DE2111442A1 - Verfahren und Vorrichtung fuer die aerobe Behandlung von Abfallstoff - Google Patents

Description

• Vorfahren und Vorrichtung für die aerobe Behandlung von Abfallstoff Die Brfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur aeroben Behandlung von Abfallstoff und im speziellen auf ein solches Vorfahren und eine solche Vorrichtung, bei der der Abfallstoff einer ungewöhnlich hohen Belüftung und einer chemischen Behandlung unterworfen wird, um den Abbau zu beschleunigen.
• Bisher ist bereits viel Aufwand bezüglich der aeroben und anaeroben Behandlung von Abfallstoffen sowohl in großen als auch in kleinem Maßo getrieben worden, beispielsweise in Stadtbezirken. Die chemische Behandlung hat sich bei der Benutzung im kleines Rahmen als befriedigend herausgestellt, sie ist jedoch in ihrer Anwendung bescllrunkt, wenn es sich als notwendig erweist, die Kapazität eines Abfallsbehandlungssystems ohne aterialanstieg in physikalischer Sicht zu vergrößern. Während die aorobc, anaerobe und chemische Behandlung für die Behandlung von Abfallstoffen in großen und kleinen Systemen allgomein befriedigend ist, ist ein Bedarf an einem kompakten und zuverlhssigen Abfallbehandlungssystem großer Kapazitjt für die wirkungsvolle und fortlaufende Behandlung von Abfallmaterial entstanden. Die aeroben, anaeroben oder chemischen Behandlungssysteme nach dem Stand der Technik genügen nicht diesem Bedürfnis, da diese Systeme in ihrer Dimension und/oder Kapazität begrenzt sind.
• Das erfindungsgemxiße Verfahren zur aeroben Behandlung von flüssigem und festem Abfallstoff, der belüftet wird, um dessen flüssige Bestandteile mit Luft zu sattig¢n und dessen Festbestandteile in Luftblasen einzuschließen, und wobei die Festpartikel vom flüssigen Abfallstoff getrennt werden, zeichnet sich dadurch aus, daß das belüftete Abfallmaterial tiit hoher Geschwindigkeit in eine unter Druck stehende Umgebung geloitet wird, um unter aeroben Bedingungen einen beschleunigten Übergang von Sauerstoff in den biologischen Stoff zu bewirken, wodurch der aerobe biologische Abbau des Abfallmaterials ormöglicht wird, Die erfindungsgemaße Vorrichtung zur Durchführung des erfirldungsgemaßen Verfahrens, nämlich eineVorrichtung für die aerobe Behandlung von flüssiges und festen Abfallstoff, wobei Mittel für die Einstellung des pH-Wertes des einfließenden Abfallstoffes vorgesehen sind, um die Absorption des Stoffes von den biologischen Medien unter aeroben Bedingungen zu begünstigen, und wobei Mittel für die Belüftung des Abfallstoffos zur Sättigung des flüssigen Abfallbestandteils mit Luft und zur Einschließung der Festpartikel im flüssigen Abfallbestandteil in Luftblasen vorgesehen sind, zeichnet sicli dadurch aus, daß Mittel zur Bildung einer unter Druck stehenden Umgebung und Mittel zur Führung des belüfteten Abfallstoffes bei hoher Geschwindigkeit von den Belüftungsmittoln in die unter Druck stehende Umgebung vorgesehen sind, um die Festbestandteile durch Abbau abzubauen und um einen beschle@-nigten Übergang des Sauerstoffs in die biologischen !odien zu erzielen, wodurch der aorobe biologische Abbau des Abfallstoffes begünstigt wird.
• Die vorliegende Erfindung sieht ein lsompaktes und zuverlässiges Abfallbchandlungssystem großer Kapazität vor, in dem das unbearboitete Abfallmaterial zunächst mit Luft und/oder gewissen Chemikalien gewischt wird, um dessen aeroben biologischon und chemischen Abbau zu beschleunigen. Danach wird das lufthaltige Abfallmaterial mit einem relativ großen Strömungsgrad in einen Oxidations-Reaktionstank oder Behälter gepumpt in dem das Abfallmaterial unter Druck auf ein zerkleinerndes Gitter und eine umgebende Behälterwandung auftrift. uns Gitter und die einschließende Wandung wirken als Bewegungsoborfläche für das biologische Wachstlltlt tlnter aeroben Bedingungen.
• Dieses und auch das fein verteilte Wachstum im lufthaltigeIL Abfallmaterial dienen zum Abbau der schwebenden und aufgelöston Materialien im Abfallstoff. Ferner wirkt das Gitter als Klassiermittel für die Trennung der größeren Festbestandteile des Abfallstoffs von den kleinen Festteilen, die durch das Gitter in den ttittenteil des Oxidations-Reaktionstanks wandern.
• Die kleineren Festpartikel und die lufthaltige AbfallfliLssigkeit werden dann zu einem auf oder unter Atmosphärendruck gehaltenden Flotationsbehälter weitergeleitet, um die Trennung der Luft von dem einfließenden Abfallmaterial zu bewirken. Im Flotationsbehälter werden bestimmte Festbestandteile zum oberen Teil der Abfallflüssigkeit wandern, während sich andere Festbestandteile in den unteren Bereich des Tanks absenken worden. Die schwimmfähigen und abgesetzten Festbestandte ile werden aus dem Plotationstank mit Abfallflüssigkeit entfernt und zu dem Oxidations-Reaktionstank zurückgepumpt, wobei sie durch die Verwendung eines Saugapparates vom Offnungstyp vor dem Eintritt in den Oxidations-Reaktionstank mit Luft gemischt werden. Die geklärte Abfallflüssigkeit im Flotationstank wird aus dem oberen Teil des Tanks zwischen einer Außen- und einer Innenwandung des Tanks, welche in einem Abstand vom Boden des Tanks gehalten ist, abgezogen, so daß die Flüssigkeit aus dem Innenteil des Tanks abwärts und um das untere Ende der Innen-Wandung und dann aufwärts zur Auslaßfläche des Tanks fließen kann.
• Der geklärte und aus dem Flotationstank entfernte usflu wird dann unter Schwerkraft einem Filter zur weiteren Lntfernung des Festtnaterials zugeführt, zu einem Aufnahme tank gefördert und durch eine Abflußleitung gepumpt oder auf andere Weise gefördert.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung naher erläutert Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Ansicht eine Vorrichtung für die Behandlung von Abfallmaterial, die nach dem Prinzip der vorliegenden Erfindung ausgebildet und die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist und Fig. 2 in einem vergrößerten Seitenaufriß, teilweise in Schnittdarstellung und mit Ilerausgetrenriten Teilen, einen Ansaugapparat vom Offnungstyp, der in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird.
• Gemäß Fig. 1 umfagt eine Abfallbehandlungsvorriclltung lo gemäß der vorliegenden Erfindung einen Vorbelüftungsbehälter 12, in den unbearbeitoter Abfall durch eine Leitung 14 oingeführt wird. Der Tank bzw. ohälter 12 kann irgendeine geeignete Form aufweisen und beispielsweise zylindrisch ausgobildet sein, und er ist mit einem Deckel 16 zum Schließen seines oberen Endes versehen. Durch eine Einlaßleitung 1d und einen Diffusor 20 geeigneter Bauweise wird Luft oder ein anderes brauchbares Gas in den Abfallstoff t im Behälter 12 eingeleitet. Die Luft oder das Gas wird durch einen Ansauger 22 vom Öffnungstyp geführt, durch den eine gewünschte Chen;ikalie oder Chemikalien von der Leitung 24 in die Leitung 1o gezogen wer(1eJi, um nach VurcJetlsitt durch den Diffusor 20 in Kontakt uit dem Abfallstoff w zu kommen. Die Leitung 24 ist mit .irgendeiner brauchbaren ueLle (nicht dargestellt) für Chemlkalien verlltlnden, um einen chemischen Abbau des Abfallstoffes W zu bewirken.
• Dementsprechend wird der Abfallstoff W im Behalter 12 durch die einer die Leitung 18 und den Diffusor 20 zugeführte Luft oder das Gas belüftet und bewegt und einem chemischen Abbau durch die Behandlung mit einer Chemikalie oder mit Chemikalien unterworfen, die von der Leitung 24 durch den Ansauger 22 in die Lcikiiig 18 eingezogen werden. Der Druck im Behälter 12 wird infolge Verwendung einer nach außen geöffneten Lüftungsleitung 26 auf Atmospharendruck gehalten.
• Um die biologische Oxidation des Abfallstoffes W zu vergrößern, und zwar chemisch und aerob, ist es wünschenswert, den pii-Wert des Abfallstoffs auf einem Wert größer als 7 zu halten und vorzugsweise zwischen 8 und io,2, wobei der unter Druck stehende gelöste Sauerstoffgehalt in der Abfallflüssigkeit bei ungefähr lo ppm (parts per million) liegt und wobei der Abfallstoff bei einer Temperatur unter 48 ° gehalten wird.
• Der pH-Wert des Abfallstoffes W kann in dem Behälter 12 durch Zuführung eines von Natur aus sauren oder alkalischen Gases durch die Einlaßleitung 18 und den Diffusor 2o in den Abfallstoff W eingestellt werden. Das gleiche kann ebenfalls durch Zuführung einer gewünschten und von Natur aus sauren oder alkalischen Chemikalie von der Leitung 24 durch den Ansauger 22 in die Leitung 18 erzielt werden. Die chemische Zuführung und die pH-Wert-Steuerung ermöglichen es, daß gewisse Protein- und Kohlehydratverbindungen einem natürlichen chemischen Abbau unterworfen werden, wodurch Nährstoffe in einfacherer Weise von den unter aeroben J3edingungen gegebenen biologischen Medien aufgenommen werden.
• Der lufthaltige, aufgerührte und chemisch behandelte Abfallstoff W wird aus dem Filter 12 durch eine Leitung 28 mit einer Pumpe 30 entfernt welche den Abfallstoff unter Druck durch die Leitung 28 in den oberen Teil eines Oxidations-Reaktionstanks oder -Behälters 32 fördert. Der Oxidations-Reaktionstank 32 kann irgendeinen geeigneten Aufbau aufweisen. usad er enthält vorzugsweise rille äußere zylindrische Wandung 34, die an ihrem oberen Ende durch einen Deckel 36 abgeschlossen ist. Ein zylindrischer Klassierer und zerklei-.
• nerndes Gitter 38 irgendeiner geeigneten Bauweise kann im Inneren des Tanks 32 unter Abstandshaltung zur Außenwandung 34 aufgenommen sein. Die Einlaßleitung 28 leitet den bei'andelten Abfallstoff in den Oxidations-Reaktionstank 32, und zwar zwischen die Außenwandung 34 und das Gitter 38. Während das Gitter 38 zwar in der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung benutzt wird, ist festzustellen, daß es nicht unbedingt notwendig für die sichere Funktion gemäß bes timmton Aspekten nach dieser Erfindung ist, die noch beschrieben werden.
• Vorzugsweise arbeitet die Pumpe 30 so, daß der Abfallstoff von der Leitung 28 in den Oxidations-Reaktionstank 32 mit gesteuertem Strömungsgrad eingeführt wird. Der Druck im Oxidations-fleaktionstank 32 wird auf einem beliebigen Wert oberhalb des Atmosphärendrucks gehalten, und zwar durch die Verwendung einer vom Deckel 36 wegführenden Belüftungsleitung lio, die mit einem geeigneten Typ eines dann öffnenden Druclieinotellvelltils 32 versehen ist, wenn der Druck im Tank 32 den gewünschten Wert überschreitet.
• Der unter Druck stellende, lufthaltige und mit hoher Geschwindigkeit in den Oxidations-Reaktionstank 32 eintretende Abfallstoff schlagt auf das Gitter 38 und die Autcnwandung 34 auf.
• Die Außenwandung 34 usld das Gitter 38 wirken als Delegungsoberflächen für das unter aeroben Bedingungen existierende biologische u"Uchstum. Dieses und jenes in der Abfalllösung fein verteilte Wachstum dient zum Abbauen der schwebenden und gelösten Materialien im Abfallstoff. Das Gitter 38 arbeitet als Klnssierer zur Trennung der größeren Abfall-Feststoffe von kleineren und durch das Gitter 38 hindurchtretenden Feststoffen. Ferner dient das Gitter zur Bewirkung des Abbaus der Abfall-Festpartikel. Der hohe Druck im Tank 32 wird deshalb aufrecht erhalten, um den Abfallstoff W im Tank auf einem niedrigen Pegel zu halten.
• Das lufthaltige und abgebaute Abfallmaterial W, das die kleineren und durch das Gitter 38 gelangten Festpartikel ethlt, wird aus dem Oxidations-Reaktionstank 32 über eine MlslaPleitung 44 entfernt, die das Abfallmaterial zu einem Flotationstank 46 leitet. Wenn der Flotationstank auf oder unter Atmosphärendruck gehalten wird, entsteht unter dem höheren Druck im Oxidations-Reaktionstank 32 eine konstante Strömung des Abfallmaterials unter Druck vom Boden des Oxidations-Reaktionstanks 32 über die Leitung 44 in den Flotationstank 46. Der Flotationstank 46 kann von irgendeiner geeigneten Bauweise sein. Er ist vorzugsweise zylindrisch geformt und enthält eine Außenwandung 48, einen Deckel 50 und eine zylindrische Innenwandung 52, die sich vom Deckel 50 unter Abstandshaltung bis in Bodennähe des Tanks 46 erstreckt.
• Das Abfallmaterial in der Leitung 44 kann vor dem Eintritt in den Flotationstank 46 durch einen Ansauger 54 vom Öffnungstyp irgendeiner geeigneten Bauweise gefördert werden.
• Wenn das Abfallmaterial durch den Ansauger 54 geleitet wird, wird über eine Luftleitung 56 durch den Ansauger Luft in die Leitung 44 gezogen, um das Abfallmaterial weiter zu belüfton und abzubauen, während dieses weiterhin durch die Leitung 44 in den unteren Teil einer zentrisch angeordneten Röhre oder eines Behälters 58 in den Flotationstank 46 fließt.
• Wahlweise kann die Leitung 44 auch in den oberen Teil ler Röhre 53 einmünden. Die zentrale Röhre 53 wird in dem Iiotationstank 46 in irgendeiner geeigneten Woise (nicht dargestellt) gestützt und ist unterhalb des I>egels des @bfallmaterials W im Tank 46 angeordnet. Die Röhre 58 hat ein ge schlossenes Dodenende und ein offenes oberes Ende, so dar das in die Röhre 58 eintretende Abfalimaterial durch die Röhre nach oben und aus dem oberen Ende der Itöhre fließt.
• Das aus dein oberen Ende der Rohre 58 allstretende Abfallmaterial wird von einer Ablenkplatte 60 irgendeiner geeigneten Form seitlich abgelenkt, wobei sich diese in einem Abstand zum oberen Ende der Röhre 53 befindet.
• Die Zuführung von Frischluft durch den Ansauger 54 vom nungstyp in das Abfallmaterial, das in die Röhre 58 eintritt, dient zur Erzeugung einer verstärkten Aufwärtsströmung des Abfallmaterials in der Röhre 58. Die eingeführte Luft bildet Blasen, die das aufwtirts gerichtete Steigen der flüssigen und festen Abfalimaterialien unterstützen, was auf dem Dicllteunterschied zwischen der Luft und dem Abfallmaterial beruht.
• Die eingeschlossene Luft dient ferner zur Reinigung der zentralen und unterstjjtzten Röhre 58, fördert den Flotationsprozeß im Tank 46 und bewegt die obere Oberflache des Abfallmaterials im Tank 4G, um das Iestbacken der darin enthaltenen Festpartikel zu verhindern.
• Wenn das Abfallmaterial aus dem oberen Endo der zentralen Röhre 58 in den Flotationstank 46 gelangt. werden aufgrund des niedrigeren Drucks im Flotationstank Luftblasen aus dem Abfallmaterial frei. Die Größe dieser Luftfreigabe kann durch den Druck über dem Abfallmaterial im Flotationstank gesteuert werden. Im Flotationstank 46 bewegen sich die in Abfallmaterial schwebenden Festtoile entsprechend und aufgrund der feinen Luftblasen zur Oberfläche des Abfallmatorials. Wenn die Festbestandteile und das biologische Wachstumsmaterial zur Oberfl.iche des Abfallmaterials aufsteigen, werden sie wetter oxidiert, während gleichzeitig die gelösten organi-@chen und anorganischen Verbindungen, die von den fein verteilten biologischen Bestandteilen aufgenommen werden, einen weiteren Abbau der gelösten chemischen Abfallverbindungen ermöglichen.
• Wenn die Luftblasen aus der Oberfläche der Abfallflüssigkeit bn Tank 4 ausgetreten sind, werden die leichteren Featbestandteile im Abfallstoff in der Nähe der Oberfläche schweben, während die schwereren Festbestandteile im Abfallmaterial sich auf dem Boden des Flotationstanks absetzen werden. Die schwimmfähigen Festbestandteile und die Abfallflüssigkeit im Flotationstank 46 werden durch die Rückführleitung 62 und die Pumpe 64 in den Oxidations-Reaktionstank zurückgeführt.
• Vorzugsweise wird die Pumpe 64 so betrieben, daß in der Leitung 62 eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 4, 5 Meter (15 Fuß) pro Sekunde besteht. Die Rückführleitung 62 führt zu ein oder mehreren Ansaugern 66 vom Öffnungstyp irgendeiner geeigneten Bauweise, und die Leitungen 68 öffnen sich tangenti oder diagonal in den Raum im Oxidations-Reaktionstank 32 zwischen der Auflenwandung 34 und dem Gitter 38. Wenn die zurückgeführten schwimmfähigen Festbestandteiie und die Abfallflüssigkeit in der Rückführleitung 62 durch die Ansauger 66 getreten sind, werden sie durch die Luftzuführung durch die Ansauger von den Leitungen 70 weiter belüftet, wobei die Leitungen 70 mit einer Leitung 72 verbunden sind, welcho in den oberen Teil des Flotationstanks 46 führt. Die im Flotatlonstrink aus dem Abfallmaterial freigewordene Luft wird von den Ansaugern 66 in die Leitung 72 und die Leitungen 70 gezogen. Auf diese Weise wird der zurückgeführto schwimmfähige Abfall-Feststoff vom Plotationstank 46 einem weiteren Abbau und oinor unter Druck stehonden Belüftung im Oxidatians-Reaktionstank 32 gemäß der oben beschriebenen Art auggesetzt.
• Die abgesetzten Festbestandtoile und das flüssige \bfallllsaterial im Flotationstank 46 werden ebenfalls zum Oxidations-Reaktionstank 32 über eine Rückführleitung 74 am Boden des Flotationstanks und über eine Pumpe 76 geleitet. Vorzugsweise wird die Pumpe 76 so betrieben, daß in der Leitung 7 eine Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 4,5 }'tor (15 Fuß) pro Sekunde entsteht. Die Rückführleitung 74 führt zu einem oder mehreren Ansaugern 76 irgendeiner geeigneten Bauweise, und Leitungen 78 führen tangential oder diagonal in den Raum im Oxidations-Reaktionstank 32 zwischen der Außenwandung 34 und dem Gitter 38. Über Leitungen 80, die mit einer in den Raum im Flotationstank 46 oberhalb des darin befindlichen Pegels des Abfallmaterials führenden Leitung 82 verbunden ist, wird Luft in die Ansauger 76 gezogen. Deshalb werden auch die abgesetzten Festbestandteile im Flotationstank einer unter Druck stehenden Belüftung und einem Abbau durch einen hohen Geschwindigkeitskontakt mit dem Gitter 38 und der Außenwandung 34 des Oxidations-Reaktionstanks 32 ausgesetzt, was leicht einzusehen ist.
• Wenn der aktivierte und belüftete Abfallstoff W durch die Leitungen 68 und 78 in den Oxidations-Reaktionstank 32 mit hoher Geschwindigkeit eingeführt ist und der Tank 32 unter relativ hohem Druck gehalten wird, wird in dem flüssigen Abfallmaterial unter Druckbedingung Sauerstoff gelöst, und die Festbestandteile im Abfallmaterial werden weitgehend von unter Druck stehenden Blasenumhüllungen aus Sauerstoff eingeschlossen, wodurch in hohem Grade ein Übergang von Sauerstoff in die Festbestandteile und in die flüssigen Teile des Abfallmaterials erzielt wird. Dieses hohe Elnß an Sauerstoffsättigung des Abfallmaterials sorgt für einen beschleunigten Übergang von Sauerstoff in die lebenden Organisclonn des Abfalls, wodurch der Stoffwechselgrad der Organisre verbessert und somit deraerobe biologische Abbau des Abfalls optimiert wird. Die durch die Ansauger 66 und 78 zurückgeführten Abfallstoffe werden einem Abbauphänomen durch Blasen.
• bildung (cavltation) unterworfen, was auf der Druckänderung der in den Kestbestandteilen des Abfalls mitgenommenen Gase beruht. Um die Flotation im Tank 46 zu bogünstigen, kann Aluminiumsilikat oder eine andere geeignete Chemikalie, beispielsweise über die Leitung 56, dem Abfallmaterial in der Leitung 44 zugefügt werden, um den Charakter der elktrostatischen Ladung auf den Abfallpartikeln und Luftblasen zu andern .
• Die Innenwandung 52 ist in dem Flotationstank 46 deshalb vorgesehen, damit die geklärte Fuissigkeit und beispielsweise die Flüssigkeit, die weitgehend frei von Festbestandteilen ist, aus dem Innenteil des Tanks nach unten um das untere Ende der Innenwandung 52 und zwischen der Innenwand und der Außenwand 48 des Tanks 46 nach oben strömen kann. Eine Aus-Inßleitung 84 führt von dein dem Raum zwischen der Innenwandung 52 und der Außenwandung 48 nahe der Oberfläche der Abfallflüssigkeit im Tank 46 zu einem Filter 86, das sich unterhalb des oberen Pegels der Flüssigkeit im Tank 46 befindet.
• Aufgrund der Pegelunterschiede im Flüssigkeitsstand im Tank 46 und im Filter 86 entsteht ein konstanter Ausfluß der geklrirten Flüssigkeit vom Flotationstank 46 über die Leitung 84 in das Filter 86 bei einem Druck, der von der Druckspitze der Flüssigkeitssäule des Flotationstanks 46 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Filter 86 bestimmt ist. Das Filter 86 und der Plotationstank 46 werden weitgehend unter gleichem Druck gehalten, und zwar über eine Leitung 38, die vom oberen Teil des Flotationstanics 46 zum oberen Teil des Filters 86 führt. Ein Ventil 9o irgendeines geeigneten Typs ist in der Leitung 38 vorgesehen.
• Das Filter 86 kann von irgendeiner geeigneten Bauweise sein und weist vorzugsweise eine konische Außenwandung 92 und ein flaches Filterelement 94 irgendeiner geeigneten Konstruktion auf, das an der Außenwandung 92 befestigt ist. Die geklärte und durch die Leitung 84 fließende Flüssigkeit tritt im uiiteren Teil in das Filter 86 bei relativ geringer Strömungsrate ein, die von der Druckspitze zwischen dem Filter und dem Flotationstank 4G bestimmt ist. Das Pilterelement 94 verhindert einen Durchtritt aller in der Flüssigkeit vorbliebenen Festbestandteile. Ein derartiges Fostbestandteil wird vom Filter entfernt und zum Oxidations-Reaktionstank 32 über eine Leitung 96 zurückgeführt, die mit der Rückführloitung 62 verbunden ist. Wahlweise kann die Leitung 84 auch am oberen Teil des Filters eintreten, und die Leitung 96 kann mit dem bodenteil des Filters verbunden sein.
• Die gefilterte Flüssigkeit im Filter G wird über eine Auslaßleitung 98 herausgeleitet, die zu einem Aufnahmetank loo führt. Dieser wird auf dom gleichen Druck wie der ilotationstank 46 über eine Leitung 1o2 gehaltert, die eine Verbindung zwischen dem oberen Teil des Flotationstanks 46 und dem oberen Teil des Aufnahme tanks loo herstellt. Sinne Puppe 99 kann zur Aufrechterhaltung einer minimalen Strömungsrate in der Leitung 98 vorgesehen sein, und ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) kann ebenfalls in der Leitung 98 zur Verhiiidorung einer Rückströmung in das Filter 86 eingebaut sein. Ein Ventil 1e4 irgendeiner geeigneten Bauweise ist in der Leitung 1o2 vorgesehen. Die Flüssigkeit im Aufnahmetank lee kann aus diesen über ein Rijckschlagventil 106 und eine Auslaßleitung 108 entfernt werden, und zwar eiitweder mittels einer Pumpe 110 oder mittels eines Gasüberdrucks durch eine Luftleitung 11', die in den oberen Teil des Tanks loo führt.
• Ein Ventil 114 irgendeiner geeigneten Bauweise ist in der Luftleitung 112 vorgesehen. Der Tank loo ist für eine sicllcre Funktion gemäß der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt notwendig, und er kann für eine bestitii'ite Zusatzbehandlung des Abfallstoffes, wie z. 13. zum Chloren, vorgesehen sein.
• Als beispielhafte Ausführungsform der Ansauger 54, 66 und 76 aus Fig. l zeigt die Fig. 2 einen Ansaugor 200 von Öffnungstyp, bei dcm flüssiges und festes Abfallmaterial, das unter Druck durch die Leitung 2o2 gelangt, mittels einer schmalen öffnung oder Düse 2o4 in einer Platte 2o6 entspannt wird, um durch eine Einlaßleitung 208 Luft anzusaugen und in Kontakt mit dem expandierten Abfallmaterial in der Leitung 202 zu bringen. Diese Belüftung und schnelle Entspannung des Abfallmaterials gemäß Fig. 2 bewirkt eine Sauerstoffsättigung des Materials und einen explosionsartigen oder kavitationsartigen Abbau der Festpartikel im Abfallmaterial infolge der Entspanungskräfte. Ferner wird eine schnelle Freigabe von als Nebenprodukt anfallenden Abfallgasen bewirkt.
• In Zusammenhang wit der oben beschriebenen Vorrichtung und Methode gemäß der vorliegenden Erfindung wird erwähnt, daß die Vorrichtung 10 aus Fig. 1 sowohl kontinuierlich, als auch mit Unterbrechungen betrieben werden kann und daß der Vorbelüftungstank 12, der Oxidations-Reaktionstank 32, der Flotationstank 46 und das Filter 36 auf jede geeignete Weise und mit jeder geeigneten Vorrichtung nicht dargestellt) gcreinigt und gesäubert werden können, Durch Steuerung der Arbeitsweise der Pumpen 30, 64 und 76 und durch genaue Einstellung des Druckregulierventils 42 können die goeigneten Drücke und Strömungsraten in und zwischen den Vorbelüftungs.
• tank 12, dem Oxidations-Reaktionstank 32 und dem Flotationstank 46 eingestellt werden.
• wie in Fig. 1 dargestellt ist, können die gasformigen Vorbrennungsnebenprodukte, wie beispielsweise @ohlendioxid und Wasserdampf, aus dem Oxidatiolls-itoaktionstank 32 über die Leitung 40 entfernt werden. Sofern das durch die Leitung 14 in den Vorbelüftungstank 12 eintretende unbearbeitete Abfallmaterial einen pH-Wert iiber 10,2 hat, kaiin der Abfall durch Zuführung des von Natur aus sauren Nebenprodukts Kohlendioxidgas neutralisiert werden, und zwar durch die Linlagleitung 13 im Tank 12. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß das Kohlendioxidgas von der Leitung o über eine mit der Einlaßlejtung 1.3 verbundene Leitung 12o zugeführt wird. In der Leitung 120 ist oin Ventil 122 irgendeiner "oeigneten Bauweise vorgeschen. Das Kohlendioxid verbindet sich chemisch mit dem alkalischen Material im Abfall des Tank@ 12 und dient zum Absenken des pH-Wertes der Abfallösung auf einen gewünschten Wert.
• Ansprüche:

Claims (33)

1. A n E p r ii c h e 1. Vor fahren zur aeroben Behandlung von flüssigem und festem Abfallstoff, der belüftet wird, um dessen flüssige Bestandteile mit Luft zu sattigen und dessen Festbestandteile in Luftblasen einzuschließen, und wobei die Festpartikel voni flüssigen Abfallstoff getrennt werden, d a d u r c h g e L e n n z e i c h n e t , daß das belüftete Abfallmaterial mit hoher Geschwindigkeit in eine unter Druck stehende Umgebung geleitet wird, um untcr aeroben Bedingungen einen beschleunigten Übergang von Sauerstoff in den biologischen Stoff zu bewirken, wodurch der aerobe biologische Abbau des Abfallmaterials ermöglicht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c Ii g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Abfallmaterial zur Bogünstigung des biologischen Abbaus auf einem eingestellten pH-Wert gehalten wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c 11 g e k e n n -z e i c h n e t , daß das belüftete Abfallmaterial unter hoher Geschwindigkeit in Kontakt mit einer Oberfläche innerhalb der unter Druck stehenden Uttigebung gebracht wird, um einen Abbau des Abfallinaterials und eine Ansammlung von biologischem :edium auf dieser Oberflache zu erzielen.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Festpartikel in einer zweiten Umgebung unter einem niedrigeren Druck als in der ersten unter Druck stehenden Umgebung von dem flüssigen Abfallstoff durch Flotation getrennt werden, wobei aus dem Abfallmaterial Sauerstoff frei wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z o i c h n e t , daß das Abfallmaterial unter hoher Geschwindigkeit expandiert wird, während es zur Erzielung des Abbaus belüftet wird.
6. 6. Verfahren zur aeroben Behandlung von flüssigem und festen Abfallstoff, bei dem ein gesteuerter pH-Wert des einfliosenden Abfallstoffs aufrechterhalten wird, um die Absorption des Stoffs durch die biologischen todien unter aeroben Bedingungen zu begünstigen, und bei dem der Abfallstoff belüftet wird, um den flüssigen Bestandteil mit Luft zu stittigen und die Festpartikel im flüssigen Abfallstoff in Luftblasen einzuschließen, d a d u r c h S e -k e n n z e i c h n e t , daß der belüftete Abfnllstoff mit hoher Geschwindigkeit unter geeigneten Bedingungen für die Absorption des Abfallstoffs durch die biologischen Medien unter aeroben Bedingungen in ..ontalst mit einer zerkleinernden Oberfläche gebracht wird, um die Festpartikel durch Abbau abzubauen und ein Ansammeln der biologischen Medien auf der zerkleinernden Oberfläche zu bewirken, wobei der biologische Stoff auf der zerkleinernden Oberfläche mit unter Druck stehender Luft in Kontakt gebracht wird, um den Sauerstoffkontakt hiermit zu vergrößern und die aerobe Aufschließung zu begünstigen.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g o k e ii n -z e i c h n e t , daß der pH-Wert des Abfallmaterials zwischen ß,o und 10,2 gehalten wird.
8. Vorfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g c k e n n -z e i c h n c t , daß das Abfallmaterial vor dem Zerkleinerungsschritt einer chemischen Behandlung unterworfen wird, um einen chemischen Abbau des I;atorials zu erzielen.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daf das belüftete Abfallmaterial bei einer Geschwindigkeit von mehr als 4,5 Meter (15 Fuß) pro Sekunde in Kontakt mit der zerkleinernden Oberfläche gebracht wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch G, d a d u r c h S e k e n n -z O i c h n e t , daß die zerkleinenide Oberfläche ein Gitter darstellt, das innerhalb eines Tanks angeordnet ist, der unter einem den Atmospharendruck übersteigonden Druck gehalten wird.
11. 11. Vorfahren nach Anspruch G, d a d u r c h g e k e n n -Z O i c h n e t , daß das Abfallmaterial zur Erzielung eines Sauerstoffgehalts von mehr als 7 ppm belüftet wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -æ e i c h n e t , daß das Abfallmaterial zur Erzielung eines Snuerstoffgehalts von annähernd lo ppm belüftet wird.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n c t , daß weitere Schritte zur wirkungs.

    vollen Freigabe der Luft aus dem Abfallmaterial und zum Trennen der zerkleinerten Festpart ikel von dem flüssigen Abfallstoff durch Flotation vorgesehen sind.
14. 14. Vorfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h S e k e n n -z o i c h n e t , daß der flüssige Abfallstoff zur Trennung der in ihin verbliebenen Festbestandtoile gefiltert wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n II-z e i c h n e t , daß die vom flüssigen Abfallstoff durch Flotation getrennten Festbestandteile mit hoher Geschwindigkeit nochmals gegen die zerkleinernde Oberfläche gerichtet werden, um die Partikel weiter durch Abbau und Aufschluß abzubauen.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die vom flüssigen Abfallstoff durch Flotation getrennten Festbcstandtcile einem Belüftungs- und Kavitationsschritt unterworfen werden, bevor sie gegen die zerkleinernde Oberfläche Gerichtet werden.
17. 17. Vorrichtung für die aerobe Behandlung von flüssigem und festem Abfallstoff, wobei Mittel für die Einstellung des pH-Wertes des einflioßenden Abfallstoffes vorgesehen sind, um die bsorption des Stoffes von dcii biologischen Medien unter aeroben Bedingungen zu begünstigen, und wobei Mittel für die Belüftung des A"-fallstoffes zur Sättigung des flüssigen Abfallbestandteils mit Luft und zur Ein.schlici.ung der Festpartikel im flüssigen Abfallbestandteil in Luftblasen vorgesollen sind, d a d u r c h g e k o n n z e i c h n e t , daß Mittel zur Bildung einer unter Druck stehenden Umgebung und Mittel zur Führung des belüfteten Abfallstoffes bei Iiohor GescIiwindigkeit von den L'elüftungsmitteln in die unter Druck stchende Umgebung vorgeschen sind, um die Festbestandteile durch Abbau abzubauen und um einen beschleunigton Übergang des Sauerstoffs in die biologischen Medien zu erzielen, wodurch der aerobe biologische Abbau des Abfalls toffes begünstigt wird.
18. 18. Vorriclltung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß Mittel zur Steuerung des pH-Wertes vorgeseheil sind, die aus einem Tank (12) zur Aufnahnle dos einfließenden Abfallmaterials (li) uiid Teilen (24; 1 l20) zur Zuführung einer geeigneten Chemikalie in diesen Tank bestehen.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e -k e n n z o i c h n e t , daß der Belüftungsteil aus einem Tank (12) zur Aufnahme des oinfließendon Abfallmaterials (W) sowie aus einer Luftleitung (ig) und einer Diffusoreinrichtung (2o) zur Freigabe von unter Druck stehender Luft an das Abfallmaterial in dem Tank besteht.
20. oo. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n nz c i c h ii e t , daß der Bolüftungsteil einen Ansauger (22) umfaßt.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h e e -k e n ii z c i c h n e t , da die eine unter Druck stehende Umgebung bildenden Mittel einen Tank (32) mit einer Außenwandung (38) und ein zerkleinerndes Gitter (33) innerhalb des Tanks und in einem Abstand zur Außenwandung umfassen, und daß Mittel (2b, 30) zur Führung des belüfteten Abfallmaterials mit hoher Geschwindigkeit in do Tank (32) zwischen die Außenwandung (34) und das zerkleinernde Gitter (3) vorgesellen sind.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß Mittel (40, 42) vorgesehen sind, um den Tank (32) auf einem Druck von mehr als Atmosphärendruck zu halten.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e -k c n ii z e i c h n Q t , daß Mittel zum Freilassen von Luft aus dom belüfteten Abfallmaterial und Ilittel zum Trennen der Festpartikel von dein flüssigen Abfallbestandteil vorgesehen sind, wobei die Freilaß- und Trenninittel einen Flotationstank (46) umfassen, und daß Mittel (44) zum Führen des flüssigen Abfallstoffes und der Festpartikel aus der unter Druck stehenden Umgebung in den Flotationstank (46) gegeben sind.
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 22, d a d u @ r c h e -k c n n z c i c h n Q t , daß Mittel zum Freilassen der Luft aus dem belijfteten Abfallmaterial und zum Trennen der Festpartikel von dem flüssigen Abfallstoff vnr;csehen sind, wobei die Freilaß- und Trennteile einen Flotationstank (46) umfassen, daß ferner Mittel (@@) für die Führung des flüssigen Abfallstoffes und der Festpartikel aus dem zerkleinernden Tank (32) zu dem Flotationstank (46) und Mittel zur Aufrechterhaltung eines Drucks im Flotationstank (46), der kleiner ist als derjenige im zerkleinernden Tank (32), vorgesehen sind, wodurch unter Druck stellende Luft vom flüssigen Abfallmaterial und den Festpartikeln im Fl frei wird und wodurch die Festpartikel durch Flotation und durch Absetzen im Flotationstank vor' flüssigen Ab fallstoff getrennt werden.
25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß Mittel für die Rückführung der schwimmfühigen Festbestandteile und des flüssigen Abfallstoffes vom Flotationstank (46) zu dem zerkleinernden Tank (32) vorgesehen sind.
26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, d a d 11 r c h g e -Ic e n n z o i c h n e t , daß die Rückführmittel eine Pumpe (64) zum Komprimieren der schwimmfähigen Fostbestandteile und des flüssigen Abfallstoffes sowie Ansaugmittel (66) zum Belüften und zum Aufbrechen der Partikel und des Abfalls vor der Rückführung in den zerkleinerndon Tank (32) umfassen.
27. 27. Vorrichtun nach Anspruch 24, d a d u r c h g 30 @ -k c n n z c i c h n e t , daß Mittel für die Rückführung der abgesetzten Festbestandteile und des flüssigen Abfallstoffs vom Flotationstank (46) zu dem zerkleinernden Tank (32) vorgesehen sind.
28. 2@, Vorrichtung nach Anspruch 27, cl a d u r c h g e -k o n n z c i c h n c t , daß die Rückführmittel eine Pumpe und Ansaugmittel (76) zum Pressen, Belüften und Aufbrechen der abgesetzten Fostbestandteile und des flüssigen Abfallstoffes vor der Rückführung in den zorkleinernden Tank (32) umfassen.
29. 29. Vorrichtung nach Anspruch 27, d a d u r c h g e -k e ii n z e i c h n c t, daß ein Filter (86) zum Filtcrn de., flüssigen Abfallmaterials nach dem Durchtritt durch die Freilaf- und Trennmittel vorgesehen ist.
30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h S e -k e n n z e i c h n e t daß das Filter (86) vom Schwerkraft-Speise-Typ ist und eine konische Außenwandung (92) und ein in der Außenwandung befestigtes und im wesentlichen flaches Filterelement (84) enthält.
31. 31. Vorriciitung zur aeroben Behandlung von flüssigem und festem Abfallstoff, enthaltend einen Behälter zur Aufnahme von einflioßendem Abfallstoff, Mittel zum Belüften und zur Einstellung des pH-Wertes des Abfallstoffes im Behälter, einen Oxidations-Reaktionstank mit einem darin enthaltenen zerkleinernden Gitter, Mittel zur Leitung des Abfallstoffs vom Dehälter zum Oxiclations-Reaktionstank unter Berührung mit dem zerkleinernden Gitter, um die Festpnrtikel in dem Abfallstoff durch Abbau abzubauen und auf dem zerkleinernden Gitter unter aeroben Bedingungen biologische Eledion aufzubauen, und einen Flotationstank, d a d u r c h g e k o n n -z e i c h n e t , daß Mittel (40, 42) zur Autrochterhaltung eines Überdrucks im Oxidations-Reaktionstank (32) gegenüber Atmosphärendruck vorgesehen sind, ferner mittel zum Malten des Flotationstanks (46) auf einem Druck unterhalb desjenigen im Oxidations-Reaktionstank (32), Mittel (s2) zum Leiten der zerkleinerten Festpartikel und des flüssigen Abfallstoffs vom Oxidations-Reaktionstank zum Flotationstank, in dem aufgrund des niedrigeren Drucks Luft von den Festpartikeln und dem fliissigen Abfallstoff freigegeben wird und in dem Festpartikel vom flüssigen Abfallstoff durch Flotation und Absetzen getrennt werden, Mittel (62, 74) zum Rückleiten der schwimmfähigen und abgesetzten Festbestandteile sowie des flüssigen Abfallstoffs vom Flotationstank zum Oxidations-Reaktionstank zur weiteren Zerkleinerung, und Mittel (66, 76) zum Belüften des zurückgeleiteten festen und flüssigen Abfallstoffs vor deni Eintritt in den Oxidations-Reaktionstank, um eine Sauerstoffsättigung des Abfallstoffs zu erzielen.
32. 32. Vorrichtung nach Ajispruch 31, d a d u r c h g c -k e n ii z e i c h n e t daß der Flotationstank (46) eine zentrale Röhre (55>) mit einem geschlossenen unteren und einem offenen oberen Ende aufweist, wobei der Abfallstoff aus dem Oxidations-Reaktionstank (32) in den unteren Bereich der Röhre (58) geleitet wird und aus dem oberen Ende in den Flotationstank austritt.
33. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Flotationstank (46) ferner eine Außenwandung (48) und eine vom Boden des Flotationstanks im Abstand gehaltene Innenwandung (2) aufweist, wobei im Flotationstank geklärte Abfallflüssigkeit vom oberen Ende der zentralen Röhre (58) nach unten um das untere Erlde der Innenwandung (52) und aufwärts zwischen der Innenwandung und der Außenwandung zirkuliert, bevor sie hieraus entfernt wird.