DE19956948A1

DE19956948A1 - Aufwuchskörper für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen, Verfahren zur Herstellung eines Aufwuchskörpers sowie Biofilter und Biowäscher und biologischer Reaktor

Info

Publication number: DE19956948A1
Application number: DE1999156948
Authority: DE
Inventors: Rene Surma; Susanne Graubner; Wilfried Schuetz
Original assignee: TECHNOLOGIE TRANSFER ZENTRUM A
Current assignee: TECHNOLOGIE TRANSFER ZENTRUM A
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2019-11-27
Also published as: DE19956948C2

Abstract

Aufwuchskörper für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen in Form eines porösen Formkörpers aus mindestens einem Nebenprodukt der Naturgewinnung, insbesondere Hanf oder Flachs, und einem im wesentlichen vollständig biologisch abbaubaren Bindemittel, Verfahren zur Herstellung eines Aufwuchskörpers für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen sowie Biofilter und Biowäscher und biologischer Reaktor mit mindestens einem Aufwuchskörper.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufwuchskörper für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen, ein Verfahren zur Herstellung eines Aufwuchskör pers für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen sowie Bio filter, Biowäscher und biologische Reaktoren.

Das Grundprinzip der biologischen Abluft- und Abwasserreinigung ist seit langem bekannt. Es besteht darin, daß die Abluft/das Abwasser durch eine Anlage geleitet wird, in der sich entweder auf einem Trägermaterial (Biofilter) oder im Wasser (Biowäscher) Mikroorganis men befinden, die die Schadstoffe aus der Abluft/dem Abwasser zu CO₂, Wasser und Bio masse verstoffwechseln.

In Abwasserreinigungsanlagen können zudem die nützlichen Eigenschaften von Biofilmen verwendet werden. Dazu ist es notwendig, in der Abwasserreinigungsanlage genügend geeig nete Oberflächen zur Verfügung zu stellen, an denen sich die Biofilme durch Immobilisierung von Mikroorganismen ausbilden können. Durch die besondere Strukturierung der Biofilme finden Abbauspezialisten, die im Regelfall eine relativ geringe Vermehrungsgeschwindigkeit aufweisen, hier günstigere Entwicklungsmöglichkeiten als in Suspensionen. In Folge der An wesenheit dieser hochspezialisierten Mikroorganismen können auch biologisch schwer ab baubare Substanzen (z. B. Xenobiotika) in Biofilmen eliminiert werden. Im Prozeß der biolo gischen Abwasserreinigung kann die Nutzung von Biofilmen zu einer erhöhten Nitrifikati onsleistung führen und die Prozeßstabilität bei Belastungsschwankungen erhöhen. Der Stoff transport innerhalb eines Biofilms erfolgt diffusionslimitiert, so daß sich bei entsprechenden Abbaugeschwindigkeiten Konzentrationsgradienten ausbilden. Aufgrund der geringen Lös lichkeit von Sauerstoff in wässerigen Medien können sich innerhalb eines Biofilms neben aeroben auch anoxische bzw. anaerobe Zonen ausbilden, die wiederum die Denitrifikation ermöglichen.

Die bisherige Entwicklungen versuchen mit Hilfe von synthetischen Trägermaterialien, die an Stützkörpern befestigt werden, einen optimalen Abbau der Schadstoffe zu ermöglichen. Die entstehende Biomasse, die sich auf dem Trägermaterial ansammelt, führt in der Regel zu an steigendem Druckverlust über den Biofilter und schließlich zum Verstopfen des Systems.

Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in biologischen Abluft- und Abwasserreini gungsanlagen erfolgt bisher überwiegend im Bereich der Abluftreinigung. Bei den bisher ein gesetzten nachwachsenden Rohstoffen handelt es sich beispielsweise um gerissenes Wurzel holz, Heidekraut oder die Grobabsiebung aus Pflanzenkompostieranlagen, die mit anorgani schen Stützmaterialien, beispielsweise Blähton oder Styropor, versetzt werden, um eine be stimmte Porosität zu erzielen, die innerhalb der Standzeit weitestgehend erhalten bleibt. Das gemischte Filtermaterial wird als Schüttung in den Filter eingebracht und ist bei einem Wech sel des Filtermaterials nach Erreichen der Standzeit bzw. bei übermäßigem Anstieg des Druckverlustes in der Filterschicht über einen zulässigen Grenzwert hinaus nur aufwendig zu trennen bzw. zu fraktionieren.

Für den Fall, daß die Filterschicht durch Faservliese (im weiteren Sinne) realisiert wird, kommen in der Regel Papier oder anorganische Materialien, beispielsweise Glasfasern, zum Einsatz, die bei einem Filterwechsel aufwendig zu entsorgen sind.

Gerade die bei Schüttschichtfiltern auftretenden Setzungs- und Verdichtungseffekte des Fil termaterials sowie die physikalisch bedingte Randgängigkeit der Gasströmung im Filter ma chen eine Vorhersage über die Standzeit und die effektive Reinigungsleistung nur sehr schwer möglich. Die Stützmaterialien sind nicht in der Lage, die Filterschicht so weit zu stabilisieren, daß die Porosität in befriedigender Weise aufrechterhalten wird. Die Setzungs- und Verdich tungsvorgänge führen dazu, daß sich das Rieselwasser im Filtermaterial Kanäle schafft, durch die es bevorzugt abströmen kann. Hierdurch kommt es zwangsläufig zu einer starken Un gleichverteilung der Feuchtigkeit, wodurch große Bereiche im Filtermaterial austrocknen. An diesen Stellen kommt es dann zum Filterdurchbruch, das heißt zu einem Zustand, bei dem die sogenannte Massentransportzone das Ende der Stoffübertragungsanlage (in Strömungsrich tung der fluiden Phase) erreicht hat, wobei die Massentransportzone derjenige Bereich ist, innerhalb dessen ein Stofftransport aus der fluiden Phase an das Adsorbens stattfindet, solan ge das Adsorbens nicht gesättigt ist. Dies bedeutet nichts anderes, als das der Biofilter stark inhomogen ist.

In der DE 42 32 992 A1 wird ein Verfahren zur biologischen Abluftreinigung beschrieben, welches durch gezielte Berieselung der Mikroorganismen auf den Tropfkörper eine erhöhte biologische Abbauleistung der in der Abluft befindlichen Schadstoffe zur Folge hat. Dieses Verfahren sieht jedoch für die Entfernung der Biomassen nach Anstieg des Druckverlustes den Austausch des gesamten Trägermaterials vor, welche wiederum sehr arbeitsaufwendig und kostenintensiv ist. Die Bildung von Biomasse kann durch gezielte Nährsalzlimitierung oder auch Nährsalzerhöhung reduziert bzw. beeinflußt werden, welche im VDI-Bericht 1104 biologische Abgasreinigung, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1994, beschrieben ist, jedoch den Austausch des Materials mit der entstandenen Biomasse nicht erübrigt.

Eine Möglichkeit zum Austrag der überschüssigen Biomasse ist der DE-OS 32 27 678 zu ent nehmen. Das darin offenbarte Verfahren eignet sich jedoch ausschließlich für schwimmfähige Füllkörper, da die Füllkörper dadurch gereinigt werden, daß der Reaktionsraum mit Wasser geflutet wird. Die Reinigung erfolgt durch den natürlichen Auftrieb der Trägerkörper und die Relativbewegung zueinander. Im Falle eines starken Bewuchses mit Biomasse wird die Rei nigung durch auftretender Scherwirkungen erschwert.

Eine ähnliches Verfahren ist in der DE 196 09 053 C1 offenbart, welches ebenfalls mit Hilfe einer Wasserflutung des Reaktors die Biomasse von den Füllkörpern entfernt. Dies wird durch abwechselndes Durchleiten eines ansteigenden Luftstromes unterstützt. Die Biomasse schert bei diesen Vorgängen ab, flotiert beim Fluten mit Wasser und sammelt sich oberhalb der Füllkörperschüttung an. Das beanspruchte Verfahren benötigt für die aufwendige Biomas senentfernung einen hohen Kenntnisstand des Personals, damit es nicht zu verminderten Ab bauleistungen durch Kanalbildung und Totzonen kommt.

In DE 195 19 325 A1 wird die Verwendung von inerten, strukturstabilen Trägermaterialien aus Kunstfasern offenbart, die an Stützkörpern befestigt sind. Die verwendeten Kunstfasern aus Polyamid oder Polyester besitzen jedoch den Nachteil, daß sie aufwendig entsorgt werden müssen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Biomassenentfernung und -entsorgung in biologischen Abluft- und Abwasserreinigungsanlagen zu erleichtern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Aufwuchskörper für Mikroorganis men und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen in Form eines porösen Formkörpers aus mindestens einem Nebenprodukt der Naturfasergewinnung, insbesondere Hanfoder Flachs, und einem im wesentlichen vollständig biologisch abbaubaren Bindemittel.

Zudem wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Aufwuchskör pers für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen, das die fol genden Schritte umfaßt:

a) Zerkleinern eines Nebenprodukts der Naturfasergewinnung, insbesondere Hanfoder Flachs,
b) Größenklassieren des Zerkleinerungsprodukts,
c) Vermischen des größenklassierten Zerkleinerungsprodukts mit einem im wesentlichen vollständig biologisch abbaubaren Bindemittel und
d) Herstellen eines porösen Formkörpers aus dem Zerkleinerungsprodukt-Bindemittel- Gemisch.

Außerdem wird diese Aufgabe gelöst durch einen Biofilter und Biowäscher und biologischen Reaktor mit mindestens einem Aufwuchskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

Bei dem Aufwuchskörper kann vorgesehen sein, daß er eine Porosität im Bereich von 40 bis 99 Vol% aufweist. Dies wird durch Kürzen des faserigen Nebenproduktes auf eine relativ einheitliche Faserlänge/Partikellänge erreicht.

Vorzugsweise weist der Aufwuchskörper eine Porosität im Bereich von 75 bis 98 Vol% auf.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Porosität räumlich konstant ist.

Günstigerweise weist der Aufwuchskörper Fasern und/oder Partikeln mit einer Länge im Be reich von 1 mm bis 100 mm auf. Die optimale Länge der Fasern oder Partikeln hängt vom jeweiligen Durchmesser der Fasern oder der Partikeln ab.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß der Aufwuchskörper Fasern und/oder Partikeln mit einer Länge im Bereich von 5 mm und 25 mm aufweist.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß der Aufwuchskörper Fasern und/Partikeln mit einer Länge im Bereich von 3 mm und 300 mm aufweist. Dies ist bei der biologischen Be handlung von flüssigen Medien erforderlich, da sich in dem Fall die Faser- bzw. Partikellänge zusätzlich noch nach der Dicke des biologischen Rasens richtet. Dieser darf den zwischen den Fasern oder Partikeln entstehenden Raum nicht zuwachsen lassen.

Vorzugsweise ist das Bindemittel ein handelsüblicher Kleber. Ein derartiger Kleber verfügt bei ausreichender Wasserbeständigkeit noch über eine gute Haftwirkung und eine gewisse biologische Abbaubarkeit.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das Bindemittel Stärke oder Harz oder Pflanzenöl oder eine beliebige Kombination derselben ist.

Günstigerweise liegt der Anteil des Bindemittels im Bereich von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% des Nebenproduktrohmaterials. Der Anteil hängt dabei von der Art des Bindemittels ab.

Besonders bevorzugt liegt der Anteil des Bindemittels im Bereich von 3 Gew.-% bis 5 Gew.-% des Nebenproduktrohmaterials.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Form körper die Gestalt eines Kegelmantels aufweist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Kegelmantel eine kreisrunde Grundfläche aufweist.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß der Kegelmantel eine eckige Grundfläche aufweist.

Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, daß das Zerkleinern durch Mahlen, Schneiden, Brechen oder Häckseln vorgenommen wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das Größenklassieren durch Sieben oder Sichten vorge nommen wird.

Entsprechend einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Vermischen durch Anordnen des größenklassierten Nebenprodukts und des Bin demittels in einem Gefäß und Rühren derselben vorgenommen wird.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß das Vermischen durch Besprühen des größen klassierten Zerkleinerungsprodukts mit dem Bindemittel vorgenommen wird.

Günstigerweise wird das Zerkleinerungsprodukt-Bindemittel-Gemisch zum Herstellen des Formkörpers in eine Form eingerüttelt. Dies liefert große Lückengrade.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Vermischen und Herstellen des Formkörpers gleichzeitig durchgeführt wird, indem der Formkörper durch abwechselndes Aufbringen des größenklassierten Zerkleinerungsprodukts und des Bindemittels hergestellt wird. Damit lassen sich auch große Formkörper herstellen.

Vorzugsweise ist das Bindemittel Stärke oder Harz oder Pflanzenöl oder eine beliebige Kom bination derselben.

Bei dem Biofilter und Biowäscher und biologischen Reaktor können mindestens zwei mein andergeschachtelte Aufwuchskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgesehen sein. Ferner können mindestens zwei zueinander parallel angeordnete Aufwuchskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgesehen sein.

Vorzugsweise sind die Aufwuchskörper in einem Gehäuse angeordnet, das eine Halterungs einrichtung zum Halten der Aufwuchskörper und eine verschließbare Öffnung zum Heraus nehmen eines belegten Aufwuchskörpers aufweist.

Schließlich kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse eine Einrichtung aufweist, die ein Ein bringen eines neuen Aufwuchskörpers ermöglicht.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die Bereitstellung des erfindungsgemäßen Aufwuchskörpers eine kostengünstige Entsorgung der Biomasse, bei spielsweise in Form von Kompostierung oder Vergasung, durch einfaches Entfernen des ge samten Aufwuchskörpers ermöglicht wird. Zudem läßt sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Aufwuchskörpers verfahrenstechnisch jeder beliebige Betriebszustand einer Abluft- oder Abwasserproblematik durch eine optimale Anpassung der Verfahrensdurchführung an die Gegebenheiten der jeweiligen Schadstoffsituation in den zu reinigenden Abluft- und Abwas serströmen einstellen.

Weiterhin läßt sich durch Verwendung eines natürlichen Rohstoffes, der durch Zerkleinerung und Klassierung Faser oder Partikeln von gleicher Größe und Struktur hervorbringt, und durch Verwendung eines Bindemittels, welches im Herstellungsprozeß eine gleichmäßige und während der Betriebszeit stabile Porosität erzeugt, eine gleichmäßige Durchströmung des Aufwuchskörpers und damit der Filtereinrichtung erzeugen. Hierdurch wird der Abluft oder dem Abwasser die maximal mögliche Fläche für einen biologischen Rasen entgegengebracht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeich nungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch eine biologische Abluftreinigungsanlage mit einem Biofilter, der mehrere Aufwuchskörper gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;

Fig. 2a eine Seitenansicht eines Aufwuchskörpers gemäß einer besonderen Ausführungs form;

Fig. 2b einen Schnitt entlang der Linie A-A Fig. 2a in Draufsicht;

Fig. 2c eine Seitenansicht einer weiteren besonderen Ausführungsform des Aufwuchskör pers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2d einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 2c in Draufsicht;

Fig. 3a mehrere ineinandergeschachtelte Aufwuchskörper vor der Verwendung in einer Ab luft- bzw. Abwasserreinigungsanlage;

Fig. 3b die Aufwuchskörper von Fig. 3a nach Verwendung in einer Abluft- bzw. Abwas serreinigungsanlage;

Fig. 4 eine besondere Ausführungsform eines Biofilters gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 schematisch eine biologische Abwasserreinigungsanlage mit einem Biofilter, der mehrere Aufwuchskörper gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.

In Fig. 1 ist ein vereinfachtes Schaltbild einer Abluftreinigungsanlage dargestellt, die einen Biofilter 5 umfaßt, in dem fünf Aufwuchskörper 8 ineinandergeschachtelt angeordnet sind. Über einen Ansaugstutzen 1 wird die mit Geruchs- und Schadstoffen belastete Abluft (Roh gas) der Abluftreinigungsanlage zugeführt, wobei zum Ansaugen des Rohrgases ein Ventila tor 2 verwendet wird. Das Rohgas wird vor dem Eintritt in den Biofilter 5 in einer Kolonne 3 im Gegenstrom befeuchtet. Eine Vorlage 4 dient als Reservoir für die Befeuchtungsflüssig keit, die ebenfalls Mikroorganismen enthält, die schon einen Anteil der wasserlöslichen Schadstoffe abbauen. Das ablaufende Wasser wird in der Vorlage 4 gesammelt, bei Bedarf mechanisch und/oder biologisch gereinigt und erneut zum Befeuchten der in dem Biofilter 5 vorhandenen Aufwuchskörper 8 genutzt. Der Wasserkreislauf wird über Ventile 7 und eine Pumpe 9 geregelt, so daß eine Einstellung der in der Zeiteinheit eingebrachten Wassermenge in die Kolonne 3 und den Biofilter 5 möglich ist. Die Verweilzeit des feuchten Rohgases wird über die Porosität, den Volumenstrom und die Anzahl der ineinandergeschachtelten Auf wuchskörper 8 eingestellt. Das gereinigte Rohgas verläßt die Abluftreinigungsanlage über einen Austrittsstutzen 6 als Reingas.

In Fig. 2a ist eine Seitenansicht eines Aufwuchskörpers gemäß einer ersten besonderen Aus führungsform der Erfindung dargestellt. Der Aufwuchskörper 8 liegt in Gestalt eines Kegel mantels mit einer kreisrunden Grundfläche 10 (siehe Fig. 2b) vor. Je höher die zum Herstel len des Formkörpers verwendeten Preßdrücke sind, desto mehr wird damit die spätere Poro sität abgesenkt. Es sollte daher von hohen Preßdrücken Abstand genommen werden.

Fig. 2c zeigt eine weitere besondere Ausführungsform eines Aufwuchskörpers gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Aufwuchskörper 8 weist die Gestalt eines Kegelmantels mit einer quadratischen Grundfläche 10 mit abgerundeten Ecken auf (siehe Fig. 2d).

In Fig. 3a sind mehrere ineinandergeschachtelte Aufwuchskörper 8 vor der Verwendung in einer Abluftreinigungsanlage und in Fig. 3b nach der Verwendung in einer Abluftreini gungsanlage dargestellt. Die zu reinigende Abluft trifft in Fig. 3a oben auf die Kegelman telaußenfläche (Anströmfläche 11) des obersten Aufwuchskörpers 8 und verläßt die ineinan dergeschachtelten Aufwuchskörper 8 an dem gegenüberliegenden Ende (in Fig. 3a unten). Die Größe der Anströmfläche 11 richtet sich nach dem zulässigen Druckverlust in der Abluf treinigungsanlage. Das Maß hierfür ist die Anströmgeschwindigkeit. Sie liegt zwischen 0,001 m/s und 2 m/s und richtet sich ebenfalls nach der Partikelgröße oder Faserlänge des Neben produkts der Naturfasergewinnung, aus dem die Aufwuchskörper bestehen. Als besonders vorteilhaft haben sich Geschwindigkeiten zwischen 0,1 m/s und 0,3 m/s erwiesen.

In Fig. 3b hat sich bereits ein biologischer Rasen (dunkel dargestellt), und zwar an der An strömseite am stärksten, gebildet. Gleichzeitig tragen Ablagerungen von Aerosolen auf der Anströmseite zu einer Verringerung der Porosität und zu einer Erhöhung des Druckverlustes bei.

Fig. 4 zeigt einen Biofilter 5, der ein Gehäuse 12 aufweist, in dem fünf ineinandergeschach telte Aufwuchskörper 8 angeordnet sind. Die Aufwuchskörper 8 sind so in das Gehäuse 12 eingebracht, daß sie entweder von oben oder von unten, jedoch immer von deren Außenseite (hier Kegelmantelaußenfläche) mit der zu reinigenden Abluft 13 oder im Falle einer Abwas serreinigungsanlage dem Abwasser durchströmt werden. Das Gehäuse 12 weist eine ver schließbare Öffnung in Form eines Deckels 14 auf. Dadurch wird es möglich, nach Erreichen eines gewissen Druckverlustes aufgrund ansteigendem Biomassenbewuchs den äußeren Auf wuchskörper 8 auszutauschen, indem nach Öffnen des Deckels 14 der belegte Aufwuchskör per 8 entfernt und beispielsweise durch Umstellung von Halterungen 15, die auch den Abluft strom am Aufwuchskörper vorbei verhindern, die Aufwuchskörper um eine Stufe nach oben verschoben werden, so daß von unten durch Herausziehen eines Rostes 16 ein neuer Auf wuchskörper in den Biofilter 5 eingebracht werden kann. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen zum Zwecke eines schnellen Aufwuchskörperwechsels möglich und in ana loger Weise bei einer Durchströmung von unten nach oben zu gestalten. Der herausgenom mene Aufwuchskörper muß nicht fraktioniert werden, sondern kann im weiteren Verfahrens schritten, beispielsweise Kompostierung oder Vergasung, zugeführt werden. Die Entfernung der Biomasse erfolgt nicht durch Austauschen des gesamten Filterbetts, sondern durch ge zielte Entfernung des Aufwuchskörpers an der Anströmseite. Es läßt sich somit ein leichtes Entfernen der entstehenden Biomasse insoweit durchführen, als daß der Aufwuchskörper auf der Anströmseite bei Erreichen eines spezifischen Druckverlustes entfernt und auf der Ab strömseite durch einen neuen Aufwuchskörner ersetzt wird.

In Fig. 5 ist ein vereinfachtes Schaltbild einer Abwasserreinigungsanlage dargestellt, die einen Biofilter 5 umfaßt, in dem jeweils fünf ineinandergeschachtelte Aufwuchskörper 8 par allel angeordnet sind. Über einen Wasserzulaufstutzen 17 wird das mit Schadstoffen belastete Abwasser über einen Rechen 27 (Grobgutabscheidung) einer Abwasservorlage 18 zugeführt. Über ein Ventil 17 gelangt das Abwasser in eine mechanische Klärung 19, in der ebenfalls vorhandene Partikel abgetrennt werden. Die in der Abwasservorlage 18 und der mechani schen Klärung 19 absinkenden Partikel werden in einem Schlammfang 20 gesammelt. Die mechanische Klärung ist notwendig, um den Biofilter nicht unnötig mit Partikeln zu belasten. Das grob geklärte Abwasser 24 geht nun in den Biofilter 5. In dem Biofilter 5 sind fünf inein andergeschachtelte Aufwuchskörper 8 parallel angeordnet. Die Aufwuchskörper 8 befinden sich in separaten Bereichen, sogenannten herausziehbaren Käfigen 23, die auf der Unterseite durch ein Sieb 22 und an der Oberseite vollständig für die Wasserzirkulation geöffnet sind.

Die Zirkulation des Abwassers durch die Aufwuchskörper 8 wird durch eine Luftzufuhr 21 hervorgerufen. Die Verweilzeit des Abwassers im Biofilter wird die über Porosität, den Vo lumenstrom und die Anzahl der ineinandergeschachtelten Aufwuchskörper 8 eingestellt. Das gereinigte Abwasser verläßt die Abwasserreinigung über einen Austrittsstutzen 26. Die sich auf den Aufwuchskörpern ansammelnde Biomasse verringert die Porosität, so daß auch in der Abwasserreinigungsanlage vorzugsweise angelehnt an Fig. 4 der Austausch der Aufwuchs körper erfolgt.

Schließlich soll noch ein Beispiel einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens zur Her stellung eines Aufwuchskörpers für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mi kroorganismen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden:
Es werden 30 Liter Hanfschäben (handelsüblich, als Pferdeeinstreu) über ein 2 mm-Sieb von Feinstpartikeln, Staub und Schnittmehl befreit und in einen 50 Liter PVC-Behälter gegeben.

200 ml eines handelsüblichen Holzklebers werden mit der fünffachen Menge an Wasser und 5 ml eines Tensids (z. B. Pril) vermischt und in eine Sprühflasche für Blumenpflege gegeben. Unter Rühren der Schäben wird der verdünnte Holzkleber gleichmäßig auf dem Schäbenmate nal versprüht und untergemischt. Anschließend wird die Masse in eine mit einem Trennmittel besprühte Form (Matrize) gegeben und unter Rütteln 5 Minuten verdichtet. Danach wird die innere Ausschalung sofort entfernt. Nach 48 Stunden kann der fertige Formkegel der äußeren Ausschalung entnommen werden. Die angegebenen Mengen ergeben einen stabilen kegeligen Aufwuchskörper mit einer Grundfläche mit einem Durchmesser von 60 cm, einer Höhe von 80 cm und einer Wandstärke von 4,5 cm. Die Stabilität wird dabei durch den Holzkleber er zielt.

Die in der vorstehenden Beschreibung; in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offen barten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Ansaugstutzen

2

Ventilator

3

Kolonne

4

Vorlage

5

Biofilter

6

Austrittsstutzen

7

Ventil

8

Aufwuchskörper

9

Pumpe

10

Grundfläche

11

Anströmfläche

12

Gehäuse

13

Abluft

14

Deckel

15

Halterung

16

Rost

17

Wasserzulaufstutzen

18

Abwasservorlage

19

mechanische Klärung

20

Schlammfang

21

Luftzufuhr

22

Sieb

23

Käfig

24

Abwasser

26

Austrittsstutzen

27

Rechen

Claims

1. Aufwuchskörper für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganis men in Form eines porösen Formkörpers aus mindestens einem Nebenprodukt der Natur fasergewinnung, insbesondere Hanfoder Flachs, und einem im wesentlichen vollständig biologisch abbaubaren Bindemittel.

2. Aufwuchskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Porosität im Be reich von 40 bis 99 Vol% aufweist.

3. Aufwuchskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Porosität im Be reich von 75 bis 98 Vol% aufweist.

4. Aufwuchskörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität räumlich konstant ist.

5. Aufwuchskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Fasern und/oder Partikeln mit einer Länge im Bereich von 1 mm bis 100 mm aufweist.

6. Aufwuchskörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er Fasern und/oder Parti keln mit einer Länge im Bereich von 5 mm und 25 mm aufweist.

7. Aufwuchskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er Fa sern und/oder Partikeln mit einer Länge im Bereich von 3 mm und 300 mm aufweist.

8. Aufwuchskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein handelsüblicher Kleber ist.

9. Aufwuchskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Stärke oder Harz oder Pflanzenöl oder eine beliebige Kombination derselben ist.

10. Aufwuchskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels im Bereich von 1 Gew% bis 20 Gew.-% des Nebenproduktroh materials liegt.

11. Aufwuchskörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Binde mittels im Bereich von 3 Gew.-% bis 5 Gew.-% des Nebenproduktrohmaterials liegt.

12. Aufwuchskörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper die Gestalt eines Kegelmantels aufweist.

13. Aufwuchskörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelmantel eine kreisrunde Grundfläche aufweist.

14. Aufwuchskörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelmantel eine eckige Grundfläche aufweist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Aufwuchskörpers für Mikroorganismen und/oder zur Immobilisierung von Mikroorganismen, das die folgenden Schritte umfaßt:

16. Verfahren nach Anspruch 1 S. dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinern durch Mahlen, Schneiden, Pressen oder Häckseln vorgenommen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Größenklassieren durch Sieben oder Sichten vorgenommen wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver mischen durch Anordnen des größenklassierten Nebenprodukts und des Bindemittels in einem Gefäß und Rühren derselben vorgenommen wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermi schen durch Besprühen des größenklassierten Zerkleinerungsprodukts mit dem Bindemit tel vorgenommen wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerklei nerungsprodukt-Bindemittel-Gemisch zum Herstellen des Formkörpers in eine Form ein gerüttelt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermi schen und Herstellen des Formkörpers gleichzeitig durchgeführt wird, indem der Form körper durch abwechselndes Aufbringen des größenklassierten Zerkleinerungsprodukts und des Bindemittels hergestellt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Form körper mit Hilfe eines Matrizenverfahrens über Pressen oder/und Schütteln hergestellt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüch 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Binde mittel Stärke oder Harz oder Pflanzenöl oder eine beliebige Kombination derselben ist.

24. Biofilter oder Biowäscher oder biologischer Reaktor mit mindestens einem Aufwuchskör per (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

25. Biofilter oder Biowäscher oder biologischer Reaktor nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch mindestens zwei ineinandergeschachtelte Aufwuchskörper (8) nach einem der An sprüche 1 bis 14.

26. Biofilter oder Biowäscher oder biologischer Reaktor nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch mindestens zwei zueinander parallel angeordnete Aufwuchskörper (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

27. Biofilter oder Biowäscher oder biologischer Reaktor nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwuchskörper (8) in einem Gehäuse (12) angeordnet sind, das eine Halterungseinrichtung zum Halten der Aufwuchskörper (8) und eine ver schließbare Öffnung zum Herausnehmen eines belegten Aufwuchskörpers (8) aufweist.

28. Biofilter oder Biowäscher oder biologischer Reaktor nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) eine Einrichtung aufweist, die ein Einbrin gen eines neuen Aufwuchskörpers (8) ermöglicht.