one air cushion (18) is at and/or in the growth body (10), preferably as evenly distributed air cushions (18) which are not in contact with each other. The cushions can be filled with air or helium. The growth body is prepared as a flat or a three-dimensional body structure, with hollow zones to take the air cushions (18), and passage openings. The growth body is made of a material which is resistant to the sewage, using plastics, a woven textile material or metal. The body material has a specific gravity which allows it still to float when fully colonized with microorganisms, with the air cushions (18) in dimensions to keep the body floating. The growth body can be in a netting material, with a unit (14) at the base to anchor it, for the structure to float upwards from the fixed base. The growth body can have a serpentine shape, or it is in bundled strips

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufwuchskörper, des sen Verwendung und eine Klärkammer mit Aufwuchskörper. Aufwuchskörper für Mikroorganismen sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt.The invention relates to a growth body, the sen use and a clarifier with a growth body. Body for Microorganisms are known in a variety of configurations.

Die Aufwuchskörper können zum Beispiel als Tauch- oder Tropfkörper sowie Festbetten konfektioniert sein und statisch oder mobil im Reaktor (einer biologischen Abwasser- Behandlungsanlage) angeordnet werden.The growth bodies can, for example, as diving or Trickling filter and fixed beds must be made up and static or mobile in the reactor (a biological wastewater Treatment plant) can be arranged.

Ein aus der Praxis bekannter Festbettkörper besteht aus sogenannten Netzrohren, die nebeneinander angeordnet und an ihrem Kopfende untereinander durch Verkleben oder Verschweißen zu Blöcken verbunden sind. Ein derartiger Festbettkörper bietet eine große Bewuchsoberfläche, jedoch weisen die Netzrohre die Tendenz auf, zuzuwachsen und zu verstopfen, auch im Zwischenbereich zwischen nebeneinanderliegenden Netzrohren. A fixed bed body known from practice consists of so-called network pipes, which are arranged side by side and on their head ends to each other by gluing or welding are connected to blocks. Such a fixed bed body offers a large vegetation surface, however, the net tubes have the Tendency to overgrow and clog, even in Intermediate area between adjacent network tubes.

Diese "dichten" Bereiche sind dann von der Durchströmung mit Abwasser und Sauerstoff abgeschlossen, so daß es zu unerwünschten anaeroben Faulungsprozessen kommen kann und die Reinigungsleistung der Anlage beeinträchtigt wird.These "dense" areas are then part of the flow Wastewater and oxygen completed so that it too unwanted anaerobic digestion processes can occur and Cleaning performance of the system is impaired.

Darüber hinaus kann bei einem derartigen "starren" großvolumigen Festbett die spätere Reparatur von unter dem Festbett angeordneten Belüfterelementen schwierig sein.In addition, with such a "rigid" large-volume fixed bed the subsequent repair from under the Fixed bed aerator elements can be difficult.

Mobile Aufwuchskörper weisen ebenfalls eine hohe spezifische Bewuchsoberfläche auf und besitzen den Vorteil, durch ihre ständige Bewegung nur mit einem verhältnismäßig dünnen biologischen Film zu bewachsen. Damit sie jedoch nicht aus dem Reaktor ausgeschwemmt werden, müssen zusätzliche Rückhaltesysteme, z. B. in Form von Sieben, installiert werden, die dann wiederum zum Verstopfen neigen können. Darüber hinaus müssen die Auswuchskörper stets in Bewegung gehalten werden, um einen ständigen Kontakt mit Nährstoffen und Sauerstoff sicherzustellen. Sinken die mobilen Aufwuchskörper ab und lagern sich z. B. in unbelüfteten Bereichen der Klärkammer ab, so kann es bei gleichzeitigem Nachlassen der Reinigungswirkung zu Faulungsprozessen kommen, wodurch toxische Stoffe freiwerden, die die Biologie der Kläranlage stören.Mobile growth bodies also have a high specific Vegetation surface and have the advantage of their constant movement only with a relatively thin overgrow biological film. So that they do not leave the Reactor flushed out need additional Restraint systems, e.g. B. in the form of sieves, which in turn can tend to become blocked. Furthermore the outgrowths must always be kept moving constant contact with nutrients and oxygen ensure. Do the mobile growth bodies sink and store z. B. in unventilated areas of the clarification chamber, so it can while the cleaning effect wears off digestion processes occur, causing toxic substances free that disrupt the biology of the sewage treatment plant.

Die Energie, die für die ständige Verwirbelung der mobilen Aufwuchskörper benötigt wird, stellt einen wesentlichen Kostenfaktor einer Kläranlage dar.The energy needed for the constant swirling of the mobile A growing body is essential Cost factor of a sewage treatment plant.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Aufwuchskörper bereitzustellen, der nicht zu Verstopfungen neigt, konstruktiv einfach und benutzerfreundlich ist.The object of the invention is therefore a growth body provide that does not tend to clog, constructively is simple and user-friendly.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise durch Bereitstellung eines Aufwuchskörpers aus einem flexiblen, im Abwasser aufschwimmenden Material. Ein derartiger Aufwuchskörper kann z. B. dadurch gebildet werden, daß auf, an und/oder in dem Aufwuchskörper mindestens ein Luftpolster angeordnet ist. Die Luftpolster können zum Beispiel als Lufteinschlüsse ausgebildet sein, können aber auch aus porösen Körpern mit Lufteinschlüssen bestehen, die für den notwendigen Auftrieb der Aufwuchskörper sorgen. Der Begriff "Luft" schließt dabei jeden gasförmigen Stoff ein, also z. B. auch Helium, sogenanntes Ballongas etc. Möglich ist aber auch, den Aufwuchskörper aus einem Kunststoff herzustellen, dessen spezifisches Gewicht geringer als das spezifische Gewicht des Abwassers ist, in dem die Aufwuchskörper angeordnet sind.The invention solves this problem in a surprisingly simple manner Way by providing a growing body from a flexible material floating in the waste water. A such growth body can, for. B. formed by that on, on and / or in the growth body at least one Air cushion is arranged. The air cushions can, for example be formed as air pockets, but can also be made of porous bodies with air pockets that exist for the provide necessary buoyancy of the growth bodies. The term "Air" includes any gaseous substance, e.g. B. also helium, so-called balloon gas etc. But it is also possible to produce the growth body from a plastic whose specific weight less than the specific weight of the Is waste water in which the growth bodies are arranged.

Der Auftrieb kann dabei so groß sein, daß die Aufwuchskörper auch im mit Mikroorganismen bewachsenen Zustand noch selbständig im Wasser "schweben", das heißt, der Auftrieb soll so groß sein, daß ein Absinken bzw. Zusammenfallen der Aufwuchskörper vermieden wird. Die Aufwuchskörper können mit ihrem dem Boden des Klärbeckens zugewandten Ende mit einer Befestigungseinrichtung verbunden sein, z. B. können sie im Bodenbereich eines Klärbeckens befestigt sein. Sie können jedoch auch mit einem Gewicht verbunden sein, das der Auftriebskraft entgegenwirkt und die Aufwuchskörper in der Schwebe hält. Es ist günstig, wenn ihre maximale Länge so gewählt wird, daß die Aufwuchskörper stets im Wasser "schweben". Die Aufwuchskörper sind im übrigen hierbei frei bewegbar. The buoyancy can be so great that the growth body even when overgrown with microorganisms independently "float" in the water, that is, the buoyancy should be so large that the sinking or collapse of the Growth body is avoided. The growth bodies can with its end facing the bottom of the clarifier with a Fastening device connected, e.g. B. you can in Bottom area of a septic tank. You can however, also be associated with a weight that the Counteracts buoyancy and the growth body in the Suspended. It is convenient if their maximum length is like this is chosen that the growth body is always in the water "hover". The growth bodies are otherwise free here movable.

Eine derartige Ausgestaltung besitzt weiterhin die Vorteile, daß die Herstellung und Konfektionierung eines derartigen Festbettes in einer Kläranlage besonders einfach ist und bereits eine geringe Strömung bzw. ein geringer Lufteintrag ausreicht, um eine ausreichende Anströmung des Biofilms auf den Aufwuchskörpern, die für den Stoffwechsel der Mikroorganismen günstig ist, zu gewährleisten.Such an embodiment also has the advantages that the manufacture and packaging of such Fixed bed in a sewage treatment plant is particularly simple and already a low flow or a low air intake is sufficient to ensure an adequate inflow of the biofilm onto the Growth bodies that are responsible for the metabolism of microorganisms is convenient to ensure.

Unterhalb und/oder zwischen den zu einem Festbett zusammengestellten Aufwuchskörpern werden bei aerob arbeitenden Kläranlagen Belüfter angeordnet, entweder direkte Belüfter, z. B. zur feinblasigen Druckbelüftung oder indirekte Belüfter, z. B. Injektionsbelüfter, die ein Wasser/Luftgemisch zuführen.Below and / or between to a fixed bed Compiled growth bodies are used in aerobic work Sewage treatment plants aerators arranged, either direct aerators, e.g. B. for fine-bubble pressure ventilation or indirect aerators, e.g. B. Injection aerators that supply a water / air mixture.

Die Aufwuchskörper können zum Beispiel als "flächiger" Körper konfektioniert sein. "Flächig" heißt: mehr oder weniger "zweidimensional", soll aber auch plattenartige Formen und Gestaltungen einschließen, bei denen z. B. die Luftpolster "dreidimensional" sind. Das heißt, die Aufwuchskörper können beispielsweise folien- oder streifenartig gestaltet sein, es können aber auch Bahnen vorgesehen sein, die spiralförmig oder mäanderartig bodenseitig im Klärbecken festgelegt werden und sich vom Boden im wesentlichen senkrecht, aber frei beweglich in ihrem oberen Teil, in Richtung der Wasseroberfläche erstrecken.The growth body can, for example, as a "flat" body be assembled. "Flat" means: more or less "two-dimensional", but should also be plate-like shapes and Include designs where e.g. B. the air cushion are "three-dimensional". That means the growing bodies can For example, it can be designed in the form of a film or strip but can also be provided tracks that are spiral or meandering at the bottom in the clarifier and is essentially vertical from the ground, but freely movable in its upper part, towards the water surface extend.

Es kann aber auch vorgesehen sein, die Aufwuchskörper als dreidimensionale Körper, z. B. in Form von flexiblen Rohren zu konfektionieren. Dabei umfaßt z. B. die biegsame Rohrwand Luftpolster. Möglich ist auch, die Aufwuchskörper als allseitig geschlossenen Hohlkörper zu gestalten, wobei das (die) Luftpolster durch den Hohlraum gebildet wird (werden). But it can also be provided that the growth body as three-dimensional bodies, e.g. B. in the form of flexible pipes assemble. It includes e.g. B. the flexible pipe wall Air cushion. It is also possible for the growth body to be all-round to form a closed hollow body, the (the) Air cushion is (are) formed by the cavity.

Nach einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, im wesentlichen gleichmäßig verteilte und zueinander beabstandete Luftpolster in den Aufwuchskörpern vorzusehen. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, daß die Luftpolster von nebeneinander angeordneten Aufwuchskörpern in gleicher Höhe und über die weitere Oberfläche vorstehend angeordnet sind, so daß die Aufwuchskörper, wenn sie sich berühren, nur im Bereich der Luftpolster gegeneinanderstoßen. Dies bietet den Vorteil, daß die einzelnen Aufwuchskörper nicht voll flächig gegeneinander zu liegen kommen und ein Verkleben der Aufwuchskörper untereinander vermieden wird. Dies kann auch z. B. bei streifenartiger, flächiger Gestaltung der Aufwuchskörper dadurch erzielt werden, daß die Ränder der Streifen eine Kräuselung aufweisen. Möglich sind auch andere Gestaltungen, die eine teilweise "Dreidimensionalität" der ansonsten flächigen Aufwuchskörper gewährleisten.According to one embodiment, it can be provided in essentially evenly distributed and spaced apart Provide air cushions in the growth bodies. It can be Example provided that the air cushion from side by side arranged growth bodies at the same height and over the further surface are arranged above, so that the Growth bodies, if they touch, only in the area of the Collide air cushions. This has the advantage that the individual growth bodies do not face each other over the full area come lying and a sticking of the growth body among themselves is avoided. This can also be done e.g. B. at strip-like, flat design of the growth bodies can be achieved in that the edges of the strips a Have ripples. Other designs are also possible, which is a partial "three-dimensionality" of the otherwise ensure flat growth body.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Aufwuchskörper Durchbrechungen aufweist. Es können sowohl einzelne Durchbrechungen vorgesehen sein oder auch eine Vielzahl, so daß der Aufwuchskörper eine netzartige Struktur erhält. Hierdurch kann insbesondere die Aufwuchsfläche für die Mikroorganismen vergrößert werden. Möglich ist auch, einzelne Aufwuchskörper zur Bildung einer netzartigen Struktur miteinander zu verweben.It can also be provided that the growth body Has breakthroughs. Both individual Breakthroughs can be provided or a variety, so that the growth body gets a net-like structure. Hereby can in particular be the growth area for the microorganisms be enlarged. Individual growth bodies are also possible to weave together to form a net-like structure.

Die Aufwuchskörper können aus einem abwasserresistenten Material, zum Beispiel aus Kunststoff, Gewebe oder Metall bestehen. Es bietet sich zum Beispiel an, eine Kunststoffolie einzusetzen, in der Lufteinschlüsse vorgesehen sind. Eine solche Folie ist für Verpackungszwecke bekannt. The growth bodies can be made from a wastewater-resistant Material, for example made of plastic, fabric or metal consist. It is a good idea, for example, a plastic film use in which air pockets are provided. A such a film is known for packaging purposes.

Darüber hinaus kann der Aufwuchskörper vielfältig abgeändert werden. Wichtig ist, daß er flexibel ist, also seine Form im Abwasser ändern kann und einen Auftrieb im Wasser sicherstellt.In addition, the growth body can be modified in many ways become. It is important that it is flexible, i.e. its shape in the Wastewater can change and ensure buoyancy in the water.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Klärkammer mit wenigstens einem Aufwuchskörper der genannten Art, die im Bereich ihres Bodens mindestens eine Einrichtung zum Festlegen der (des) Aufwuchskörper(s) aufweist. Als derartige Einrichtung können auch Gewichte dienen, die an den unteren Enden der Aufwuchskörper befestigt sind. Die Anordnung der Aufwuchskörper in der Klärkammer kann zum Beispiel mäanderförmig sein, wobei die einzelnen Streifen des Aufwuchskörpers bündelartig oder gleichmäßig über den Boden der Klärkammer verteilt angeordnet sein können.The invention further relates to a clarification chamber with at least a growth body of the type mentioned, in the area of their At least one device for determining the Has growth body (s). As such facility can also serve weights on the lower ends of the Growth bodies are attached. The arrangement of the growing bodies in the clarification chamber can, for example, be meandering, whereby the individual strips of the growth body bundle-like or evenly distributed over the bottom of the clarifier could be.

Zum Beispiel können die Aufwuchskörper an Rohren befestigt sein, wobei diese Rohre auch zugleich als Rohrbelüfter ausgebildet sein können. Zur Befestigung an den Rohren können die Aufwuchskörper an ihrer einen Kante entweder eine oder mehrere Öffnungen aufweisen oder schlaufenförmig umgelegt sein, so daß die Rohre durch diese Schlaufe geführt werden können. Die Rohre können in verschiedenen geometrischen Formen (z. B. parallel, sternförmig, gitterförmig, spiralförmig) in der Kammer angeordnet sein. Um die Oberfläche der Aufwuchskörper weiter zu erhöhen, können diese auch verdrillt oder vollständig oder nur an den Rändern gekräuselt sein.For example, the growth bodies can be attached to pipes be, these tubes also as tube aerators can be trained. Can be attached to the pipes the growth bodies on one edge either one or have several openings or be loop-shaped, so that the pipes can be passed through this loop. The tubes can come in different geometric shapes (e.g. parallel, star, lattice, spiral) in the Chamber be arranged. To the surface of the growing body To increase further, these can also be twisted or complete or just curled around the edges.

Schließlich umfaßt die Erfindung die Verwendung eines zuvor beschriebenen Aufwuchskörpers in einer biologischen Reinigungsstufe einer Anwasserbehandlungsanlage.Finally, the invention involves the use of one previously described growth body in a biological Cleaning stage of a water treatment plant.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention result from the features of the subclaims and the other registration documents.

Die Zeichnung zeigt - stark schematisiert - Aus führungsbeispiele der Erfindung, die im folgenden beschrieben sind.The drawing shows - highly schematic - off guide examples of the invention, the following are described.

Es zeigen hierbei:They show:

Fig. 1 eine Ausgestaltung der Aufwuchskörper und ihre Befestigung, Fig. 1 shows an embodiment of the growth bodies and its attachment,

Fig. 2 eine Detailansicht von Fig. 1, Fig. 2 is a detailed view of Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausgestaltung der Befestigung. Fig. 3 shows another embodiment of the attachment.

Fig. 1 zeigt streifenförmige, "flächige" Aufwuchskörper 10 - in einem (nicht dargestellten) Abwasser -, die an ihrer unteren Kante an einem Rohr 12 befestigt sind, wobei das Rohr 12 spiralförmig verläuft. Das Rohr 12 ist mit einem weiteren Rohr 14 verbunden, das als Zuleitung von Luft zur Belüftung einer im einzelnen nicht dargestellten Klärkammer dient, in der die Aufwuchskörper 10 angeordnet sind. Darüber hinaus ist das Rohr 12 an seinem einen, äußeren Ende 12a der Spirale geöffnet, 50 daß durch die einströmende Luft (Pfeil L) Wasser mitgerissen wird (Pfeil W), das dann zusammen mit der Luft durch Injektordüsen 16 wieder austritt, die auf der Oberseite des Rohres 12 angebracht sind. Fig. 1 shows stripe-shaped "planar" growth body 10 - in a (not shown) waste water - which are fastened at its lower edge to a tube 12, the tube 12 extends helically. The tube 12 is connected to a further tube 14 , which serves as a supply of air for ventilation of a clarification chamber, not shown in detail, in which the growth bodies 10 are arranged. In addition, the tube 12 is open at its one, outer end 12 a of the spiral, 50 that water is entrained by the inflowing air (arrow L) (arrow W), which then emerges again together with the air through injector nozzles 16 , which on the top of the tube 12 are attached.

Die Aufwuchskörper 10 bestehen aus zwei miteinander verschweißten Kunststoffolien, wobei beabstandet zueinander mehrere Luftpolster 18 eingeschlossenen sind, die verdickte Bereiche der im übrigen flachen Streifen bilden. The growth bodies 10 consist of two plastic foils welded together, with a plurality of air cushions 18 enclosed at a distance from one another, which form thickened regions of the otherwise flat strips.

Die Lufteinschlüsse 18 sind alle im wesentlichen in gleicher Höhe angeordnet, so daß sich die Aufwuchskörper 10, wenn sie sich berühren, nur in diesem Teil berühren, und so ein Verkleben der Biofilme 21 auf den sich berührenden Aufwuchskörpern 10 auf diesen Bereich beschränkt bleibt.The air inclusions 18 are all arranged at substantially the same height, so that the growth bodies 10 , when they touch, only touch in this part, and so adhesion of the biofilms 21 to the growing bodies 10 in contact remains limited to this area.

Fig. 2 zeigt eine Detailansicht aus Fig. 1, wobei gut zu erkennen ist, daß die Aufwuchskörper 10 an ihrer Kante 20 Schlaufen 22 aufweisen und das Rohr 14 durch diese Schlaufen 22 hindurchgezogen ist. FIG. 2 shows a detailed view from FIG. 1, it being easy to see that the growth bodies 10 have loops 22 on their edge 20 and the tube 14 is pulled through these loops 22 .

Fig. 3 zeigt schließlich eine weitere Ausgestaltung, wobei die Aufwuchskörper 10 ebenfalls streifenartig gestaltet sind. Die Folienstreifen sind hier jedoch bündelartig zusammengefaßt und mit einem Gewicht 24 verbunden, das die Aufwuchskörper 10 bodenseitig festhält. Fig. 3 shows a further embodiment, the growth body 10 are also designed in strip form. However, the film strips are combined here in bundles and connected to a weight 24 , which holds the growth body 10 on the bottom side.

Die Luftpolster bzw. Lufteinschlüsse 18 sind stets so dimensioniert, daß die Aufwuchskörper auch nach Bewuchs durch Mikroorganismen "aufschwimmen". Mit Ausnahme des Befestigungsbereiches können sich die Aufwuchskörper 10 im Abwasser frei bewegen.The air cushions or air inclusions 18 are always dimensioned such that the growth bodies "float" even after growth by microorganisms. With the exception of the fastening area, the growth bodies 10 can move freely in the waste water.

Dies ist wichtig um:
This is important to:

to ensure good ventilation of the surfaces of the growth bodies 10 at all times,
- A total flow through the fixed bed in all To ensure directions of the coordinate system
to achieve a desired abrasion of the so-called biological lawn 21 formed on the growth bodies 10 if the thickness / quantity is too great, namely when adjacent growth bodies 10 "collide" (e.g. due to the movement of the waste water),
- To enable easy assembly of the growth body 10 in the sewage basin.

Claims

1. Growth body for microorganisms from a flexible, in Waste water floating material.

2. Growth body according to claim 1, on, on and / or in which at least one air cushion ( 18 ) is arranged.

3. Growth body according to claim 2 with a plurality of substantially evenly distributed and spaced apart air cushions ( 18 ).

4. growth body according to claim 1, assembled as a flat Body.

5. Growth body according to claim 1, made up as three-dimensional body.

6. Growth body according to claim 2, assembled as a hollow body closed on all sides, the (the) air cushion ( 18 ) being (are) formed by the cavity.

7. Growth body according to claim 1 with openings.

8. A growth body according to claim 1, which consists of a sewage-resistant material.

9. A growth body according to claim 7, which is made of plastic, textile fabric or metal.

10. Growth body according to claim 1, wherein the material has such a specific weight that the growth body ( 10 ) floats in the state covered with microorganisms.

11. A growth body according to claim 2, in which the air cushion ( 18 ) is (are) dimensioned such that the growth body ( 10 ) floats in the state covered with microorganisms.

12. Growth body according to claim 7, assembled in network form.

13. clarification chamber with at least one growth body according to one of claims 1 to 12, which has in the region of its bottom at least one device ( 14 , 24 ) for fixing the (the) growth body (s) ( 10 ).

14. Clarification chamber according to claim 13, wherein the (the) growth body ( 10 ) is arranged in a meandering shape.

15. Clarification chamber according to claim 13, wherein the (the) growth body ( 10 ) is strip-shaped and is arranged in a bundle-like manner.

16. Use of a growth body according to one of claims 1 to 12 in a biological cleaning stage Wastewater treatment plant.