DE19823350B4

DE19823350B4 - Fluidized bed reactor for cleaning liquids contaminated with biodegradable pollutants

Info

Publication number: DE19823350B4
Application number: DE1998123350
Authority: DE
Inventors: Andreas Bartetzko
Original assignee: Bartetzko Andreas Dr
Current assignee: Bartetzko Andreas Dr
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: DE19823350A1

Abstract

Wirbelschichtreaktor zur Reinigung von schadstoffbelasteten Flüssigkeiten, mit in der Wirbelschicht befindlichen Mikroorganismen und Adsorptionsmittelpartikeln sowie mit einer Sauerstoffquelle und mit Zu- und Ablaufleitungen, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, nach oben konisch erweiterten Wirbelschichtraum (1), an dessen unterem Ende unterhalb eines Siebbleches (9) ein Bodenteil (22) mit auf dessen Bodenplatte (20) parallel und im wesentlichen horizontal angeordneten Elektroden (8) zur elektrochemischen Erzeugung kleiner und feinstverteilter Sauerstoffbläschen angebracht ist.Fluidized bed reactor for cleaning liquids contaminated with pollutants, with microorganisms and adsorbent particles in the fluidized bed as well as with an oxygen source and with inlet and outlet lines, characterized by a known, conically expanded fluidized bed space (1), at the lower end of which beneath a sieve plate ( 9) a base part (22) with electrodes (8) arranged in parallel and essentially horizontally on its base plate (20) for the electrochemical generation of small and finely divided oxygen bubbles.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtreaktor zur Reinigung von mit biologisch abbaubaren Schadstoffen belasteten Flüssigkeiten, mit in der Wirbelschicht befindlichen Mikroorganismen und Adsorptionsmittelpartikeln sowie mit einer Sauerstoffquelle und mit Zu- und Ablaufleitungen.The invention relates to a fluidized bed reactor for cleaning contaminated with biodegradable pollutants Liquids, with microorganisms and adsorbent particles in the fluidized bed as well as with an oxygen source and with inlet and outlet lines.

Zur Reinigung von Flüssigkeiten, die mit organischen Verunreinigungen belastet sind, werden bisher in den meisten Fällen physikochemische Methoden angewandt. Diese Verfahren sind energieaufwendig und kostenintensiv. Schadstoffe werden dabei generell nicht beseitigt, sondern lediglich aus der Flüssigkeit auf ein Adsorbens oder in die Luft überführt.For cleaning liquids, which are contaminated with organic contaminants are so far in most cases physicochemical methods applied. These processes are energy intensive and expensive. Pollutants are generally not removed, but only from the liquid transferred to an adsorbent or in the air.

Beispielsweise werden bei der Abwasserreinigung mit Kornaktivkohle in Kontaktsäulen Schadstoffe aus dem Wasser adsorbiert. Wenn das Adsorptionsvermögen der Aktivkohle erschöpft ist, wird die Aktivkohle aus der Filteranlage entnommen und in der Regel in zentralen Regenerationsanlagen thermisch bei 750 °C bis 950 °C regeneriert. Bei der Regeneration und dem Transport kommt es zu einem Verlust an Aktivkohle von über 10%. Die Regeneration bedeutet dabei lediglich eine Verlagerung der Schadstoffbelastung in ein anderes Medium.For example, in wastewater treatment with activated carbon in contact columns Adsorbed pollutants from the water. If the adsorption capacity of the Activated carbon exhausted the activated carbon is removed from the filter system and in the Usually regenerated thermally at 750 ° C to 950 ° C in central regeneration plants. There is a loss during regeneration and transport of activated carbon from over 10%. The regeneration simply means a shift the pollution in another medium.

Eine Alternative zu den physikalisch-chemischen Techniken ist der biologische Stoffabbau, bei dem die Schadstoffe mineralisiert werden. Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung von mit biologisch abbaubaren Schadstoffen, wie beispielsweise BTX (Benzol, Toluol, Xylol) und LHKW (leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffen), belasteten Wässern, wie Abwässern, Waschwässern, Prozeßwässern oder Grundwasser, bei welchen die Schadstoffe durch Mikroorganismen mineralisiert werden, sind bereits bekannt.An alternative to the physico-chemical Techniques is biodegradation, in which the pollutants be mineralized. Methods and devices for cleaning of biodegradable pollutants, such as BTX (Benzene, toluene, xylene) and LHKW (volatile halogenated hydrocarbons), contaminated water, like sewage, Wash waters, Process watering or Groundwater where the pollutants are mineralized by microorganisms are already known.

Ein derartiges Verfahren wird von D. Alexandre in Trib. Cebedeau 31 (414), 1978, 217-227 (Chemical Abstracts 89:203620) beschrieben. Bei diesem Verfahren läßt man Abwasser durch ein Bett von gekörnter Aktivkohle sickern, wobei suspendiertes Material durch Filtration und organische Substanzen durch Adsorption zu 90 % zurückgehalten werden. Drei derartige Aktivkohlebette werden dabei hintereinander von dem zu reinigenden Wasser durchströmt. Sobald das Adsorptionsvermögen des ersten Bettes erschöpft ist, wird es aus dem Filterkreis ausgegliedert und in einem geschlossenen Reinigungskreislauf mit einer belüfteten Minerallösung durchspült. In dieser Reinigungsphase regenerieren Mikroorganismen, die sich während der Filtration auf der Aktivkohle angesiedelt haben, das Adsorbens. Gleichzeitig bildet sich in der Reinigungsphase ein Schlamm, der vor der erneuten Verwendung des Bettes durch Spülen entfernt und anschließend entsorgt werden muß.Such a method is used by D. Alexandre in Trib. Cebedeau 31 (414), 1978, 217-227 (Chemical Abstracts 89: 203620). In this process, waste water is let through a bed of granular Activated carbon seeping, whereby suspended material by filtration and organic substances retained by 90% by adsorption become. Three such activated carbon beds are in a row flows through the water to be cleaned. Once the adsorption capacity of the first bed exhausted it is separated from the filter circuit and in a closed Flushed cleaning circuit with a ventilated mineral solution. In this Cleaning phase regenerate microorganisms that are found during the Filtration located on the activated carbon, the adsorbent. At the same time, a sludge forms in the cleaning phase removed by rinsing and then discarded before using the bed again must become.

Das oben skizzierte Verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf. Der wesentlichste Nachteil ist dabei der hohe Aufwand, der mit dem zweistufigen Prozeß von Filtration und der von dieser Filtration abgetrennten biologischen Reinigung einhergeht. Weitere Nachteile sind der Schlamm, der entsorgt werden muß, und der relativ geringe Wirkungsgrad des Verfahrens von 90%. Die genannten Nachteile dürften auch die Ursache dafür sein, daß eine Weiterentwicklung dieses 20 Jahre alten Verfahrens, soweit bekannt, nicht stattgefunden hat.The procedure outlined above shows a number of disadvantages. The main disadvantage is the high effort involved with the two-stage process of filtration and that of this filtration is accompanied by biological purification. Other disadvantages are the sludge that has to be disposed of and the relatively low efficiency of the process of 90%. The above Disadvantages are likely also the cause of it be that one Further development of this 20 year old process, as far as known has not taken place.

Den Einsatz eines Wirbelschichtreaktors zur Abwasseraufbereitung, wobei Mikroorganismen die Schadstoffe im Wirbelschichtreaktor mineralisieren, beschreibt die DE 4 214 896 . Der Wirbelschichtreaktor ist dabei durch einen Fermentationsraum charakterisiert, der die Form eines auf der Spitze stehenden und optional abgestumpften Kegels aufweist. Über Zuführungsleitungen, von denen die eine vertikal ausgerichtet in der Kegelspitze und die zweite nicht vertikal ausgerichtet im Kegelmantel angeordnet ist, wird das Abwasser in den Wirbelschichtreaktor eingeleitet. Der Wirbelschichtreaktor weist zwei Abflußleitungen auf, von denen die eine mit den Zuführungsleitungen so verbunden ist, daß die zu reinigende Flüssigkeit im Kreislauf gefahren werden kann. Ferner ist ein zylindrischer Sedimentationsraum oberhalb des kegelförmigen Fermentationsraum vorgesehen. Im Wirbelschichtreaktor herrscht beim Betreiben des Verfahrens eine turbulente Strömung, so daß die Mikroorganismen-Kulturen pelletartige Agglomerate ausbilden, die im Fermentationsraum schweben und im Sedimentationsraum wieder absinken. Die besondere Formgebung des Wirbelschichters und die Anordnung der Zuführungsleitungen bewirken in Verbindung mit der Zugabe einer Mikroorganismen-Kultur eine kontinuierliche Fermentation großer Flüssigkeitsmengen über einen langen Zeitraum und damit dessen besondere Eignung zur biologischen Reinigung von Abwasser.The describes the use of a fluidized bed reactor for wastewater treatment, whereby microorganisms mineralize the pollutants in the fluidized bed reactor DE 4 214 896 , The fluidized bed reactor is characterized by a fermentation chamber which has the shape of a cone standing on top and optionally truncated. The waste water is introduced into the fluidized bed reactor via feed lines, one of which is arranged vertically in the cone tip and the second is not arranged vertically in the cone shell. The fluidized bed reactor has two drain lines, one of which is connected to the feed lines in such a way that the liquid to be cleaned can be circulated. A cylindrical sedimentation chamber is also provided above the conical fermentation chamber. A turbulent flow prevails in the fluidized bed reactor when the process is operated, so that the microorganism cultures form pellet-like agglomerates which float in the fermentation space and sink again in the sedimentation space. The special shape of the fluidized bed and the arrangement of the feed lines, in conjunction with the addition of a microorganism culture, result in the continuous fermentation of large quantities of liquid over a long period of time and thus its particular suitability for the biological purification of waste water.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der geringen Stabilität der Mikroorganismenflora. Insbesondere starke Schwankungen im Schadstoffgehalt des zu reinigenden Wassers und das Auftreten neuer Kontaminanten stellen eine Bedrohung für die Mikroorganismenpopulation dar. Sowohl zu große Mengen an Schadstoffen als auch Schadstoffe, an welche die Mikroorganismen nicht adaptiert sind, können nämlich zum vollständigen Absterben der Mikroorganismenflora führen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein Übergang zum kontinuierlichen Betrieb des Reaktors erst nach einer Anlaufphase von 2 bis 4 Wochen möglich ist. Diese Zeit benötigt die Mikroorganismenflora, um sich an die Schadstoffe zu adaptieren und eine ausreichend große Population aufzubauen. Würde der Wirbelschichtreaktor ohne diese Anlaufphase betrieben, würden die nicht mineralisierten Schadstoffe den Wirbelschichtreaktor unverändert verlassen. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn neue Schadstoffe im Abwasser erscheinen. Auch dann benötigt die Mikroorganismenflora eine Adaptionsphase, bis die neuen Schadstoffe von der Mineralisation erfaßt werden. Während dieser Phase muß der Wirbelschichtreaktor erneut nicht-kontinuierlich betrieben werden, um ein Durchbrechen der neuen Schadstoffe zu vermeiden. Wie praktische Erfahrungen mit dem Verfahren darüber hinaus zeigen, treten die für den problemlosen Betrieb erforderlichen pelletartigen Bakterien-Agglomerate nur bei bestimmten Metallionen-Konzentrationen im Wasser auf.A disadvantage of this method is the low stability of the microorganism flora. In particular, large fluctuations in the pollutant content of the water to be cleaned and the occurrence of new contaminants pose a threat to the microorganism population. Both excessive amounts of pollutants and pollutants to which the microorganisms have not been adapted can lead to the complete death of the microorganism flora. Another disadvantage is that a transition to continuous operation of the reactor is only possible after a start-up phase of 2 to 4 weeks. The microorganism flora needs this time to adapt to the pollutants and to build up a sufficiently large population. If the fluidized bed reactor were operated without this start-up phase, the non-mineralized pollutants would leave the fluidized bed reactor unchanged. The same effect occurs when new pollutants appear in the wastewater. Even then, the microorganism flora needs an adaptation phase se until the new pollutants are captured by the mineralization. During this phase, the fluidized bed reactor has to be operated again non-continuously in order to avoid breaking through the new pollutants. As practical experience with the process also shows, the pellet-like bacterial agglomerates required for trouble-free operation only occur at certain metal ion concentrations in the water.

Aus den japanischen Patentdokumenten 0 80 71 591-A, 0 80 71 592-A und 0 61 06 182-A ist es weiterhin bekannt, bei der Abwasserbehandlung mit Mikroorganismen in Wirbelschichtreaktoren zusätzlich adsorbierende Materialien in Teilchenform einzusetzen. Jedoch sind die in diesen Druckschriften unterbreiteten Vorschläge insofern nachteilig, als hier jeweils ein aufwendiger zweistufiger Prozess in zwei verschiedenen Reaktoren und gemäß der JP -08 07 15 91 am Anfang eine aerobe und später eine anaerobe Behandlung durchgeführt werden muss. Gemäß der JP-08 07 15 92 werden die Mikroorganismen in das jeweilige Adsorptionsmittel in den beiden Reaktoren eingepflanzt. Organisches Material, das die Nitrifikation verhindert, wird in dem ersten Reaktor adsorbiert, so dass die Nitrifikation in dem zweiten Reaktor wirksam durchgeführt werden kann. Die Problematik der ausreichenden Verwirbelung und der Anlagerung der Bakterien an dem Adsorptionsmittel wird insbesondere aus der JP-06 10 61 82 deutlich, wonach besondere Pumpvorrichtungen für das Abwasser und Luftkompressoren erforderlich sind. Vor der Abwasserbehandlung müssen die Bakterien eine bestimmte Zeit mit Hilfe einer Pumpe umgewälzt werden, um die Adsorption der Bakterien an dem Adsorptionsmittel zu gewährleisten.From Japanese patent documents 0 80 71 591-A, 0 80 71 592-A and 0 61 06 182-A it is also known to additionally use adsorbing materials in particle form in the treatment of wastewater with microorganisms in fluidized bed reactors. However, the proposals presented in these publications are disadvantageous in that they each involve a complex two-stage process in two different reactors and according to the JP -08 07 15 91 an aerobic and an anaerobic treatment must be carried out at the beginning. According to the JP-08 07 15 92 the microorganisms are planted in the respective adsorbent in the two reactors. Organic material that prevents nitrification is adsorbed in the first reactor, so that nitrification can be carried out effectively in the second reactor. The problem of sufficient turbulence and the attachment of the bacteria to the adsorbent is particularly from the JP-06 10 61 82 clearly what special pumping devices for wastewater and air compressors are required. Before the wastewater treatment, the bacteria have to be circulated for a certain time to ensure that the bacteria are adsorbed on the adsorbent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wirbelschichtreaktor zur Reinigung von schadstoffbelasteten Flüssigkeiten bei Anwesenheit von Mikroorganismen und einem Adsorptionsmittel so auszubilden, dass eine hohe Effektivität der Adsorptionsmittelpartikel und damit eine hohe Reinigungswirkung erzielt wird.The invention is based on the object a fluidized bed reactor for cleaning contaminated liquids in the presence of microorganisms and an adsorbent to be designed so that the adsorbent particles are highly effective and thus a high cleaning effect is achieved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 ausgebildeten Wirbelschichtreaktor gelöst.According to the invention the task with a according to the characteristics of claim 1 trained fluidized bed reactor solved.

Der wesentliche Erfindungsgedanke bei der hier vorgesehenen biologischen Schadstoffbeseitigung in einem Wirbelschichtreaktor unter Verwendung von Mikroorganismen und einem Adsorptionsmittel besteht in der elektrochemischen Sauerstofferzeugung zwischen zwei im Reaktor angeordneten Elektrodenplatten, so dass sehr kleine und zudem sehr fein verteilte Gasbläschen erzeugt werden, die sich an die Adsorptionsmittelpartikel anheften und diese in der Schwebe halten, und somit beste Voraussetzungen für den schonenden Umgang mit den Adsorptionsmittelpartikelchen und für die Anlagerung von Schadstoffen und Bakterien gegeben sind. Die Adsorptionsmittelpartikel werden nicht durch Abrieb zerstört und verfügen somit über ein hohes Adsorptionsvermögen. Die Mikroorganismen werden nicht mit dem Abwasser aus dem Reaktor herausgespült. Vielmehr besteht die Möglichkeit zu deren Vermehrung, so dass ein hoher Reinigungseffekt gewährleistet ist. Der Wirbelschichtreaktor kann einfach ausgebildet und leicht gesteuert werden, wobei in einem einzigen Reaktor sowohl aerobe als auch anaerobe Reaktionen stattfinden können, kleine Verweilzeiten des Abwassers erzielt werden und der Reaktor sofort einsatzbereit ist und leicht gewartet werden kann.The main idea of the invention in the biological pollutant removal provided here in one Fluidized bed reactor using microorganisms and a Adsorbent consists in the electrochemical generation of oxygen between two electrode plates arranged in the reactor, so that very small and also very finely distributed gas bubbles are generated attach to the adsorbent particles and these in the balance hold, and thus the best prerequisites for the careful handling of the adsorbent particles and for the accumulation of pollutants and bacteria are present. The adsorbent particles are not destroyed by abrasion and dispose thus over a high adsorption capacity. The microorganisms are not with the wastewater from the reactor flushed out. Much more it is possible to multiply them, so that a high cleaning effect is guaranteed is. The fluidized bed reactor can be simple and light can be controlled, in a single reactor both aerobic as well as anaerobic reactions can take place, short dwell times of the wastewater can be achieved and the reactor is immediately ready for use is easy to maintain.

Verglichen mit den konventionellen Verfahren zur Reinigung von mit biologisch abbaubaren Schadstoffen belasteten Flüssigkeiten weist das vorliegende System den Vorteil auf, daß es weniger Energie verbraucht und die Schadstoffe unmittelbar beseitigt werden. Der Reinigungsvorgang ist einstufig und unkompliziert. Der biologische Abbau der Schadstoffe geschieht kontinuierlich im gleichen Wirbelschichtreaktor, in dem die Flüssigkeit von den Schadstoffen befreit wird. Eine aufwendige Überführung des Adsorbens aus dem Filtrationssystem in ein zweites Regenerationssystem findet nicht statt.Compared to the conventional Process for the purification of biodegradable pollutants contaminated liquids the present system has the advantage of using less energy and the pollutants are removed immediately. The cleaning process is one-step and uncomplicated. Biodegradation of pollutants happens continuously in the same fluidized bed reactor in which the liquid is freed from the pollutants. A complex transfer of the Adsorbent from the filtration system into a second regeneration system does not take place.

Überraschend wurde festgestellt, daß sich durch die Kombination der Mikroorganismen mit den adsorptionsfähigen Partikeln ein synergistischer Effekt einstellt. Denn wie die Meßergebnisse zeigen, weist das Verfahren eine Reinigungsleistung auf, die nicht durch die Summation der Adsorption auf den Partikeln und den gleichzeitigen biologischen Abbau der Schadstoffe zu erklären ist. Der Wirkungsgrad des biologischen Abbaus selbst wird vielmehr erheblich gesteigert. Dies hat, verglichen mit den bekannten Verfahren, insbesondere den Vorteil, daß wahlweise die Verweilzeit der Flüssigkeit im Reaktor oder bei gleichem Durchsatz an zu reinigender Flüssigkeit die Größe des betriebenen Reaktors verringert werden kann.Surprised it was found that by combining the microorganisms with the adsorbable particles creates a synergistic effect. Because like the measurement results show, the method has a cleaning performance that is not by the summation of the adsorption on the particles and the simultaneous biodegradation of the pollutants is to be explained. The efficiency of the rather, biodegradation itself is increased considerably. This has, compared to the known methods, in particular the advantage that optional the residence time of the liquid in the reactor or with the same throughput of liquid to be cleaned the size of the operated Reactor can be reduced.

Verglichen mit bekannten Reinigungsverfahren ohne Zusatz von adsorptionsfähigen Partikeln, weist das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus die folgenden Vorteile auf: Bei Schwankungen des Schadstoffgehaltes und dem Auftreten neuer Kontaminanten in der Flüssigkeit ist das Adsorbens in der Lage eine Pufferwirkung auszuüben. Die Mikroorganismenflora ist daher weit weniger empfindlich gegenüber den genannten Einflüssen. Das Verfahren kann außerdem unmittelbar kontinuierlich geführt werden, da alle Kontaminanten, die nicht unmittelbar von den Mikroorganismen mineralisiert werden, durch die adsorptionsfähigen Partikel zurückgehalten werden. Eine Anlaufphase kann bei nicht übermäßig belasteten Flüssigkeiten daher entfallen. Auch ist das System generell flexibler in der Umstellung auf neue Schadstoff-Zusammensetzungen. Da die Mikroorganismenflora vorzugsweise auf den Partikeloberflächen siedelt, ist auch die Gefahr des Herausschwemmens größerer Mengen lebenden Materials gemindert.Compared to known cleaning methods without the addition of adsorbable The method according to the invention also has particles the following advantages: With fluctuations in the pollutant content and the appearance of new contaminants in the liquid, the adsorbent is in able to exert a buffer effect. The microorganism flora is therefore much less sensitive to the influences mentioned. The Procedure can also immediately led continuously be because all contaminants that are not directly from the microorganisms mineralized, retained by the adsorbable particles become. A start-up phase can occur with liquids that are not excessively loaded therefore eliminated. The system is also generally more flexible in terms of conversion for new pollutant compositions. Because the microorganism flora preferably settles on the particle surfaces, too Risk of large quantities being washed out living material diminished.

Unter biologisch abbaubaren Schadstoffen sind dabei alle organischen Stoffe zu verstehen, die durch die Einwirkung von als Destruenten wirkenden Mikroorganismen bis zur anorganischen beziehungsweise mineralischen Stufe abgebaut werden können. Besonders zu nennen sind dabei halogenierte Kohlenwasserstoffe (HKW), insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe (CKW) und Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), organische Lösungsmittel, Mineralöle und Pflanzenschutzmittel. Das Verfahren ist insbesondere auch für den biologischen Abbau von organischen und anorganischen Stickstoffverbindungen, wie beispielsweise von Ammoniumionen- oder Nitrationen-enthaltenden Verbindungen, sehr gut geeignet. Der gebundene Stickstoff wird dabei zu elementarem Stickstoff metabolisiert.Biodegradable pollutants are understood to mean all organic substances which, through the action of microorganisms acting as destructors, up to inorganic or mi level can be mined. Halogenated hydrocarbons (HKW), especially chlorinated hydrocarbons (CKW) and chlorofluorocarbons (CFCs), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), organic solvents, mineral oils and pesticides are particularly worth mentioning. The method is also particularly well suited for the biological degradation of organic and inorganic nitrogen compounds, such as compounds containing ammonium ions or nitrate ions. The bound nitrogen is metabolized to elemental nitrogen.

Bei der belasteten Flüssigkeit kann es sich vorzugsweise um Wasser handeln. Häufig findet sich eine Belastung der genannten Art in häuslichen und industriellen Abwässern, in Deponiesickerwässern, sowie in industriellen Prozeßwässern und in Waschwässern aus gewerblichem oder privatem Gebrauch. Eine Belastung der aufgezeigten Art kann aber auch im Grundwasser, in Seewasser, Meerwasser, Trinkwasser, Flußwasser, Brunnenwasser oder Regenwasser auftreten. Besonders bevorzugt ist ein Wasser mit einer gleichmäßigen organischen Belastung.With the contaminated liquid it can preferably be water. There is often a burden of the type mentioned in domestic and industrial wastewater, in landfill leachate, as well as in industrial process water and in wash water for commercial or private use. A burden of the shown The species can also be found in groundwater, sea water, sea water, drinking water, river water, Well water or rainwater may occur. Is particularly preferred a water with a uniform organic Burden.

Zum Betreiben der Vorrichtung werden Wasserstoffperoxid und elektrochemisch erzeugter Sauerstoff als Sauerstoffquellen eingesetzt. Der elektrochemisch erzeugte Sauerstoff wird dabei vorzugsweise an im wesentlichen horizontal und parallel zueinander im unteren Teil des Reaktors angebrachten Elektroden generiert. Durch die besondere Anordnung der Elektroden wird gewährleistet, daß der Sauerstoff gleichmäßig über die gesamte Fläche der Elektroden erzeugt wird und er demzufolge den Wirbelschichtreaktor in Form mikroskopisch kleiner Gasblasen durchperlt. Die Gasblasen bleiben dabei gleichmäßig an den adsorptionsfähigen Partikeln haften, was eine optimale Versorgung der Mikroorganismen mit Sauerstoff gewährleistet.To operate the device Hydrogen peroxide and electrochemically generated oxygen as Oxygen sources used. The electrochemically generated oxygen is preferably essentially horizontal and parallel electrodes attached to each other in the lower part of the reactor generated. The special arrangement of the electrodes ensures that the Oxygen evenly throughout area of the electrodes is generated and consequently the fluidized bed reactor bubbled in the form of microscopic gas bubbles. The gas bubbles remain evenly on the adsorptive Particles adhere, which is an optimal supply of the microorganisms guaranteed with oxygen.

Als Mikroorganismen werden bevorzugt diejenigen eingesetzt, die im allgemeinen im Grundwasser auftreten. Es können jedoch auch Mikroorganismen zum Einsatz kommen, die durch Zuchtverfahren in konventioneller Weise oder unter Einsatz gentechnologischer Verfahren erzeugt wurden. Die Mikroorganismen können auch einer Sammlung von gegebenenfalls bereits an den Schadstoffabbau adaptierten Mikroorganismen-Stämmen entstammen. Die Mikroorganismen-Stämme dieser Sammlung können beispielsweise im Rahmen von zuvor durchgeführten Reinigungsverfahren isoliert oder angereichert worden sein. Die Anzucht der Mikroorganismen kann auch in einem Fermenter separat vor Beginn des beschriebenen Reinigungsverfahrens durchgeführt werden.Microorganisms are preferred used those that generally occur in groundwater. It can however, microorganisms are also used, which are cultivated in a conventional manner or using genetic engineering methods were generated. The microorganisms can also be a collection of where appropriate, stem from microorganism strains already adapted to pollutant degradation. The microorganism strains of this Collection can isolated for example in the context of previously carried out cleaning processes or have been enriched. Microorganisms can be grown can also be carried out separately in a fermenter before the start of the cleaning process described.

Als Mikroorganismen-Stämme können beispielsweise aerobe Prokaryonten der Gattungen Pseudomonas, Acinetobacter, Actinomyceten, Streptomyceten, Micromonospora, Microbispora, Arthrobacter, Mycobacterium, Rhodococcus, Alcaligenes, Aquaspirillus, Thiobacillus, Bacillus oder Xanthobacter zum Einsatz kommen.As microorganism strains, for example aerobic prokaryotes of the genera Pseudomonas, Acinetobacter, Actinomyceten, Streptomycetes, Micromonospora, Microbispora, Arthrobacter, Mycobacterium, Rhodococcus, Alcaligenes, Aquaspirillus, Thiobacillus, Bacillus or Xanthobacter are used.

Der Zufluß in den Wirbelschichtreaktor kann kontinuierlich direkt aus einem natürlichen Reservoir (See, Grundwasserleiter, Brunnen, etc.) erfolgen oder aus einem dafür vorgesehenen Vorratsgefäß.The inflow into the fluidized bed reactor can continuously from a natural reservoir (lake, aquifer, Wells, etc.) or from a storage container provided for this purpose.

Als adsorptionsfähige Partikel können Partikel aus Aktivkohle, Aluminiumoxide, Kieselgele, Ruße oder Zeolithe eingesetzt werden. Vorzugsweise wird Aktivkohle eingesetzt. Gute Ergebnisse wurden dabei insbesondere mit abriebfester Aktivkohle erzielt.Particles can be used as adsorbable particles activated carbon, aluminum oxides, silica gels, carbon blacks or zeolites become. Activated carbon is preferably used. Good results were achieved in particular with abrasion-resistant activated carbon.

Für den Fall, daß Aktivkohle eingesetzt wird, sollte die Menge an Aktivkohle 10 g/(1 Flüssigkeit im Wirbelschichtraum) nicht unterschreiten. Bevorzugt sind Mengen an Aktivkohle von 50 g/(1 Flüssigkeit im Wirbelschichtraum) bis 500 g/(1 Flüssigkeit im Wirbelschichtraum). Besonders bevorzugt werden 150 g Aktivkohle/(1 Flüssigkeit im Wirbelschichtraum) bis 250 g Aktivkohle/(1 Flüssigkeit im Wirbelschichtraum) eingesetzt.For the case that activated carbon is used, the amount of activated carbon should be 10 g / (1 liquid in the fluidized bed room). Quantities are preferred on activated carbon of 50 g / (1 liquid in the fluidized bed room) up to 500 g / (1 liquid in the fluidized bed room). 150 g activated carbon / (1 liquid in the fluidized bed room) up to 250 g activated carbon / (1 liquid in the fluidized bed room) used.

In Ausgestaltung der Erfindung wird eine wässrige Lösung von Nähr- und/oder Hilfsstoffen in den Wirbelschichtreaktor eingeleitet. Unter dem Begriff Nährstoffe sind mit Ausnahme von Sauerstoff sämtliche organischen und anorganischen Stoffe zu verstehen, die von Mikroorganismen zur Aufrechterhaltung ihres Stoffwechsels benötigt werden. Insbesondere sind dies Stoffe, die Stickstoff und Phosphor enthalten. Unter diesen Begriff fallen aber auch kohlenstoffhaltige Verbindungen, wie Glucose, Fructose, andere Zucker oder andere organische Verbindungen. Beson ders bevorzugt werden die Verbindungen Diammoniumsulfat und Dinatriumhydrogenphosphat als Nährstoffe eingesetzt.In an embodiment of the invention an aqueous solution of nutritional and / or auxiliaries introduced into the fluidized bed reactor. Under the term nutrients are all organic and inorganic with the exception of oxygen Understand substances used by microorganisms to maintain their metabolism become. In particular, these are substances that contain nitrogen and phosphorus contain. This term also includes carbon-containing ones Compounds such as glucose, fructose, other sugars or other organic Links. The compounds diammonium sulfate are particularly preferred and disodium hydrogen phosphate are used as nutrients.

Mit dem Begriff Hilfsstoffe werden Sauerstoff, Wasserstoffperoxid und andere Sauerstoffdonatoren bezeichnet. Es kann sich aber auch um andere Oxidationsmittel, sowie Vitamine und Spurenelemente in ionogener oder nicht-ionogener Form handeln.With the term excipients Oxygen, hydrogen peroxide and other oxygen donors. But it can also be other oxidizing agents, as well as vitamins and trace elements act in ionic or non-ionic form.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die wässrige Lösung einer Säure oder einer Base in den Wirbelschichtreaktor eingeleitet. Im Verlauf des Abbauprozesses kann es zu Schwankungen des pH-Wertes kommen. Insbesondere werden Halogenwasserstoffsäuren freigesetzt, wenn halogenhaltige Stoffe mineralisiert werden. Vorzugsweise werden diese pH-Wert-Schwankungen durch Zudosierung von Säure oder Base ausgeglichen. Alternativ dazu kann auch ein Puffersystem zum Einsatz kommen. Als Säuren können alle bekannten Säuren eingesetzt werden, vorzugsweise anorganische Säuren, wie beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure. Als Basen seien beispielhaft Natronlauge und Kalilauge genannt.In an embodiment of the invention the watery solution an acid or a base is introduced into the fluidized bed reactor. In the course The degradation process can lead to fluctuations in the pH value. In particular, hydrohalic acids are released when halogen-containing Substances are mineralized. These pH fluctuations are preferred by adding acid or base balanced. Alternatively, a buffer system can also be used are used. As acids can all known acids are used, preferably inorganic acids, such as hydrochloric acid, sulfuric acid or Phosphoric acid. Sodium hydroxide solution and potassium hydroxide solution may be mentioned as examples of bases.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die gereinigte Flüssigkeit mit W-Strahlen bestrahlt. Durch die W-Strahlen werden Mikroorganismen getötet. Durch die Bestrahlung wird daher gewährleistet, daß keine lebenden Mikroorganismen den Wirbelschichtreaktor verlassen. Alternativ oder ergänzend dazu kann die gereinigte Flüssigkeit mittels Filtration durch einen Membranfilter nachgereinigt werden. Diese Nachreinigung ist insbesondere bei der Reinigung von Trinkwasser und beim Einsatz von besonders gezüchteten Mikroorganismen von Bedeutung.In an embodiment of the invention, the cleaned liquid is irradiated with UV rays. Microorganisms are killed by the UV rays. The radiation therefore ensures that no living microorganisms leave the fluidized bed reactor. As an alternative or in addition, the gerei liquid can be cleaned by filtration through a membrane filter. This post-cleaning is particularly important when cleaning drinking water and when using specially cultivated microorganisms.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei der Wirbelschichtreaktor einen auf der Spitze stehenden kegelförmi gen Wirbelschichtraum, einen sich oberhalb an den Wirbelschichtraum anschließenden zylindrischen Sedimentierungsraum, mindestens eine gegebenenfalls mit einer Absperrarmatur versehene Zulaufleitung, eine gegebenenfalls mit einer Absperrarmatur versehene Ablaufleitung, eine oder mehrere gegebenenfalls mit Absperrarmaturen versehene Ablaufleitungen, über die in Verbindung mit den Zulaufleitungen ein Kreislauf der Flüssigkeit erzeugt werden kann, ein Überlaufwehr und ein im unteren Teil des Wirbelschichtraumes angebrachtes Siebblech umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelschichtreaktor zumindest teilweise mit adsorptionsfähigen Partikeln gefüllt ist.The device according to the invention, wherein the fluidized bed reactor a conical fluidized bed space standing on top, one cylindrical sedimentation space adjoining the fluidized bed space, at least one, optionally equipped with a shut-off valve Inlet line, possibly with a shut-off valve Drain line, one or more with shut-off valves if necessary provided drain lines, via which, in conjunction with the supply lines, is a circuit of the liquid an overflow weir can be generated and a screen plate attached in the lower part of the fluidized bed space comprises is characterized in that the Fluidized bed reactor at least partially with adsorbable particles filled is.

Die Form des Reaktors und die Art der Zulaufführung bewirkt, daß sich im Wirbelschichtraum eine turbulente Strömung ausbildet. Dadurch stellt sich ein pulsierendes Wirbelbett der sich im Wirbelschichtreaktor befindlichen Partikel und den daran immobilisierten Mikroorganismen ein. Das Wirbelbett gewährleistet einen besonders effektiven Stoffaustausch. Das Wirbelbett ist daher für die Erzielung des guten Wirkungsgrades besonders wesentlich.The shape of the reactor and the type the inlet management causes forms a turbulent flow in the fluidized bed. This poses there is a pulsating fluidized bed in the fluidized bed reactor Particles and the immobilized microorganisms. The Fluid bed guaranteed a particularly effective mass transfer. The fluidized bed is therefore for the Achieving good efficiency is particularly important.

Mit zunehmender Höhe des Wirbelschichtraumes nimmt die Turbulenz ab. Im Sedimentierungsraum bildet sich schließlich eine laminare Strömung aus, wodurch sichergestellt wird, daß die Partikel sedimentieren und somit nicht aus dem Wirbelschichtreaktor ausgetragen werden.With increasing height of the fluidized bed space the turbulence decreases. Finally, one forms in the sedimentation room laminar flow which ensures that the particles sediment and thus not be discharged from the fluidized bed reactor.

Die jeweilige Dimensionierung des Wirbelschichtraumes und des Sedimentierungsraumes ist im wesentlichen durch die Art der eingesetzten Partikel beziehungsweise von deren Sedimentationsverhalten bestimmt. Bei der Benutzung von Partikeln mit einer höheren Dichte und mit höherer Sinkgeschwindigkeit in der Flüssigkeit kann der Sedimentierungsraum im allgemeinen eine geringere Höhe umfassen, als bei der Benutzung von Partikeln mit einer geringeren Dichte. Das Sedimentierverhalten der Partikel kann zudem durch die Regulierung der Zulaufgeschwindigkeit beeinflußt werden.The respective dimensioning of the Fluidized bed space and the sedimentation space is essentially by the type of particles used or their Sedimentation behavior determined. When using particles with a higher one Density and with higher Sink rate in the liquid the sedimentation space can generally have a lower height, than when using particles with a lower density. The sedimentation behavior of the particles can also be regulated the feed rate can be influenced.

Die in dieser Schrift nachfolgend beschriebenen Dimensionierungen der Wirbelschichtreaktoren haben sich insbesondere beim Einsatz von Aktivkohle bei der Reinigung von belastetem Wasser als vorteilhaft zur Erzeugung der optimalen Strömungsverhältnisse erwiesen.The following in this document Have described dimensions of the fluidized bed reactors especially when using activated carbon for cleaning of contaminated water as beneficial for generating the optimal flow conditions proved.

Die Höhe des Sedimentierungsraumes entspricht dabei bevorzugt der 0,20-fachen bis 0,45-fachen der Höhe des Wirbelschichtraumes. In der Regel ist der obere Durchmesser des Wirbelschichtraumes 0,1 bis 0,8 mal so groß wie dessen Höhe. Besonders bevorzugt ist der obere Durchmesser des Wirbelschichtraumes 0,45 bis 0,65 mal so groß wie dessen Höhe. Die angewinkelten Zulaufleitungen münden vorzugsweise in der 0,03-fachen bis 0,07-fachen Wirbelschichtraumhöhe in den Wirbelschichtraum.The height of the sedimentation room preferably corresponds to 0.20 times to 0.45 times the height of the fluidized bed space. As a rule, the upper diameter of the fluidized bed space is 0.1 up to 0.8 times as large as its height. The upper diameter of the fluidized bed space is particularly preferred 0.45 to 0.65 times as large as its height. The angled feed lines preferably open out 0.03 times up to 0.07 times the height of the fluidized bed in the fluidized bed room.

Mit "angewinkelt" wird in der vorliegenden Schrift eine geometrische Ausrichtung bezeichnet, die von der vertikalen Ausrichtung abweicht und mit der vertikalen Ausrichtung maximal einen Winkel von 90° einschließt. Die im folgenden als "Horizontale" bezeichnete Ausrichtung schließt mit der vertikalen Ausrichtung einen Winkel von 90° ein.With "angled" is in the present document Geometric alignment refers to that of vertical alignment deviates and with the vertical alignment a maximum of one angle of 90 °. The hereinafter referred to as "horizontal" orientation includes with the vertical orientation an angle of 90 °.

Zur Erzeugung einer turbulenten Strömung im Wirbelschichtraum ist es zweckmäßig, wenn die angewinkelten Zulaufleitungen mit der Horizontalen einen Winkel a von maximal 70°, d.h. mit der vertikalen Ausrichtung einen Winkel von mindestens 20° umfassen. Bevorzugt umfassen die angewinkelten Zulaufleitungen mit der Horizontalen einen Winkel α von 40° bis 50°.To generate a turbulent flow in the Fluidized bed room it is useful if the angled inlet pipes make an angle with the horizontal a of maximum 70 °, i.e. with the vertical orientation an angle of at least Include 20 °. The angled inlet lines preferably include the horizontal an angle α of 40 ° to 50 °.

Über die Kreislaufleitung kann die zu reinigende Flüssigkeit wieder in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt werden, um so eine praktisch vollständige Umsetzung der in der Flüssigkeit enthaltenen Schadstoffe zu erreichen. Die Kreislaufleitung ist daher vorzugsweise tiefer angeordnet als die Ablaufleitung. Für ein gleichmäßiges Abfließen der gereinigten Flüssigkeit sorgt das Überlaufwehr.about the circuit line can return the liquid to be cleaned to the fluidized bed reactor to be led back, so practically complete Implementation of the in the liquid to reach contained pollutants. The circulation line is therefore preferably arranged lower than the drain line. For an even drainage of the purified liquid the overflow weir ensures.

Die Ablaufleitung liegt vorzugsweise auf der 0,30-fachen bis 0,60-fachen Höhe des Sedimentierungsraumes. Die Oberkante des Überlaufwehres liegt vorzugsweise auf der 0,76-fachen bis 0,96-fachen Höhe des Sedimentierungsraumes. Die Höhendifferenz von Ablaufleitung und Oberkante des Überlaufwehres beträgt vorzugsweise die 0,30-fache bis 0,55-fache Höhe des Sedimentierungsraumes.The drain line is preferably located at 0.30 times to 0.60 times the height of the sedimentation room. The top edge of the overflow weir is preferably 0.76 times up to 0.96 times the amount of the sedimentation room. The height difference of drain line and upper edge of the overflow weir is preferably 0.30 times to 0.55 times the amount of the sedimentation room.

Vorzugsweise weist das Leitungssystem, über das die zu reinigende Flüssigkeit im Kreislauf wieder in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt wird, eine Mischstrecke auf, die beispielsweise Rohre umfaßt, in deren Wänden innenseitig Vorsprünge vorgesehen sind, die zu Verwirbelungen und demzufolge zur Durchmischung der durchgeleiteten Flüssigkeit führen.Preferably, the line system has the liquid to be cleaned is recycled back into the fluidized bed reactor, a mixing section, which includes pipes, for example, in the inside of their walls projections are provided, which to swirl and consequently to mix the liquid passed through to lead.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mündet eine Zulaufleitung vertikal in der Kegelspitze und mindestens eine Zulaufleitung angewinkelt zu dieser Zulaufleitung im unteren Teil des Wirbelschichtraumes. Durch die gleichzeitige Einspeisung der Flüssigkeit über die angewinkelte und die vertikale Zulaufleitung in den Wirbelschichtreaktor kann besonders vorteilhaft ein pulsierendes Wirbelbett im Wirbelschichtraum ausgebildet werden.In one embodiment of the device according to the invention ends one inlet pipe vertically in the cone tip and at least one Inlet pipe angled to this inlet pipe in the lower part of the fluidized bed room. By simultaneously feeding the Liquid over the angled and the vertical feed line in the fluidized bed reactor can be particularly advantageous a pulsating fluidized bed in the fluidized bed room be formed.

In einer Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung Zulaufleitungen für eine Lösung von Nähr- und/oder Hilfsstoffen und/oder für die wässrige Lösung einer Säure oder einer Base. Diese Zulaufleitungen stehen vorzugsweise mit dem Leitungssystem in Verbindung, über das die zu reinigende Flüssigkeit im Kreislauf wieder in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt wird.In one embodiment, the device according to the invention comprises feed lines for a solution of nutrients and / or auxiliaries and / or for the aqueous solution of an acid or a base. This influx Lines are preferably connected to the line system via which the liquid to be cleaned is recirculated to the fluidized bed reactor.

Erfindungsgemäß wird der für den Stoffwechsel der Mikroorganismen notwendige Sauerstoff auf elektrochemische Weise an Elektroden erzeugt. Die durch die Elektrolyse erzeugten Gasblasen bleiben an den Partikeln haften und unterstützen durch ihre Auftriebskraft den Wirbelschichteffekt. Da der Durchmesser der Gasblasen nur wenige um beträgt, weisen diese Sauerstoffbläschen eine, bezogen auf ihr Volumen, sehr große Oberfläche auf, wodurch der Sauerstoff schnell in der Flüssigphase absorbiert wird.According to the invention for metabolism of the microorganisms necessary oxygen in an electrochemical way generated on electrodes. The gas bubbles generated by the electrolysis stick to the particles and support with their buoyancy the fluidized bed effect. Because the diameter of the gas bubbles is only a few um amounts exhibit these oxygen bubbles a, based on their volume, very large surface area, which makes the oxygen quickly in the liquid phase is absorbed.

Als Elektrodenmaterial für die Anoden hat sich mit Rutheniumoxid beschichtetes Titan, welches gegebenenfalls organische Zusatzstofe enthält, sehr gut bewährt. Um zu verhindern, daß die wirbelnden Partikel mit den Elektroden in Kontakt treten, ist zur räumlichen Abtrennung ein Siebblech horizontal im Wirbelschichtraum installiert.As electrode material for the anodes has titanium coated with ruthenium oxide, which if necessary contains organic additives, proven very well. To prevent the Swirling particles come into contact with the electrodes spatial Separation of a screen plate installed horizontally in the fluidized bed room.

Das Siebblech verhindert generell, daß die Partikel die Zulaufleitungen im unteren Bereich des Reaktors verstopfen.The screen plate generally prevents that the Particles clog the feed lines in the lower area of the reactor.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der untere Teil des Reaktors als abgestumpfte Kegelspitze ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß der Wirbelschichtreaktor im unteren Bereich leichter zu reinigen ist.In one embodiment of the device according to the invention the lower part of the reactor is designed as a truncated cone tip. This has the advantage that the Fluidized bed reactor in the lower area is easier to clean.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der untere Teil des Reaktors als abgestumpfte Kegelspitze ausgebildet und der Wirbelschichtreaktor weist eine lösbar befestigte Bodenplatte auf. Auf der Bodenplatte sind die Elektroden angebracht und die Zulaufleitungen befinden sich oberhalb der Elektroden. Diese Ausführungsform hat zum einen den Vorteil, daß der untere Bereich des Reaktors noch leichter zu reinigen ist, als bei der bereits zuvor beschriebenen Variante. Besonders leicht zugänglich sind ebenfalls das Siebblech und gegebenenfalls die Elektroden. Durch die Zuführung der Flüssigkeit oberhalb der Elektroden läßt sich zum anderen eine turbulente Strömung im Bereich der Sauerstofferzeugung weitestgehend vermeiden. Die erzeugten Gasbläschen durchperlen infolgedessen mit der gewünschten Gleichmäßigkeit den Wirbelschichtraum.In another embodiment the device according to the invention the lower part of the reactor is designed as a truncated cone tip and the fluidized bed reactor has a detachably attached base plate on. The electrodes and the electrodes are attached to the base plate Inlet lines are located above the electrodes. This embodiment has the advantage that the lower area of the reactor is even easier to clean than at the variant already described. Are also particularly easily accessible the screen plate and possibly the electrodes. By feeding the liquid above the electrodes on the other hand a turbulent flow Avoid as far as possible in the area of oxygen generation. The generated gas bubbles consequently bubble through with the desired uniformity the fluidized bed room.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der untere Teil des Reaktors als abgestumpfte Kegelspitze ausgebildet und der kegelstumpfförmige Wirbelschichtraum besteht aus mindestens zwei horizontal übereinander angeordneten und in für Flüssigkeiten und Gase undurchlässiger Weise lösbar miteinander verbundenen Teilen. Durch die lösbare Verbindung der Teile ist erneut der Wirbelschichtraum für Reinigungs- und Wartungsarbeiten besonders gut zugänglich.In another embodiment the device according to the invention the lower part of the reactor is designed as a truncated cone tip and the frustoconical Fluidized bed space consists of at least two horizontally one above the other arranged and in for liquids and gases impermeable solvable interconnected parts. Through the detachable connection of the parts is again the fluidized bed room for cleaning and maintenance work particularly accessible.

In einer weiteren Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Vorrichtung besteht der Wirbelschichtraum aus zwei Teilen, wobei die Höhe des unteren Teils maximal die Hälfte an der Gesamthöhe des Wirbelschichtraumes ausmacht und eine nicht lösbare Bodenplatte aufweist. Das Siebblech ist horizontal zwischen den beiden Teilen angebracht, die Elektroden sind innenseitig auf der Bodenplatte montiert und die Zulaufleitungen befinden sich im unteren, lösbaren Teil des Wirbelschichtraumes oberhalb der Elektroden. Der Vorteil der geometrischen Anordnung von Zulaufleitungen und Elektroden wurde oben bereits erläutert. Der besondere Vorteil der hier beschriebenen Ausführungsform liegt in der Positionierung des Siebblechs. Durch seine Anordnung kann es besonders leicht dem Wirbelschichtreaktor entnommen und gereinigt oder ersetzt werden. Für unterschiedliche Partikelgrößen können so verschiedene Siebbleche mit unterschiedlichen Porendurchmessern eingesetzt werden. Der gleiche Wirbelschichtreaktor ist damit flexibler einsetzbar.In another embodiment the fluidized bed space of the device described above of two parts, the height half of the lower part at the total height of the fluidized bed space and a non-removable base plate having. The screen plate is horizontal between the two parts attached, the electrodes are on the inside on the base plate mounted and the inlet pipes are in the lower, detachable part of the fluidized bed space above the electrodes. The advantage of geometric arrangement of supply lines and electrodes was already explained above. The particular advantage of the embodiment described here lies in the positioning of the screen plate. By its arrangement it can be particularly easily removed from the fluidized bed reactor and be cleaned or replaced. For different particle sizes can different sieve plates with different pore diameters be used. The same fluidized bed reactor is therefore more flexible used.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die angewinkelte Zulaufleitung – bezogen auf eine Gerade durch den Mittelpunkt der kreisförmigen, horizontalen Schnittfläche A-B in der Höhe der angewinkelten Zulaufleitung – nach außen parallel verschoben. Die Verschiebung beträgt vorzugsweise das 0,05-fache bis 0,3-fache des Radius der kreisförmigen Schnittfläche.In a further embodiment of the device according to the invention is the angled inlet pipe - based on a straight line the center of the circular, horizontal cutting surface A-B in height the angled inlet pipe - moved parallel to the outside. The Displacement is preferably 0.05 to 0.3 times the radius of the circular cut surface.

Ebenso wie konventionelle Wirbelschichtreaktoren kann auch der erfindungsgemäße Wirbelschichtreaktor mit den üblichen Hilfsmitteln versehen werden, die eine Temperierung, Belüftung und/oder Sterilisation des Reaktorinhaltes ermöglichen. Der Wirbelschichtreaktor kann in an sich bekannter Weise aus Glas, Kunststoff und/oder korrosionsfestem Metall gefertigt sein.Just like conventional fluidized bed reactors can also the fluidized bed reactor according to the invention with the usual Aids are provided, the tempering, ventilation and / or Allow sterilization of the reactor contents. The fluidized bed reactor can be made of glass, plastic and / or corrosion-resistant in a conventional manner Be made of metal.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 6 näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is based on the 1 to 6 explained in more detail. Show it

1 einen Längsschnitt eines Wirbelschichtreaktors; 1 a longitudinal section of a fluidized bed reactor;

2 einen Querschnitt durch den Wirbelschichtreaktor gemäß 1 längs der Schnittebene A-B; 2 a cross section through the fluidized bed reactor according 1 along the section plane AB;

3 ein Verfahrensschema, nach dem der in den 1 und 2 dargestellte oder ein anderer Wirbelschichtreaktor betrieben wird. 3 a procedural scheme according to which in the 1 and 2 shown or another fluidized bed reactor is operated.

4 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Wirbelschichtreaktors; 4 a longitudinal section of a further embodiment of a fluidized bed reactor;

5 einen Teilschnitt einer modifizierten Ausführungsform des in 4 dargestellten Wirbelschichtreaktors; 5 a partial section of a modified embodiment of the in 4 fluidized bed reactor shown;

6 die Unteransicht des Reaktors aus 5; 6 the bottom view of the reactor 5 ;

7 die Gesamtkonzentrationen von Pflanzenschutzmitteln im Zu- und Ablauf des Wirbelschichtreaktors bei Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens. 7 the total concentrations of crop protection agents in the inlet and outlet of the fluidized bed reactor when operating the method according to the invention.

In 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wirbelschichtreaktors dargestellt. Der Wirbelschichtreaktor besteht aus einem auf der Spitze stehenden kegelförmigen Wirbelschichtraum 1, einem zylindrischen Sedimentierungsraum 2, einer vertikalen Zulaufleitung 3 mit einer Absperrarmatur, einer angewinkelten Zulaufleitung 4 mit Absperrarmatur, einer mit Absperrarmatur versehenen Ablaufleitung 5, über die in Verbindung mit den Zulaufleitungen 3 und/oder 4 ein Kreislauf der zu reinigenden Flüssigkeit erzeugt werden kann, einer Ablaufleitung 6, einem Überlaufwehr 7, Elektroden 8 zur elektrochemischen Sauerstofferzeugung und einem Siebblech 9.In 1 An embodiment of the fluidized bed reactor according to the invention is shown. The we The bed layer reactor consists of a conical fluidized bed space standing on top 1 , a cylindrical sedimentation room 2 , a vertical inlet pipe 3 with a shut-off valve, an angled inlet pipe 4 with shut-off valve, a drain line provided with shut-off valve 5 , in connection with the inlet pipes 3 and or 4 a circuit of the liquid to be cleaned can be generated, a drain line 6, an overflow weir 7 , Electrodes 8th for electrochemical oxygen generation and a screen plate 9 ,

Der obere Durchmesser des Wirbelschichtraumes 1 ist damit 0,54 mal so groß wie dessen Höhe. Die vertikale Zulaufleitung 3 ist mit der Kegelspitze des Wirbelschichtraumes 1 verbunden. Die angewinkelte Zulaufleitung 4 bildet mit der vertikalen Reaktorachse beziehungsweise der vertikalen Zulaufleitung 3 einen Winkel von 45° und befindet sich unten im Wirbelschichtreaktor in der 0,05-fachen Hö he des Wirbelschichtraums 1. Die Höhe des Sedimentierungsraumes 2 entspricht der 0,25-fachen Höhe des Wirbelschichtraumes 1. Die Ablaufleitung 5 liegt auf der 0,36-fachen Höhe und die Oberkante des Überlaufwehrs 7 auf der 0,86-fachen Höhe des Sedimentierungsraumes 2.The upper diameter of the fluidized bed space 1 is 0.54 times its height. The vertical inlet pipe 3 is with the cone tip of the fluidized bed space 1 connected. The angled inlet pipe 4 forms with the vertical reactor axis or the vertical feed line 3 an angle of 45 ° and is located at the bottom of the fluidized bed reactor at 0.05 times the height of the fluidized bed space 1 , The height of the sedimentation room 2 corresponds to 0.25 times the height of the fluidized bed space 1 , The drain pipe 5 lies at 0.36 times the height and the upper edge of the overflow weir 7 at 0.86 times the height of the sedimentation room 2 ,

2 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-B in 1, welche in der Höhe der angewinkelten Zulaufleitung 4 liegt. Wie 2 zeigt, ist die Zulaufleitung 4 im beschriebenen Wirbelschichtreaktor bezogen auf eine Gerade durch den Mittelpunkt der kreisförmigen Schnittfläche nach außen parallel verschoben. Die Verschiebung beträgt das 0,15-fache des Radius der kreisförmigen Schnittfläche auf der Höhe der Zulaufleitung 4. 2 shows a section along the line AB in 1 , which is at the height of the angled inlet pipe 4 lies. How 2 shows is the inlet pipe 4 in the fluidized bed reactor described, in relation to a straight line, displaced parallel to the outside through the center of the circular sectional area. The displacement is 0.15 times the radius of the circular cut surface at the level of the feed line 4 ,

3 zeigt ein Verfahrensschema, nach dem der in den 1 und 2 dargestellte Wirbelschichtreaktor betrieben wird. Dabei sind Vorratsgefäße 10 für die gereinigte Flüssigkeit, 11 die belastete Flüssigkeit, 12 für wässrige Natronlauge, 13 für eine wässrige Wasserstoffperoxid-Lösung und eine wässrige Lösung von Nährstoffen und 14 gegebenenfalls für Spurenelemente vorgesehen, die über Zulauf- und Ablaufleitungen mit dem Wirbelschichtreaktor verbunden sind. Zum Zwecke der Zudosierung der genannten Flüssigkeiten aus den Vorratsgefäßen 11 bis 14 sind diese Vorratsgefäße jeweils Dosierpumpen 15 zugeordnet. Es ist eine Umwälzpumpe 17 vorgesehen, die den Zweck hat, die zu reinigende Flüssigkeit im Kreislauf durch die Vorrichtung zu pumpen. Die Ablaufleitung 5 ist mit der vertikalen Zulaufleitung 3 und der angewinkelten Zulaufleitung 4 verbunden. Um die zu reinigende Flüssigkeit entweder vollständig über eine der beiden Zulaufleitungen oder in Teilströmen über beide Zulaufleitungen im Kreislauf durch die Vorrichtung leiten zu können, sind Absperrarmaturen 16 vorhanden. Durch die Meßsonden 18 werden der pH-Wert und andere Analysenwerte, beispielsweise der Sauerstoff- und der Nährstoffgehalt, erfaßt. Eine Einheit zur Steuerung und Meßdatenerfassung 19 ist mit den Meßsonden 18, den Dosierpumpen 15, der Umwälzpumpe 17 und mit den Absperrarmaturen 16 verbunden. Dies ermöglicht den vollautomatischen Betrieb der Anlage. 3 shows a process scheme according to which in the 1 and 2 fluidized bed reactor shown is operated. There are storage vessels 10 for the cleaned liquid, 11 the contaminated liquid, 12 for aqueous sodium hydroxide solution, 13 for an aqueous hydrogen peroxide solution and an aqueous solution of nutrients and 14 if necessary, provided for trace elements which are connected to the fluidized bed reactor via inlet and outlet lines. For the purpose of dosing the liquids mentioned from the storage vessels 11 to 14 these storage vessels are dosing pumps 15 assigned. It is a circulation pump 17 provided that has the purpose of pumping the liquid to be cleaned in the circuit through the device. The drain pipe 5 is with the vertical inlet pipe 3 and the angled inlet pipe 4 connected. In order to be able to pass the liquid to be cleaned either completely via one of the two feed lines or in partial flows via the two feed lines in a circuit through the device, shut-off fittings are provided 16 available. Through the measuring probes 18 the pH value and other analytical values, for example the oxygen and nutrient content, are recorded. A unit for control and measurement data acquisition 19 is with the measuring probes 18 , the dosing pumps 15 , the circulation pump 17 and with the shut-off valves 16 connected. This enables the system to operate fully automatically.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Wirbelschichtreaktors. 4 shows a further embodiment of the fluidized bed reactor.

Der Wirbelschichtreaktor besteht aus einem auf der Spitze stehenden kegelförmigen Wirbelschichtraum 1 mit abgestumpfter Kegelspitze, einem zylindrischen Sedimentierungsraum 2, angewinkelten Zulaufleitungen 4, einer Ablaufleitung 5, über die in Verbindung mit den Zulaufleitungen 4 ein Kreislauf der zu reinigenden Flüssigkeit erzeugt werden kann, einer Ablaufleitung 6, einem Überlaufwehr 7, Elektroden 8 zur elektrochemischen Sauerstofferzeugung, einem Siebblech 9 und einer lösbar befestigten Bodenplatte 20. Die Elektroden 8 zur elektrochemischen Erzeugung des Sauerstoffs sind innenseitig auf der Bodenplatte 20 angebracht. Die Zulaufleitungen 4 befinden sich oberhalb der Elektroden 8 und unterhalb des Siebblechs 9.The fluidized bed reactor consists of a conical fluidized bed chamber standing on top 1 with truncated cone tip, a cylindrical sedimentation chamber 2 , angled inlet pipes 4 , a drain pipe 5 , in connection with the inlet pipes 4 a circuit of the liquid to be cleaned can be generated, a drain line 6 , an overflow weir 7 , Electrodes 8th for electrochemical oxygen generation, a screen plate 9 and a detachably attached base plate 20 , The electrodes 8th for electrochemical generation of oxygen are on the inside on the base plate 20 appropriate. The inlet pipes 4 are located above the electrodes 8th and below the screen plate 9 ,

Der Wirbelschichtreaktor weist drei Zulaufleitungen 4 auf, von denen zwei in der Darstellung abgebildet sind. Die Zulaufleitungen 4 münden in gleicher Höhe und äquidistant zueinander in den Wirbelschichtraum 1. Mit der Horizontalen bilden die Zulaufleitungen 4 einen Winkel α von 45° aus. Der obere Durchmesser des Wirbelschichtraumes 1 ist 0,54 mal so groß wie dessen Höhe. Die Höhe des Sedimentierungsraumes 2 entspricht der 0,42-fachen Höhe des Wirbelschichtraumes 1. Die Ablaufleitung 5 liegt auf der 0,57-fachen Höhe und die Oberkante des Überlaufwehrs 7 auf der 0,91-fachen Höhe des Sedimentierungsraumes 2.The fluidized bed reactor has three feed lines 4 , two of which are shown in the illustration. The inlet pipes 4 flow into the fluidized bed space at the same height and equidistant from each other 1 , The supply lines form with the horizontal 4 an angle α of 45 °. The upper diameter of the fluidized bed space 1 is 0.54 times its height. The height of the sedimentation room 2 corresponds to 0.42 times the height of the fluidized bed space 1 , The drain pipe 5 lies at 0.57 times the height and the upper edge of the overflow weir 7 at 0.91 times the height of the sedimentation room 2 ,

In 5 ist eine Teilansicht einer modifizierten Ausführungsform des in 4 dargestellten Wirbelschichtreaktors abgebildet. Die Modifizierung bezogen auf den in 4 dargestellten Wirbelschichtreaktor wurde ausschließlich im unteren Bereich des Wirbelschichtraums 1 vorgenommen. Die genannten Modifikationen lassen sich daher vollständig anhand der 5 erläutern.In 5 FIG. 4 is a partial view of a modified embodiment of FIG 4 shown fluidized bed reactor. The modification related to the in 4 The fluidized bed reactor shown was only in the lower region of the fluidized bed space 1 performed. The modifications mentioned can therefore be fully based on the 5 explain.

Der Wirbelschichtraum 1 besteht aus zwei horizontal übereinander angeordneten Teilen 1a, 22, die in für Flüssigkeiten und Gase undurchlässiger Weise mittels der Flanschverbindung 21 lösbar miteinander verbunden sind. Der untere Teil 22 weist eine Höhe auf, die dem 0,20-fachen der Gesamthöhe des Wirbelschichtraumes 1 entspricht. Die Bodenplatte 20 ist nicht lösbar am Wirbelschichtreaktor befestigt. Das Siebblech 9 ist horizontal zwischen den beiden Teilen 1a, 22 angebracht. Die Elektroden 8 sind innenseitig auf der Bodenplatte 20 montiert. Die drei Zulaufleitungen 4 münden äquidistant und in gleicher Höhe in den unteren Teil 22, wobei sie mit der Horizontalen einen Winkel α von 45° einschließen.The fluidized bed room 1 consists of two horizontally arranged parts 1a . 22 which are impermeable to liquids and gases by means of the flange connection 21 are releasably connected. The lower part 22 has a height that is 0.20 times the total height of the fluidized bed space 1 equivalent. The bottom plate 20 is not detachably attached to the fluidized bed reactor. The screen plate 9 is horizontal between the two parts 1a . 22 appropriate. The electrodes 8th are on the inside on the base plate 20 assembled. The three inlet pipes 4 flow equidistantly and at the same height into the lower part 22 , enclosing an angle α of 45 ° with the horizontal.

6 zeigt die Unteransicht des Reaktors aus 5. Die drei Zulaufleitungen 4 sind kreisförmig im Winkel von jeweils 120° zueinander angeordnet und münden in den unteren Teil 22 des Wirbelschichtraums 1. Dargestellt sind ferner die äußeren Anschlüsse der Elektroden 8 und die Flanschverbindung 21. 6 shows the bottom view of the reactor 5 , The three inlet pipes 4 are arranged in a circle at an angle of 120 ° to each other and open into the lower part 22 of the fluidized bed room 1 , The external connections of the electrodes are also shown 8th and the flange connection 21 ,

Die vorstehende Offenbarung von speziellen Ausführungsformen soll das breite Konzept der Erfindung illustrieren. Für den Fachmann ist es insbesondere offenkundig, daß die Begriffe "äquidistant", "horizontal" und "vertikal" nicht im mathematischen Sinne zu verstehen sind, sondern daß die Zuführungsleitungen 3 und 4 und die Elektroden 8 innerhalb der üblichen Toleranzen von einer exakten horizontalen, vertikalen oder äquidistanten Anordnung abweichen können.The foregoing disclosure of specific embodiments is intended to cover the broad concept of the invention illustrate. It is particularly obvious to a person skilled in the art that the terms “equidistant”, “horizontal” and “vertical” are not to be understood in the mathematical sense, but rather that the supply lines 3 and 4 and the electrodes 8th can deviate from an exact horizontal, vertical or equidistant arrangement within the usual tolerances.

Die Anwendung der Vorrichtung wird nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben:The application of the device will described below using examples:

Beispiele 1 und 2:Examples 1 and 2:

In einem gemäß der 1 und 2 beschriebenen Wirbelschichtreaktor wurde die biologische Reinigung eines mit biologisch abbaubaren Schadstoffen belasteten Wassers unter Einsatz von Aktivkohle und ohne Aktivkohle untersucht.According to the 1 and 2 described fluidized bed reactor, the biological purification of a water contaminated with biodegradable pollutants was investigated using activated carbon and without activated carbon.

3 Liter Mikroorganismenkultur wurde hergestellt, indem Mikroorganismen aus dem Grundwasser in an sich bekannter Weise auf ca. 10⁹ Bakterien/ml angereichert wurden. Als Sauerstoffquelle diente in beiden Fällen Wasserstoffperoxid. Eine wässrige Lösung an Wasserstoffperoxid wurde so zudosiert, daß durchgehend ein Sauerstoffgehalt von 3 mg O₂/l Wasser vorlag. Jeweils 1200 1 mit LHKW und dem FCKW R 113 belastetes Grundwasser wurden biologisch gereinigt. Nach einem Betrieb von sechs Wochen wurden die Konzentrationen der Schadstoffe im Wasser nach gaschromatographischer Trennung unter Einsatz eines ECD-Detektors analytisch bestimmt.3 liters of microorganism culture was prepared by enriching microorganisms from the groundwater in a manner known per se to about 10 ⁹ bacteria / ml. In both cases, hydrogen peroxide was used as the oxygen source. An aqueous solution of hydrogen peroxide was metered in so that an oxygen content of 3 mg O ₂ / l water was present throughout. Every 1200 1 of groundwater contaminated with LHKW and CFC R 113 was biologically cleaned. After six weeks of operation, the concentrations of the pollutants in the water were determined analytically after separation by gas chromatography using an ECD detector.

Beispiel 2: Reinigung unter Einsatz von Aktivkohle Example 2: Cleaning using activated carbon

Als adsorptionsfähige Partikel wurden erfindungsgemäß 100 g Aktivkohle eingesetzt.According to the invention, 100 g were used as adsorbable particles Activated carbon used.

Die eingesetzte Aktivkohle hatte eine Adsorptionskapazität für die eingetragenen Schadstoffe, die nach dem Durchfluß von ca. 600 1 Grundwasser ausgeschöpft war. Die deutliche Abnahme der Konzentrationen an LHKW- und R 113 wurde in Proben festgestellt, die nach dem Durchfluß von 1200 1 Grundwasser entnommen wurden. Die Meßergebnisse belegen daher, daß die Aktivkohle neben ihrer adsorptiven Wirkung einen deutlichen positiven Effekt auf die Abbauleistung der Mikroorganismen ausübt. Andernfalls müßten die jeweiligen Konzentrationen der Schadstoffe im Ablauf in beiden Versuchen näherungsweise identisch sein.The activated carbon used an adsorption capacity for the registered pollutants after the flow of about 600 1 groundwater exhausted was. The significant decrease in the concentrations of LHKW and R 113 was found in samples taken after the flow of 1200 1 groundwater were extracted. The measurement results therefore demonstrate that the In addition to its adsorptive effect, activated carbon has a clearly positive effect Effect on the degradation of the microorganisms. Otherwise would have to respective concentrations of the pollutants in the process in both experiments approximately be identical.

Beispiel 3: Reinigung eines mit verschiedenen SchadExample 3: Cleaning one with different damage

stoffen belasteten Grundwasserssubstances loaded groundwater

Eine Mikroorganismenkultur wurde hergestellt, indem Mikroorganismen aus dem Grundwasser in an sich bekannter Weise auf ca. 10⁹ Bakterien/ml angereichert wurden.A microorganism culture was prepared by enriching microorganisms from the groundwater in a manner known per se to about 10 ⁹ bacteria / ml.

500 ml dieser Mikroorganismenkultur und 100 g Aktivkohle wurden in einen Wirbelschichtreaktor gemäß 1 gegeben. Eine wässrige Lösung an Wasserstoffperoxid wurde so zudosiert, daß durchgehend ein Sauerstoffgehalt von 3 mg O₂/l Wasser vorlag. Die Verweilzeit des zugeführten belasteten Wassers im Wirbelschichtreaktor betrug etwa 30 Minuten, wobei 1 1 Wasser/h durchgesetzt wurde. Nach einem Betrieb von 67 Tagen und einem Gesamtdurchsatz von 1610 1 Wasser wurde die Konzentration der Schadstoffe im Zu- und Ablauf bestimmt. Cis-1,2-Dichlorethen, 1,1,1- Trichlor-ethan, Trichlorethen, Tetrachlorethen, Vinylchlorid und R 113 wurden gaschromatographisch getrennt und die jeweilige Menge der Substanz unter Einsatz eines ECD-Detektors quantitativ bestimmt. Die Konzentrationen der Aromaten Toluol, Ethylbenzol und Xylol wurden nach Trennung der Substanzen durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie ebenfalls unter Einsatz eines ECD-Detektors quantitativ bestimmt. Die untere Nachweisgrenze des Detektors betrug für die genannten Verbindungen etwa 0,5 μg/l. Der Leuchtbakterientest wurde nach DIN 38412 Teil 34/341 durchgeführt.

n.b.: nicht bestimmbar, d.h. unterhalb der Nachweisgrenze der Analytik500 ml of this microorganism culture and 100 g of activated carbon were placed in a fluidized bed reactor 1 given. An aqueous solution of hydrogen peroxide was metered in so that an oxygen content of 3 mg O ₂ / l water was present throughout. The residence time of the charged water supplied in the fluidized bed reactor was about 30 minutes, with 1 l of water / h being enforced. After an operation of 67 days and a total throughput of 1610 liters of water, the concentration of the pollutants in the inlet and outlet was determined. Cis-1,2-dichloroethene, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethene, tetrachlorethylene, vinyl chloride and R 113 were separated by gas chromatography and the respective amount of the substance was quantified using an ECD detector. The concentrations of the aromatics toluene, ethylbenzene and xylene were also determined quantitatively after separation of the substances by high-performance liquid chromatography using an ECD detector. The lower detection limit of the detector was about 0.5 μg / l for the compounds mentioned. The luminous bacteria test was carried out in accordance with DIN 38412 part 34/341.

nb: not determinable, ie below the detection limit of the analysis

Beispiel 4: Reinigung eines mit Pflanzenschutzmitteln belasteten GrundwassersExample 4: Cleaning of a groundwater contaminated with pesticides

500 ml dieser Mikroorganismenkultur und 100 g Aktivkohle wurden in einen Wirbelschichtreaktor gemäß 1 mit einem Gesamtvolumen von 1000 ml gegeben. Eine wässrige Lösung an Wasserstoffperoxid wurde so zudosiert, daß durchgehend ein Sauerstoffgehalt von 3 mg O₂/l Wasser vorlag. Der Durchsatz des zugeführten belasteten Wassers im Wirbelschichtreaktor betrug etwa 4 l/h. Die Konzentrationen der Schadstoffe im Zu- und Ablauf wurden nach gaschromatographischer Trennung unter Einsatz eines ECD-Detektors quantitativ bestimmt. Bei den Schadstoffen handelte es sich um ein Gemisch von Pflanzenschutzmitteln, die einen chlorierten Phenylrest aufwiesen. In 7 sind die Gesamtkonzentrationen der Pflanzenschutzmittel im Zu- und Ablauf dokumentiert. Ein zufriedenstellender Reinigungseffekt kann unschwer bereits unmittelbar bei Beginn des Verfahrens festgestellt werden. Während die Konzentration der Schadstoffe im Zulauf im Verlauf des Reinigungsverfahrens weiter ansteigt, ist für die Ablaufkonzentration die gegenteilige Entwicklung zu beobachten. Die Reinigungsleistung des erfindungsgemäßen Verfahrens nimmt mit zunehmender Betriebsdauer zu und übersteigt dann offenbar die Reinigungsleistung von unbeladener Aktivkohle.500 ml of this microorganism culture and 100 g of activated carbon were placed in a fluidized bed reactor 1 given a total volume of 1000 ml. An aqueous solution of hydrogen peroxide was metered in so that an oxygen content of 3 mg O ₂ / l water was present throughout. The throughput of the supplied contaminated water in the fluidized bed reactor was about 4 l / h. The concentrations of the pollutants in the inlet and outlet were determined quantitatively after separation by gas chromatography using an ECD detector. The pollutants were a mixture of crop protection agents that had a chlorinated phenyl residue. In 7 the total concentrations of pesticides in the inflow and outflow are documented. A satisfactory cleaning effect can easily be determined immediately at the start of the process. While the concentration of the pollutants in the feed increases further in the course of the cleaning process, the opposite development can be observed for the drain concentration. The cleaning performance of the method according to the invention increases with increasing operating time and then apparently exceeds the cleaning performance of unloaded activated carbon.

11: kegelförmiger Wirbelschichtraumconical fluidized bed space
22: zylindrischer Sedimentierungsraumcylindrical Sedimentierungsraum
33: vertikale Zulaufleitungvertical supply line
44: angewinkelte Zulaufleitungangled supply line
55: Ablaufleitung für den Kreislauf der Flüssigkeitdrain line for the Circulation of the liquid
66: Ablaufleitung für die gereinigte Flüssigkeitdrain line for the cleaned liquid
77: ÜberlaufwehrOverflow weir
88th: Elektrodenelectrodes
99: Siebblechscreen plate
1010: Vorratsgefäß für die gereinigte FlüssigkeitStorage vessel for the cleaned liquid
1111: Vorratsgefäß für die belastete FlüssigkeitStorage vessel for the contaminated liquid
1212: Vorratsgefäß für wässrige NatronlaugeStorage vessel for aqueous sodium hydroxide solution
1313: Vorratsgefäß für wässrige Wasserstoffperoxid-LösungStorage vessel for aqueous hydrogen peroxide solution
1414: Vorratsgefäß für wässrige Lösung von NährstoffenStorage vessel for aqueous solution from nutrients
1515: Dosierpumpendosing
1616: AbsperrarmaturenShut-off valves
1717: Umwälzpumpecirculating pump
1818: Meßsondenprobes
1919: Einheit zur Steuerung und Meßdatenerfassungunit for control and data acquisition
2020: Bodenplattebaseplate
2121: Flanschverbindungflange
2222: unterer, lösbarer Teil des Wirbelschichtraumes 1,lower, releasable Part of the fluidized bed room 1,
: Bodenteilthe bottom part

Claims

Fluidized bed reactor for cleaning contaminated liquids, with microorganisms and adsorbent particles in the fluidized bed as well as with an oxygen source and with inlet and outlet lines, characterized by a known, conically expanded fluidized bed space ( 1 ), at the lower end under a sieve plate ( 9 ) a bottom part ( 22 ) with on its base plate ( 20 ) electrodes arranged in parallel and essentially horizontally ( 8th ) is attached for the electrochemical generation of small and finely divided oxygen bubbles.

Fluidized bed reactor according to claim 1, characterized in that the feed lines ( 4 ) at an acute angle to the central axis of the reactor equidistant and above the electrodes ( 8th ) in the side walls of the bottom part ( 22 ) lead to.

Fluidized bed reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the fluidized bed space ( 1 ) consists of at least two parts which are arranged horizontally one above the other and which are detachably interconnected in a gastight and liquid-tight manner, and the base part ( 22 ) detachable at the fluidized bed room ( 1 ) is attached.

Fluidized bed reactor according to claim 1 and 2, characterized in that the fluidized bed space ( 1 ) consists of at least two parts which are arranged horizontally one above the other and are detachably connected to one another in a gastight and liquid-tight manner, and the base plate ( 20 ) detachable on the bottom part ( 22 ) is attached.

Fluidized bed reactor according to claim 1, characterized by an over the conical fluidized bed space ( 1 ) provided cylindrical sedimentation space ( 2 ) and an overflow weir located in it ( 7 ) with downstream first drain line ( 6 ) for the cleaned liquid, whereby in the sedimentation room ( 2 ) in front of the overflow weir ( 7 ) a second drain line ( 5 ) to return liquid to the bottom part ( 22 ) is provided.

Fluidized bed reactor according to claim 5, characterized in that the first discharge line ( 6 ) a UV radiation source or a filter element is assigned.

Fluidized bed reactor according to one of claims 1 to 6, characterized in that supply lines for the supply of Nutritional and / or Auxiliaries and / or the aqueous solution a base or acid are provided in the fluidized bed reactor.

Fluidized bed reactor according to claim 2, characterized in that the angle that the feed lines ( 4 ) with the central axis of the reactor, ≤ 70 °.

Fluidized bed reactor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the largest diameter of the fluidized bed space ( 1 ) 0.1 to 0.8 times its height.