DE2133563B2

DE2133563B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung und Ozonisierung von BSB-haltigem Abwasser

Info

Publication number: DE2133563B2
Application number: DE2133563A
Authority: DE
Inventors: John Rubem Westport Conn. Mcwhirter; Ernest Kent West Liberty Va. Robinson
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1970-07-07
Filing date: 1971-07-06
Publication date: 1978-09-14
Also published as: CA942438A; JPS5213032B1; DE2133563C3; BE769577A; AT306656B; FR2100321A5; GB1348658A; DE2133563A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Errichtung mit den Merkmalen des Gattungsbegriffs es Anspruchs 1 und des Anspruchs 13.

Es ist bekannt (US-PS 33 56 609), Abwasser in einem Vorklärbecken von einem Teil der vorhandenen organischen Feststoffe zu befreien und dann in einer Sauerstoffanreicherungszone mit einer dispers verteilten Kultur von Mikroorganismen biologisch zu behandein. In die Sauerstoffanreicherungszone wird dabei ein Einsatzgas eingeblasen, das mehr als 30% und vorzugsweise 60 bis 100% Sauerstoff enthält; ferner wird der Sauerstoffanreicherungszone Kohlenstoff, beispielsweise in Form von CO2, zugeführt Von der

κι Sauerstoffanreicherungszone gelangt das Abwasser in eine Ausflockungskammer, wo die sich in der Sauerstoffanreicherungszone stark vermehrenden Mikroorganismen koaguliert werden. Von dem behandelten Abwasser werden anschließend in einem Nachklärbecken die ausgeflockten Mikroorganismen abgetrennt. Bis zu 50% des so gebildeten Schlamms werden zu dem der Sauerstoffanreicherungszone zugehenden Abwasserstrom zurückgeführt Vor dem Einleiten des das Nachklärbecken verlassenden, gereinigten Abwassers in den Vorfluter werden gesundheitsschädliche Bakterien auf konventionelle Weise durch Ozonisieren oder Chlorieren zerstört.

Ozonerzeuger arbeiten in der Regel mit stillen elektrischen Entladungen; der Wirkungsgrad hängt in hohem Maße von der O₃-Konzentration im Produktgas ab. Wird als Einsatzgas reiner Sauerstoff verwendet, werden höchste Wirkungsgrade im allgemeinen bei einem Produktgas erzielt, das ungefähr 1,5 bis 2,0% O₃ enthält. Die Erzeugung von ungefähr 4,0% O3 ist möglich; höhere Konzentrationen bringen jedoch in steigendem Umfang wirtschaftliche Nachteile mit sich. Hat aber das zur Nachbehandlung von biologisch gereinigtem Abwasser verwendete Gas eine O₃-Konzentration von weniger als 4,0%, muß eine große Menge an Trägergas benutzt werden, um das Ozon in das Wasser einzubringen.

Wird Luft als Sauerstoffquelle für den Ozonerzeuger und als Trägergas verwendet, fallen zwar für das Trägergas nur die Kompressions- und Mischkosten an.

Die Erzeugung von Ozon aus Luft bedingt jedoch verhältnismäßig hohe Investitionen für die Ozonerzeuger. Es ist ferner ungefähr die zweifache Leistung wie bei einem aus reinem Sauerstoff bestehenden Einsatzgas erforderlich. Des weiteren ist die erwünschte Anreicherung des gereinigten Abwassers mit gelöstem Sauerstoff nur in sehr begrenztem Umfang wirtschaftlich möglich. Wird beispielsweise davon ausgegangen, daß der Gehalt des gereinigten Abwassers an gelöstem Sauerstoff mit Luft auf 7 ppm (mg/1) angehoben wird und daß die Durchflußmenge des gereinigten Abwassers 5% derjenigen des Vorfluters beträgt, wird bei der Vereinigung der beiden Ströme der Pege' an gelöstem Sauerstoff nur um ungefähr 0,35 ppm erhöht. Bei einem Druck von einer Atmosphäre und bei Zimrnertemperatür (20⁰C), liegt der Sättigungswert für Sauerstoff (aus Luft) in Wasser bei ungefähr 9 ppm; selbst dieser niedrige Gleichgewichtswert für gelösten Sauerstoff kann ohne übermäßige Betriebskosten nicht erreicht werden.

ho Wird dagegen reiner Sauerstoff als Sauerstoffquelle für die Ozonproduktion und als Trägergas benutzt, liegt der maximale Sättigungswert für gelösten Sauerstoff bei ungefähr 45 ppm (bei Normaltemperatur und -druck). Im vorstehenden Beispiel kann dem Vorfluter über das

ti5 gereinigte Abwasser eine ausreichende Menge an gelöstem Sauerstoff zugeführt werden, um eine wesentliche Verbesserung zu erzielen. Der auf Wirtschaftlichkeitserwägungen bei der Ozonerzeugung

zurückgehende obere Grenzwert von 4,0% Ozon im Trägergas bedeutet jedoch, diß ein sehr großes Sauerstoffvolumen benötigt wird. Tatsächlich ist so viel O2 als 03-Träger erforderlich, daß nur ungefähr 20 bis 35% des insgesamt vorhandenen O2 sowohl für die 03-Erzeugung als auch für die Anreicherung mit gelöstem Sauerstoff ausgenutzt werden können. Der Rest geht in der Nachbehandlungsstufe verloren.

Angesichts der vorstehenden Beschränkungen wurde es in der Praxis im allgemeinen für zweckmäßiger und wirtschaftlicher erachtet, Chlor als Desinfektionsmittel zu benutzen, obwohl man seit langem erkannt hatte, daß Ozon verschiedene bedeutsame Vorteile bietet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung und Ozonisierung von BSB-haltigem Abwasser zu schaffen, die es erlauben, einerseits die Ozonisierung mit niedrigen Ozonkonzentrationswerten durchzuführen, bei denen die größten derzeit verfügbaren Ozonerzeuger ihren höchsten Wirkungsgrad haben, und andererseits den Gehalt des dem Vorfluter zugeführten gereinigten Abwassers an gelöstem Sauerstoff bei gleichzeitiger wirkungsvoller Ausnutzung des in der Ozonisierungszone ungelöst verbleibenden Sauerstoffs wesentlich höher als den Sauerstoffgehalt des Vorfluterwassers zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Gattungsbegriffs des Anspruchs 1 das ozon- und sauerstoffringe Gas der Ozonisierungszone in Form eines Gases zugeführt wird, das 0,5 bis 4 Vol.-% Ozon enthält, das in einer Ozonerzeugungszone gewonnen wird, der mindestens 75 Vol.-% Sauerstoff enthaltendes Gas ausschließlich von einer externen Quelle aus zugeleitet wird, daß das gereinigte Abwasser während einer Verweildauer von 2,5 bis 20 Minuten in der Ozonisierungszone mit dem ozon- und sauerstoffhaltigen Gas in solchen Anteilen gemischt wird, daß mindestens zwei Gewichtsteile Ozon auf 10⁶ Gewichtsteile des gereinigten Abwassers gelöst werden, daß ferner aus der Ozonisierungszone ein verbrauchtes Gas mit mindestens 60 Vol.-% Sauerstoff und desinfiziertes, mit Sauerstoff angereichertes Produktwasser entnommen werden, dessen Gehalt an gelöstem Sauerstoff um 10 bis 60 ppm höher als der Gehalt an gelöstem Sauerstoff in dem die Sauerstoffanreicherungszone verlassenden gereinigten Abwasser ist, und daß mindestens ein Teil des verbrauchten Gases aus der Ozonisierungszone der Sauerstoffanreicherungszone zur Lieferung mindestens des Hauptteiles an Sauerstoff in dem Einsatzgas zugeführt wird, wobei das aus der Sauerstoffanreicherungszone abgeführte Abgas 20 bis 70Vol.-% Sauerstoff enthält und nicht mehr als 40 Vol.-% der Gesamtmenge an Sauerstoff ausmacht, der der Sauerstoffanreicherungszone und der Ozonerzeugungszone zugeführt wird.

Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Gattungsbegriffs des Anspruchs 13 ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaß der Ozonisierungskammer an einen Ozonerzeuger angeschlossen ist, der mit einer externen Quelle für sauerstoffreiches Gas in Verbindung steht, das mindestens 75% Sauerstoff enthält, der die alleinige Quelle für das dem Ozonerzeuger z.ugeführte Gas bildet, und daß der Auslaß der Ozonisierungskiimmer für das verbrauchte Gas mit dem EinsatzgascinlaO der Sauerstoffanreicherungskammer verbunden ist,

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung gestatten eine besonders wirtschaftliche Ausnutzung sowohl des Ozons als auch des Sauerstoffs.

Was das Ozon anbelangt, wurde erkannt, daß die

erfindungsgemäß vorgesehenen niedrigen Ozondosie-

■j rungen ausreichen, um das gereinigte Abwasser selbst dann wirkungsvoll zu desinfizieren, wenn es vor der Desinfektion noch BSB und CSB aufweist Letztere lassen sich bei der Nachbehandlung mittels Sauerstoff oxidieren, der wesentlich billiger als Ozon ist. Weiterhin zeigte sich überraschend, daß das die Nachbehandlungszone verlassende Gas bei den genannten Ozondosierungen praktisch völlig frei von Ozon ist Das ist wichtig, weil vorliegend das Abgas der Nachbehandlungszone aus Wirtschaftlichkeitsgründen in die Sauerstoffan-

i-j reicherungszone eingeleitet wird. Ozon würde in der Sauerstoffanreicherungszone die für die biochemische Oxidation erforderlichen Bakterien abtöten; es kann daher dort nicht toleriert werden. Da im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Ozon nicht in nennenswertem Umfang für eine chemische Oxidation von BSB und CSB herangezogen zu werden braucht, können die Flüssigkeitsverweildauer und das Flüssigkeitsfassungsvermögen der Nachbehandlungszone nur einen Bruchteil der Werte betragen, die für die Sauerstoffanreiche-

2j rungszone erforderlich sind. Dies trägt gleichfalls wesentlich zu Kosteneinsparungen bei.

Die äußerst wirtschaftliche Sauerstoffausnutzung beruht auf dem zufälligen und überraschenden Zusammenpassen des Sauerstoffbedarfs für die Ozondesinfek-

jo tion und des Sauerstoffbedarfs für die Reinigung durch biochemische Sauerstoffanreicherung in der Belebtschiammstufe. Diese Anpassung ist unter anderem auf den hohen Ausnutzungsgrad und auf den bemerkenswert umfassenden Abbau des BSB zurückzuführen, die

J5 erzielbar sind, wenn Sauerstoff in der angegebenen Weise für die Sauerstoffanreicherung und die Belebtschlammbehandlung verwendet wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Sauerstoffanreicherungs-Ozonisierungsverf ahrens,

4> Fig.2 eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform mit Baugruppen für eine Kontaktstabilisierung,

F i g. 3 ein Schaubild, das die gegenseitige Abhängigkeit zwischen der Ozonkonzentration in dem für die

■>o Nachbehandlungs-Desinfektion verwendeten Sauerstoffgas und dem in der Sauerstoffanreicherungsstufe abgebauten BSB bei verschiedenen Werten an gelöstem Ozon in der abströmenden Flüssigkeit erkennen läßt und

■ν-) F i g. 4 ein Schaubild, das die gegenseitige Abhängigkeit zwischen sowohl der Sauerstoffausnutzung als auch dem in der Sauerstoffanreicherungsstufe erforderlichen zusätzlichen Sauerstoff und der Ozonkonzontration in dem der Nachbehandlungs-Desinfektionsstufe zuge-

M) führten Gas bei verschiedenen Werten des BSB-Abbaus in der Sauerstoffanreicherungsstufe veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt eine Sauerstoffanreicherungskammer 11, die vorzugsweise mehrere Abschnitte 12a, 126,12c und 12d aufweist, die durch Trennwände 12a-/>, \2b-c und

h^r, 12c-d abgeteilt sind. BSB-haltiges Abwasser wird über eine Leitung 13 in den Abschnitt 12a eingeleitet, während Sauerstoffeinsatzgas über eine Leitung 14 zugeführt wird. Dem ersten Abschnitt 12a wird ferner

belebter Schlamm über eine Leitung 15 zugeleitet. Diese drei Komponenten werden, beispielsweise mittels eines Propellers 16a, miteinander gemischt. Das erhaltene erste, mit Sauerstoff angereicherte Flüssigkeits-Feststoffgemisch wird dem zweiten Abschnitt 126 zugeführt, wo ein Mischen mit erstem, nicht verbrauchtem sauerstoffhaltigem Gas erfolgt. Entsprechend wird das mit Sauerstoff angereicherte Flüssigkeits-Feststoffgemisch dem dritten Abschnitt 12c und dem vierten Abschnitt 12</ zugeführt. Die für diesen Zweck erforderlichen Durchlässe können beispielsweise in den Trennwänden 12a-i>, I2b-e und \2c-d vorgesehen sein; die Strömungen sind schematisch als ausgezogene Pfeile (Flüssigkeits-Feststoffgemisch) und als gestrichelte Pfeile (Gas) angedeutet. Abgas, das 20 bis 70 Vol.-% Sauerstoff enthält, wird von dem letzten Abschnitt i2d über eine Leitung 17 abgelassen. Dieses Abgas stellt eine verhältnismäßig geringe Menge dar. beispielsweise den 0,15- bis 0,40sten Teil des über die Leitung 14 eingeführten Einsatzgasvolumens. Entsprechend führt ein Abgas, das bis zu 70% Sauerstoff enthält, nicht zu einem wesentlichen Sauerstoffverlust.

Das Abgas enthält nicht mehr als 40% des gesamten Sauerstoffs, der dem belebten Schlamm und der Nachbehandlung (als Oj oder O2 umgewandelt in O3) zugeführt wird. Das O3 wird bei der in der Nachbehandlungszone vorgenommenen chemischen Oxydation praktisch völlig aufgebracht; ein Teil des O2. der dieser Zone zugeführt wird, ist in dem gereinigten Abwasser gelöst und tritt als gelöster Sauerstoff in dem desinfizierten Produktwasser in Erscheinung. Der verbleibende Oj wird aus der Nachbehandlungszone in Form von verbrauchtem Gas abgeführt; mindestens ein größerer Teil desselben wird der Sauerstoffanreicherungszone in der Kammer 11 zugeleitet. Die Verwendung von mindestens 60% Sauerstoff als Belüftungsgas in der Kammer 11 erlaubt in Verbindung mit anderen Verfahrensbedingungen eine hohe Sauerstoffausnutzung in der Sauerstoffanreicherungsstufe, wobei nicht mehr als 40% des gesamten Sauerstoffs in dem Abgas verlorengehen. Zu diesen weiteren Verfahrensbedingungen gehört vorzugsweise das Einleiten von 27,2 bis 181,6 Gramm-Mol je h an Sauerstoff in den ersten Abschnitt 12a pro 1 PS der zum Mischen von Gas und Flüssigkeit in allen Abschnitten der Kammer 11 aufgebrachten Energie. Außerdem wird zweckmäßig der Gehalt der Mischung aus Abwasser und belebtem Schlamm im Abschnitt 12a an flüchtigen suspendierten Feststoffen bei mindestens 3000 ppm gehalten.

Das mit Sauerstoff angereicherte Gemisch wird aus der Kammer 11 über eine Leitung 18 dem Klärbecken 19 zugeführt, um dort in abströmende Flüssigkeit und belebten Schlamm getrennt zu werden. Zweckentsprechende Klärbeckenkonstruktionen sind bekannt. Es kann beispielsweise am unteren Ende ein rotierender Kratzer 20 vorgesehen sein, um eine Kegelbildung zu verhindern. Der belebte Schlamm wird über eine untere Leitung 21 abgezogen. Mindestens ein Teil des belebten Schlammes wird über eine Pumpe 22 und die Leitung 15 zum ersten Abschnitt 12a der Kammer 11 zurückgeführt. Der Teil des Schlammes, der nicht zurückgeführt zu werden braucht, kann über eine Leitung 23 abgelassen werden. Das abfließende Wasser verläßt das Klärbecken 19 über eine Leitung 24 mit weniger als 50 ppm BSB·-, und 0 bis 20 ppm gelöstem Sauerstoff. Vorzugsweise enthält das aus dem Klärbecken abströmende gereinigte Abwasser weniger als 35 ppm HSBs und 5 bis 15 ppm gelösten Sauerstoff. Diese Werte für den BSB-Abbau und die Konzentration an gelöstem Sauerstoff lassen sich in der vorstehend beschriebenen, im Gleichstrom arbeitenden Mehrfachsauerstoffanreicherungsstufe ohne weiteres erzielen.
■> Nur extern zugeführtes Gas, das mindestens 75 Vol.-% Sauerstoff und vorzugsweise mindestens 85% O2 enthält, wird einem Ozonerzeuger 27, der beispielsweise wie üblich mit einer stillen elektrischen Entladung arbeitet, über eine Leitung 26 von einem

ι ο Speicherbehälter 25 (oder statt dessen von einem an Ort und Stelle vorhandenen Sauerstoffgaserzeuger) aus zugeleitet. Das verbrauchte Gas aus der Ozonnachbehandlung wird wegen der N2-, CO2- und Wasserverschmutzung und deren schädlicher Auswirkung auf den

r> Ozonerzeuger nicht zum Ozonerzeuger 27 zurückgeführt. Der Sauerstoffgehalt des extern zugeführten Gases fällt beim Durchlauf durch die Nachbehandlungsstufe im allgemeinen nicht um mehr als 15%. Infolgedessen enthält das verbrauchte Gas mindestens 60 und vorzugsweise mindestens 70 Vol.-% O2. Relativ hohe 02-Reinheiten sind für das extern zugeführte Gas erwünscht, um im Ozonerzeuger einen guten Wirkungsgrad zu erzielen, sowie um einen hohen Sauerstoffpartialdruck und eine hohe Sauerstofflösungsgeschwindig-

r> keit in der Ozonkontaktstufe zu erreichen. Eine hohe Sauerstoffreinheit stellt ferner sicher, daß das verbrauchte Gas der Nachbehandlung die relativ hohe 02-Konzentration hat, die erforderlich ist, um die Vorteile einer Sauerstoffbelüftung anstelle einer Luftbe-

Ji) lüftung bei der Sekundärbehandlung im Belebtschlammverfahren auszunutzen.

Ein Ozon-Sauerstoffgasgemisch mit 0,5 bis 4 Vol.-% O3 wird im Ozonerzeuger 27 gebildet und über eine Leitung 28a abgegeben. Ozonkonzentrationen unter-

i") halb von 0,5% liefern keine Ozondosierungen, die ausreichen, um das über die Leitung 24 strömende gereinigte Abwasser wirksam zu desinfizieren, ohne daß gleichzeitig übermäßige Mengen an Sauerstoff erforderlich sind, die in dem System selbst bei hohen

4(i BSB-Einsatzwerten von bis zu 400 ppm nicht ausgenutzt werden können. Ozonkonzentrationen von mehr als 4% verringern erheblich den Wirkungsgrad der Ozonerzeugung im Ozonerzeuger 27; außerdem können sie ein Sicherheitsproblem darstellen. Außerdem würde die

4ϊ erforderliche Ozondosierung mit einer relativ kleinen Menge an als Trägergas dienendem Sauerstoff erzielt, so daß der Sauerstoffpartialdruck in der Nachbehandlungsstufe in unerwünschter Weise durch gasförmige Verunreinigungen noch stärker herabgedrückt werden

■Ίο würde. Auf Grund der vorstehenden Erwägungen wird vorzugsweise ein Gasgemisch verwendet, das 1 bis 3 Vol.-% Ozon enthält.

Werden innerhalb dieses Bereiches relativ hohe Ozonkonzentrationen benutzt, wird die Menge des für

v, den Verbrauch in dem verbrauchten Gas verfügbaren Sauerstoffs verringert, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, daß Zusatzsauerstoff erforderlich wird. Im letztgenannten Falle kann Zusatzsauerstoff von der Leitung 26 über eine Zweigleitung 28 stromaufwärts des

Wi Ozonerzeugers 27 abgezweigt werden. Die Zweigleitung 28 trifft auf die Leitung 14, über die das verbrauchte Gas der Sauerstoffanreicherungskammer 11 als sauerstoffreiches Einsatzgas zugeführt wird.
Das Ozon-Sauerstoffgasgemisch in der Leitung 28/i

ivi wird der Kontaktkammer 29 zugeführt, um dort mit dem gereinigten Abwasser gemischt zu werden, das über die Leitung 24 in die Nachbchandlungszone gelangt. Die Kontakts- bzw. Ozonisiertingskammcr 29 weist vor-

zugsweise mehrere Abschnitte 30a, 306 und 30c auf, die durch Trennwände 30a-6 und 30b-c abgeteilt sind. Im Gegensatz zur Sauerstoffanreicherungskammer 11, in der das Gas und die Flüssigkeit vorzugsweise im Gleichstrom verlaufen, ist in der Kontakt- bzw. ■; Ozonisierungskammer 29 das Ch-Os-Gasgemisch zweckmäßigerweise im Gegenstrom zu dem gereinigten abströmenden Wasser gerichtet. Die Gegenstromführung ist besonders dann von Vorteil, wenn der gelöste Sauerstoff im gereinigten Abwasser auf einen mi Wert von über 20 ppm gebracht werden soll. Ist ein niedrigerer Wert für den gelösten Sauerstoff ausreichend, kann ein Gleichstrom von Gas und Flüssigkeit ohne weiteres brauchbar sein.

Für den veranschaulichten Gegenstrombetrieb wird r> abströmendes Wasser in den ersten Abschnitt 30a eingeleitet; es gelangt von dort durch eine öffnung in der Trennwand 30a-b in den zweiten Abschnitt 306 sowie von dort über eine öffnung in der Trennwand 30b-c in den dritten Abschnitt 30c(der Flüssigkeitsstrom 2» ist durch ausgezogene Pfeile angedeutet). Gleichzeitig gelangt das Gasgemisch nacheinander von dem dritten Abschnitt 30c über eine Öffnung in der Trennwand 30b-c in den zweiten Abschnitt 306 sowie dann über eine öffnung in der Trennwand 30a-6 in den ersten Abschnitt >■> 30a. Da sich in der Kontakt- bzw. Ozonisierungskammer 29 keine wesentliche Menge an Feststoffen befindet, sind Mischeinrichtungen (entsprechend den Propellern 16a, 166 und 16c der Sauerstoffanreicherungskammer 11) nicht erforderlich. Das Gas kann in die Flüssigkeit hi auf beliebige bekannte Weise eingeblasen werden, beispielsweise mit Hilfe von unter der Oberfläche liegenden Einblasgeräten oder mit Hilfe von Oberflächenbelüf tern 39a, 39b und 39c.

Wie oben ausgeführt, sollte, bezogen auf das )3 gereinigte Abwasser, soviel Ozon in die Kontaktkammer 29 eingeleitet werden, daß mindestens 2 Gewichtsteile und vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsteile je 10⁶ Gewichtsteilen gereinigtem Abwasser gelöst werden. Vorzugsweise reicht diese Dosierung nur aus, um ·)< > das gereinigte Abwasser zu desinfizieren. Bestimmte Verunreinigungen in dem aus der Sauerstoffanreicherungszone abströmenden Wasser können an bestimmten Orten mit O₃ hinreichend rasch reagieren, um für einen konkurrierenden O3-Verbrauch zu sorgen. In ·τ> diesem Falle wird ein verringerter Anteil des zugeführten O3 für die Bakterienabtötung ausgenutzt und sind stärkere Dosierungen erforderlich, um einen gewünschten Grad an Sterilisation zu erzielen. Versuche haben gezeigt, daß in Abwesenheit von solchen 03-verbrau- ίο chenden Verunreinigungen eine signifikante Desinfektion bei Dosierungen bis herab zu 2 ppm erhalten wird, während geringere Dosierungen den bestehenden Anforderungen nicht gerecht werden. Bei Abwesenheit von Orverbrauchenden Verunreinigungen erhöht fer- ί·ί ner eine übermäßige Ozonkonzentration in der Kontakt- bzw. Ozonisierungskammer 29 von mehr als 8 ppm Oj in unnötiger Weise die Möglichkeit, daß in dem verbrauchten Gas Oj zur Sauerstoffanreicherungskammer 11 übergeht und dort die Bakterien vergiftet, w> die für die biochemische Oxydation benötigt werden. Es ergab sich weiterhin, daß Dosierungen von mehr als 8 ppm nicht erforderlich sind, um auch strenge Anforderungen bezüglich der Abwasserbehandlung (bei Fehlen von Oj-verbrauchenden Verunreinigungen) zu <>^r> erfüllen; infolgedessen würden stärkere Dosierungen zu unnötigen Kosten führen.

Das vorgereinigte Abwasser und das Ozon-Sauerstoffgas werden in der Kontaktkammer 29 für eine Verweildauer der abströmenden Flüssigkeit von 2,5 bis 20 Minuten miteinander in Kontakt gebracht. Flüssigkeitskontaktdauern von weniger als 2,5 Minuten reichen nicht aus, um auf wirtschaftliche Weise sowohl den erforderlichen Wert von 2 Gewichtsteilen O3 auf 10⁶ Gewichtsteile gereinigtes Abwasser als auch den geforderten Wert der Anreicherung mit gelöstem Sauerstoff zu erzielen. Der in dem gereinigten Abwasser innerhalb der Kontakt- bzw. Ozonisierungskammer 29 erhaltende Pegel an gelöstem Ozon muß ferner für eine Zeitdauer aufrechterhalten werden, die für das Eintreten der Bakterienabtötung ausreicht. Nachdem das gereinigte Abwasser in den Vorfluter abgeführt ist, wird der Pegel des gelösten Ozons auf praktisch Null verringert, und zwar durch Verdünnung und durch den Ozonverbrauch bei der Zerstörung von Bakterien, die möglicherweise nicht pathogen sind. Kontaktzeiten von mehr als 20 Minuten erfordern unnötig große Kammern zur Aufnahme des gereinigten Abwassers während der Nachbehandlung. Die Verweildauer des gereinigten Abwassers in der Kontaktkammer 29 beträgt vorzugsweise nicht mehr als das 0,33fache der Verweildauer der Flüssigkeit in der Sauerstoffanreicherungszone der Kammer 11. Beträgt beispielsweise letztere 60 Minuten, liegt erstere vorzugsweise bei nicht mehr als 20 Minuten. Was die apparative Ausbildung anbelangt, beträgt die Flüssigkeitskapazität der Kontaktkammer 29 vorzugsweise nicht mehr als das 0,33fache der Flüssigkeitskapazität der Sauerstoffanreicherungskammer 11. Sowohl das vorstehend genannte Verhältnis für die Flüssigkeitsverweildauer als auch das angegebene Verhältnis für das Flüssigkeitsfassungsvermögen lassen einen Vorteil der vorliegenden Erfindung erkennen, der darin liegt, daß man sich nicht darauf verläßt, daß in der Nachbehandlungszone (Kontaktkammer 29) in nennenswertem Umfang eine chemische Oxydation von BSB und CSB durch Ozon erfolgt. Dementsprechend können die Flüssigkeitsverweildauer und das Flüssigkeitsfassungsvermögen nur einen Bruchteil der Werte ausmachen, die für die Sauerstoffanreicherungszone (Sauerstoffanreicherungskammer 11) erforderlich sind. Dies stellt im Vergleich zu bekannten Systemen, bei denen diese Verhältnisse wesentlich höher liegen, eine erhebliche Einsparung dar.

Desinfiziertes Produktwasser wird aus dem dritten Abschnitt 30c der Kontakt- bzw. Ozonisierungskammer 29 über eine Leitung 31 abgeführt; es hat dabei einen Gehalt an gelöstem Sauerstoff, der um 10 bis 60 ppm und vorzugsweise 10 bis 40 ppm höher als der Gehalt an gelöstem Sauerstoff in dem gereinigten Abwasser in der Leitung 24 liegt. Dementsprechend hat dieses Produktwasser einen Pegel an gelöstem Sauerstoff, der sich einem Wert nähert oder einen Wert erreicht, der jedem noch verbleibenden BSB oder CSB entspricht, der andernfalls zu einem Sauerstoffmangel im Vorfluter beitragen könnte. Der untere Grenzwert von 10 ppm dieses Bereiches an gelöstem Sauerstoff beruht auf dem Ziel einer wesentlichen O₂-Anreicherung des aus der Sauerstoffanreicherungszrne abströmenden Wassers. Der obere Grenzwert von 60 ppm ergibt sich aus der maximalen O₂-Löslichkeit in dem desinfizierten Produktwasser bei den möglichen Arbeitstemperaturen und Drücken, das heißt 10°C und eine Flüssigkeitshöhe von 4,57 m (bei einem Druck von 1,5 Atmosphären in einer als Kontaktkammer 29 dienenden lotrechten Kontaktkolonne). Der bevorzugte obere Grenzwert von 40 ppm für den gelösten Sauerstoff basiert auf den Kosten einer

übermäßigen Sauerstoffanreicherung.

Das verbrauchte Gas wird von dem ersten Abschnitt 30a über eine Leitung 32 in im wesentlichen ozonfreiem Zustand abgeleitet; es enthält mindestens 60 Vol.-% Sauerstoff. Die Verunreinigungen in diesem verbrauchten Gas bestehen in erster Linie aus Kohlendioxyd, das während der im Belebtschlammverfahren durchgeführten Sauerstoffanreicherung gebildet wird, und Stickstoff, der in dem ankommenden Abwasser gelöst ist. Mindestens ein Teil der Verunreinigungen bleibt in Lösung bei Durchlaufen des Klärbeckens 19 und wird durch das abströmende Wasser in die Kontaktkammer 29 mitgenommen, wo die Verunreinigungen durch den Sauerstoff in das verbrauchte Gas mitgenommen werden.

Als qualitative Beziehung zwischen der Ozonkonzentration in dem in die Kontakt- bzw. Ozonisierungskammer 29 einströmenden Gemisch und der Sauerstoffkonzentration in dem daraus austretenden verbrauchten Gas kann gelten, daß bei einer hohen 03-Konzentration, die sich dem Wert von 4 Vol.-% nähert, das verbrauchte Gas hinsichtlich der Menge und der Sauerstoffreinheit niedrige Werte besitzt. Je niedriger die OrMenge und die Reinheit des verbrauchten Gases sind, desto größer sind aber die Menge und gegebenenfalls die Reinheit des Zusatzgases, das zugesetzt wird, um die (^-Erfordernisse in der Belebtschlammstufe zu erfüllen, wobei eine kombinierte Einsatzgasreinheit von mindestens 60% O₂ in der Leitung 14 vorzusehen ist. Liegt bei der Sauerstoffanreicherungsstufe die Sauerstoffreinheit unter 60Vol.-%, werden die Vorteile eines hohen Wirkungsgrades für die Energieübertragung, einer hohen Sauerstoffausnutzung und einer im Vergleich zur herkömmlichen Belüftung mittels Luft kleineren Anlagengröße nicht erzielt.

Falls in dem verbrauchten Gas mehr Sauerstoff verfügbar ist als in der Sauerstoffanreicherungskammer 11 ausgenutzt werden kann, kann ein vorgegebener Teil des verbrauchten Gases über eine Leitung 33 abgezweigt und aus der Anlage abgeführt werden. Statt dessen ist es auch möglich, die Gesamtmenge des verbrauchten Gases durch die Kammer 11 hindurchzuleiten und den Überschuß über die Leitung 17 abzuführen. In Jiesen Fällen wird über die Leitung 28 kein Zusatzsauerstoff in die Leitung 14 eingespeist.

Falls bei der Anlage die Ansammlung von Kohlendioxyd ein Problem darstellt, können Mittel vorgesehen sein, um CO2 entweder aus dem verbrauchten Gas in der Leitung 14 oder der das Klärbecken verlassenden Flüssigkeit in der Leitung 24 abzutrennen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist für diesen Zweck eine selektive Adsorptionsfalle 34 in der Leitung 14 vorgesehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der extern zugeführtes Zusatzgas in die Sauerstoffanreicherungskammer 11 eingespeist wird, enthält dieses Gas mindestens 85 Vol.-% Sauerstoff, während das aus der Nachbehandlungszone bzw. Kontaktkammer 29 abgezogene, verbrauchte Gas in der Leitung 32 mindestens 70Vol.-% Sauerstoff aufweist und das aus der Sauerstoffanreicherungszone abgeleitete Abgas nicht mehr als 30Vol.-% des Gesamtsauerstoffs ausmacht, der dieser Zone und der Kammer 29 zugeführt wird.

Geeignete Mittel zur Steuerung des Sauerstoffanreicherungs-Ozonisierungs-Systems nach der Erfindung sind in Fig. 1 schematisch angedeutet. Ein Durchflußmengenmesser 40 in der Auslaßleitung 24 des Klärbeckens bestimmt die Flüssigkeitsdurchflußmenge und gibt ein entsprechendes Signal über einen Anschluß ' 42 an einen Regler 41. Der Regler 41 liefert seinerseits ein entsprechendes Signal über einen Anschluß 4^ »n einen Regler 44, der die dem Ozonerzeuger 27 über -, Leitungen 45 zugeführte elektrische Energie beeinflußt. Auf diese Weise wird die Ozonmenge (Gewichtseinheiten pro Stunde), die der Ozonerzeuger 27 liefert, proportional der Flüssigkeitsdurchflußmenge in der zur Nachbehandlungszone bzw. Kontaktkammer 29 führenden Auslaßleitung 24 des Klärbeckens gemacht. Eine dem Regler 41 zugeordnete Ausgangssignalstelleinrichtung erlaubt eine Vorwahl der 03-Dosierung.

Ein Ozonanalysator-Regler 46 bestimmt die 03-Konzentration des den Ozonerzeuger 27 verlassenden Gases über eine Signalaufnahmeeinrichtung 47. Der Regler 46 kann so eingestellt werden, daß er eine vorbestimmte optimale 03-Konzentration in der Leitung 28a aufrechterhält. Der Regler gibt ein Signal ab, das eine Funktion der Abweichung der OrKonzentration von dem eingestellten Wert ist. Dieses Signal wird über eine Verbindung 48 gegeben, um ein Ventil 49 in der Sauerstoffzuleitung 26 zum Ozonerzeuger 27 einzustellen, wobei mehr O2 eingeleitet wird, wenn die 03-Konzentration ansteigt, und die O2-Menge verrin-

r> gert wird, wenn die Os-Konzentration fällt. Verbrauchtes Gas, das die Nachbehandlungszone bzw. Kontaktkammer 29 über die Leitung 32 verläßt, wird der Sauerstoffanreicherungskammer 11 über die Verbindungsleitung 14 zugeleitet. Wenn die Durchflußmenge

jo des verbrauchten Gases nicht ausreicht, um den Sauerstoffbedarf in der Kammer 11 zu decken, fällt der Druck in der Leitung 14 ab. Das Ventil 50 in der 02-Zweigleitung 28 öffnet dann selbsttätig, um wieder für einen voreingestellten Druck stromabwärts des

r> Ventils zu sorgen.

Es kann zweckmäßig sein, den Pegel an gelöstem Sauerstoff in dem die Nachbehandlungszone über die Leitung 31 verlassenden gereinigten Wasser zwangsweise einzuregeln. Für diesen Fall kann die Konzentra-

M) tion an gelöstem Sauerstoff in dem letzten Abschnitt 30c bestimmt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 2 veranschaulicht. Diese Ausführungsform unterscheidet sich in einigen im folgenden näher erläuterten Einzelheiten von der Anordnung nach Fig. 1. Die Sauerstoffanreicherungszone der Vorrichtung nach F i g. 2 besitzt zwei Teile, und zwar einen BSB-Absorptionsteil 11a und einen BSB-Assimilations-Schlammstabilisationsteil Wb. Jedem dieser Teile wird über Leitungen 14a bzw. 14Z) ein Teil des verbrauchten Gases zugeführt, das aus der Nachbehandlungs- bzw. Kontaktkammer 29 abgezogen wird. Dieses verbrauchte Gas enthält aus den vorstehend angegebenen Gründen mindestens 60 Vol.-% Sauerstoff.

-,ι Ankommendes BSB-haltiges Abwasser wird dem ersten Abschnitt 12a des Teils 11a zugeleitet, um dort mit dem über die Leitung 15 eingeführten belebten Schlamm und dem über die Leitung 14a zugeführten Sauerstoffeinsatzgas gemischt zu werden. Gas und

ho Flüssigkeit gelangen dann im Gleichstrom zwecks weiterer Mischung in den zweiten Abschnitt t2Z>. Die Flüssigkeitsverweildauer im Teil 11a beträgt je nach der Stärke und Adsorptionsfähigkeit des BSB im Abwasser vorzugsweise nur 15 bis 60 Minuten und reicht nur für

hs eine Absorption des BSB durch die Biomasse aus. Das teilweise mit Sauerstoff angereicherte Gemisch des Absorptionsteils la wird im Klärbecken 19 in das gereinigte Abwasser, das über die Leitung 24 abgezogen

wird, und den BSB-angereicherten Schlamm aufgetrennt, der über die Leitung 21 abgeführt und mittels der Pumpe 22 zum ersten Abschnitt \2c des BSB-Assimilations-Schlammstabilisierungsteils 116 zurückgeführt wird.

Der mit BSB angereicherte Schlamm wird mit sauerstoffreichem Abgas gemischt, das über die Leitung 14f> eingeführt wird; Gas und Flüssigkeit treten dann durch den zweiten Abschnitt \2d und den dritten Abschnitt 12e hindurch, wo ein weiterer Gleichstromkontakt und eine zusätzliche Durchmischung erfolgen. Statt dessen können Gas und Schlamm auch im Gegenstrom durch die Abschnitte 12c, \2d und 12e hindurchgeleitet werden. Die Kontaktverweildauer der Medien im Teil lli> reicht für eine Assimilation des absorbierten BSB durch den Schlamm aus; sie beträgt beispielsweise 45 bis 300 Minuten. Der erhaltene belebte Schlamm gelangt aus dem dritten Abschnitt 12e in eine Leitung 35 und wird über eine Pumpe 36 und die Leitung 15 zum ersten Abschnitt 12a des BSB-Absorptionsteils lta zurückgeführt. Etwa vorhandener überschüssiger belebter Schlamm, der im Teil Ha der Sauerstoffanreicherungszone nicht benötigt wird, wird über die Leitung 23 abgeführt. Im BSB-Assimilationsteil 1IZ? anfallendes Abgas wird aus dem dritten Abschnitt 12eüber eine Leitung 37 abgeführt.

Die bei der vorliegenden Anordnung erzielte äußerst wirtschaftliche Sauerstoffausnutzung wird durch ein zufälliges und überraschendes Zusammenpassen des Sauerstoffbedarfs einerseits für die Ozondesinfektion und andererseits für die Reinigung durch biochemisches Oxygenieren in der Belebtschlammstufe erreicht. Diese Anpassung ist teilweise auf den sehr hohen Ausnutzungsgrad und auf den bemerkenswert umfassenden Abbau des BSB zurückzuführen, die erzielbar sind, wenn Sauerstoff in geeigneter Weise für den Sauerstoffanreicherungs-Belebungsvorgang verwendet wird. Die Abstimmung läßt sich durch das folgende Beispiel veranschaulichen.

38 Millionen 1 Abwasser pro Tag, das 220 ppm BSB enthält (ein mittelstarkes Abwasser) werden in eine Belebungszone, die mehrstufig aufgebaut ist und im Gleichstrom arbeitet (F i g. 1), eingebracht und kommen dort mit sauerstoffreichem Gas in Kontakt. Die zugeführte Mischenergie, die Biomasse, der Sauerstoff und das Tankvolumen (Verweildauer) reichen aus, um mehr als 90% des BSB abzubauen. Das mit Sauerstoff angereicherte Gemisch wird aufgetrennt; dem Klärbekken wird ein vorgereinigtes Abwasser entnommen, das 20 ppm BSB und 5 ppm gelösten Sauerstoff enthält. Das vorgereinigte Abwasser wird dann in einer Nachbehandlungszone mit einem Gasgemisch aus 3% Ozon und 97% Sauerstoff in solchen relativen Mengen in Kontakt gebracht, daß 5 Gewichtsteile Ozon je 10⁶ Gewichtsteile Abwasser vorhanden sind. Für diesen Zweck kann eine mehrstufige Gegenstromkontakteinrichtung der in F i g. 1 veranschaulichtet! Art verwendet werden. Die zugeführte Mischenergie und das Tankvolumen reichen aus, um den Gehalt des gereinigten Abwassers an gelöstem Sauerstoff auf 40 ppm zu steigern. Infolge seiner hohen Löslichkeit im Vergleich zu Sauerstoff und des in der mehrstufigen Kontakteinrichtung erzielten wirkungsvollen Stoffaustauschs wird praktisch das gesamte im Gas vorhandene Ozon absorbiert; aus der Nachbehandlungszone wird ein verbrauchtes Gas abgezogen, das weniger als 1 ppm Oj enthält. Dieses zu ungefähr 85% aus Sauerstoff bestehende verbrauchte Gas (der Rest ist im wesentli-

chen COi und N2) wird als Hauptteil des sauerstoffreichen Gases benutzt, das in die Belebungsstufe eingeleitet wird. Wegen der praktisch völligen Beseitigung von O3 aus dem verbrauchten Gas in der Nachbehandlungs-Ozonisierungszone wird die aktive Biomasse in der Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe nicht abgetötet oder beschädigt, wenn der große O2-Rückstand wieder verwendet wird.

Die Dosierung von 5 Gewichtsteilen O3 pro 10⁶ Gewichtsteile gereinigtes Abwasser in der Nachbehandlungszone erfordert 189 kg O2 pro Tag für die Zufuhr des O3 zur Behandlung von 38 Millionen 1 Abwasser pro Tag. Wenn das der Ozonkontakteinrichtung zugeführte Gasgemisch 3% O3 enthält, beträgt die Gesamtzufuhr von O₁-I-O₃ 189 :0,03 = 6305 kg pro Tag. Eine Steigerung des Gehalts an gelöstem Sauerstoff von 5 auf 40 ppm erfordert 1325 kg O₂ pro Tag. Der bei der Ozonbehandlung (entweder als O₂ oder als O3) insgesamt verwendete Sauerstoff beläuft sich infolgedessen auf 189 + 1325 = 1514 kg pro Tag. Der Teil des O2, der für die Umwandlung in (und den Verbrauch als) Ozon sowie für die Anhebung des Gehalts des gereinigten Abwassers an gelöstem Sauerstoff verwendet wird, beträgt daher !514 :6305 = 24,0%. Es darf angenommen wer ?en, daß diese geringe Ausnutzung bislang von der Verwendung von O₂ als Ozonquelle bei der Abwasserbehandlung abgeschreckt hat Das heißt, die Ausnutzung von nur ungefähr ¹A des zugeführten Sauerstoffs ließ sich wirtschaftlich nicht rechtfertigen; da eine Rückführung des überschüssigen Sauerstoffs zum Ozonerzeuger nicht möglich war, ginge der Rest oder ³A des zugeführten O₂ verloren.

In diesem Beispiel enthält das von der Ozonkontakteinrichtung abgegebene verbrauchte Gas noch 6305-1514 = 4791 kg O₂ pro Tag. Erfindungsgemäß wird dieses Gas zu der Oxygenierungs-Belebtschlammstufe zurückgeführt. In dieser Stufe erfordert der Abbau von 220-20 = 200 ppm BSB eine Sauerstoffzufuhr von ungefähr 7566 kg pro Tag, wenn man eine 90%ige O₂-Ausnutzung in dieser Stufe annimmt Bei dem vorliegend betrachteten speziellen Beispiel ist der O₂-Bedarf in der Belebungsstufe größer als die nicht verbrauchte O₂-Menge aus der Ozonbehandlungsstufe. Der fehlende Sauerstoff von 7566-4791 = 2775 kg pro Tag wird als frischer Sauerstoff der Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe zusätzlich zugeführt

Es versteht sich, daß die Anordnung nach der Erfindung eine Vielzahl von anderen Betriebsarten als gemäß dem vorstehenden Beispiel erlai'bt Wenn beispielsweise das in einer Menge von 38 Millionen 1 pro Tag angelieferte Abwasser 110 ppm BSB enthält (ein schwaches Abwasser) und das aus dem Klärbecken abströmende vorgereinigte Abwasser noch 10 ppm BSB aufweist (ein 90%iger Abbau), dann sind in der Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe ungefähr 3851 kg O₂ erforderlich, wenn man eine 90%ige O₂-Ausnutzung in dieser Stufe annimmt Wenn das vorgereinigte Abwasser mit einem Gasgemisch aus 3% O3 und 97% O₂ behandelt wird und die O3-Dosierung drei Gewichtsteile je K)⁶ Gewichtsteile Abwasser beträgt, sind für die Nachbehandlung 113,4 kg O; erforderlich. Die gesamte, der Nachbehandlungszone zugeführte Oj-I-O₂-Menge beträgt wie im voriger Beispiel 113,4 : 0,03 = 3780 kg pro Tag. Der Anteil de! bei der Nachbehandlung ausgenutzten O₂+ Oj beläufi sich auf (1325 + 113,4)/3780 = 38,1%. Das zur Sauer stoffanreicherungs-Belebtschlammstufe zurückgeführt« verbrauchte Gas enthält 3780-(1325+113,4)«2342 k{

0₂ pro Tag und kann in dieser Stufe ohne weiteres verbraucht werden, da 3783 kg O2 pro Tag für den BSB-Abbau benötigt werden.

Gemäß einer dritten Betriebsweise, bei der die Einsatzbedingungen im übrigen dem vorausgehenden Beispiel für die Behandlung eines schwachen Abwassers entsprechen, wird der Ozonerzeuger so weit gedrosselt, daß das Ozon-Sauerstoff-Gemisch 1,5 Vol.-% O3 anstelle von 3 Vol.-°/o O₃ enthält In diesem Falle muß der Ozonerzeuger 113,4 :0,015 = 7560 kg O2+O3 pro Tag liefern, wovon 1325+113,4» 1438 kg pro Tag bei der Nachbehandlung verbraucht werden, so daß 6115 kg pro Tag zur Einleitung in die Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe verbleiben. Da jedoch nur 3783 kg O2 pro Tag für den BSB-Abbau erforderlich sind, liegt ein Überschuß von 2332 kg O2 pro Tag vor, der verlorengeht. Dies entspricht einer nur ungefähr 65%igen Ausnutzung des der Anordnung insgesamt zugeführten O₂. Der Wirkungsgrad ist infolgedessen erheblich niedriger als bei den beiden anderen beschriebenen Betriebsarten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der BSB-Abbau in der Sauerstoffanreicherungs-Belebtschlammstufe zwischen 100 und 200 ppm liegt, beträgt die Ozonkonzentration in der Ozonerzeugerzone mindestens 1 Vol.-°/o. Dieses Verhältnis stellt sicher, daß praktisch der gesamte Sauerstoff, der der Nachbehandlungszone zugeführt und dort nicht verwendet wird, um den Gehalt des gereinigten Abwassers an gelöstem Sauerstoff zu erhöhen, in der Oxygenierungsstufe verbraucht werden kann. Das heißt, der Sauerstoffbedarf des der Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe zugeleiteten Abwassers verbraucht praktisch den gesamten Sauerstoff in dem verbrauchten Gas aus der Nachbehandlungszone (abweichend von der oben erläuterten dritten Betriebsart).

Die F i g. 3 und 4 zeigen die Beziehung zwischen dem BSB-Abbau in der Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe und der 03-Konzentration des der Nachbchandlungs-Desinfektionsstufe zugeführten Gases. Die Kurven der F i g. 3 gelten für verschiedene 03-Dosierungen zwischen 2 und 8 ppm. Alle Kurven bis auf eine gehen von einer 95%igen Gesamtausnutzung des dem System zugeleiteten Sauerstoffs (entweder als O₂ oder als O₃) sowie von einer Anreicherung an gelöstem Sauerstoff (Δ DO) des gereinigten Abwassers von 35 ppm in der Nachbehandlungsstufe aus. Das heißt, das die Nachbehandlungszone verlassende desinfizierte Produktwasser hat einen Gehalt an gelöstem Sauerstoff, der um ungefähr 35 ppm liegt als bei dem in diese Zone einströmenden gereinigten Abwasser. Die für eine 9O°/oige Ausnutzung bei einer 03-Dosierung von 3 ppm geltende Kurve wurde aufgenommen, um (durch einen Vergleich mit der Kurve für 95%ige Ausnutzung und

3 ppm O3) zu zeigen, daß die veranschaulichten Beziehungen durch Unterschiede hinsichtlich des prozentualen O₂-Verbrauchs nicht drastisch beeinflußt werden. Die beiden für eine O₃-Dosierung von 3 ppm geltenden Kurven liegen vielmehr recht nahe beieinander. Jede der Kurven gibt für die betreffende 03-Dosierung die minimale 03-Konzentration an, die von dem Ozonerzeuger geliefert werden kann, ohne die 02-Anforderungen zu überschreiten, das heißt ohne übermäßigen O₂, der in die Flüssigkeit eingebracht wird.

Wenn beispielsweise in der Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe 200 ppm BSB abgabaut werden und die 03-Dosierung bei der Nachbehandlung 5 ppm beträgt, muß die Oj-Konzentration des vom Ozonerzeuger gelieferten Gases mindestens 2% O₃ in O2 betragen, andernfalls wird mehr O₂- als O₃-Verdünnungsmittel verwendet, als (bei einer 95%igen Ausnutzung) anschließend für den BSB-Abbau verbraucht werden kann. Der überschüssige O₂ geht verloren, da bei der vorliegenden Anordnung keine Maßnahmen vorgesehen sind, um das verbrauchte Gas zu reinigen und zum Ozonerzeuger zurückzuführen. Nur von außen angeliefertes Gas, das mindestens 75% Sauerstoff enthält, wird in die Ozonerzeugungszone eingeleitet Wenn die Anordnung unmittelbar auf einer der O₃-Dosierungskurven betrieben wird, reicht der dem Ozonerzeuger zugeführte O2 gerade aus, um den gesamten O₂-Bedarf der Anordnung zu decken, und zwar für die O₃-Erzeugung, für die Anreicherung des gereinigten Abwassers mit gelöstem Sauerstoff bei der Nachbehandlung und für den BSB-Abbau bei der Oxygenierungs-Belebtschlammbehandlung. Infolgedessen braucht der BeIebungsstufe kein Zusatzsauerstoff unmittelbar von der Sauerstoffquelle aus zugeführt zu werden. Wenn die Anlage so betrieben wird, daß der Nachbehandlungszone ein Gasgemisch mit einer höheren als einer der Kurven entsprechenden O₃-Konzentration zugeführt wird, steht in dem verbrauchten Gas aus der Nachbehandlung weniger O₂ zur Verfugung als in der Oxygenierungsstufe erforderlich ist. Infolgedessen muß mit Zusatzsauerstoff gearbeitet werden.

Aus F i g. 3 folgt daß bei dem oberen Grenzwert von 4% O₃ für das Ozonisierungsgasgemisch Abwasser mit niedrigem BSB nicht ohne O₂-Verlust in der Sauerstoffanreicherungsstufe gereinigt und mit hohen O₃-Dosen versehen werden können. Beispielsweise sei angenommen, daß in dem Abwasser 100 ppm BSBs abzubauen sind und daß die O₃-Dosierung bei der Nachbehandlung acht Teile pro 1O⁶TeUe Abwasser betragen soll. Dies bedeutet, daß bei einem unmittelbaren Arbeiten auf der 8-ppm-O₃-Dosierungskurve (ohne O₂-Verlust oder O₂-Mangel) die Ozonkonzentration in dem der Nachbehandlungszone zugeführten Gasgemisch über 5% O3 liegen müßte. Ein solcher Wert ist jedoch im Hinblick auf die Ozonerzeugung äußerst unwirtschaftlich; er birgt außerdem möglicherweise Gefahren in sich, so daß die 03-Konzentration erfindungsgemäß nicht über 4% liegen darf. Bei einer Dosierung von 8 ppm O₃ und bei Verwendung von 4% O₃ steht jedoch in dem verbrauchten Gas aus der Nachbehandlung ausreichend Sauerstoff zur Verfügung, um ungefähr 130 ppm BSB abzubauen, während das in die Oxygenierungsstufe gelangende Abwasser nur 100 ppm BSB5 enthält, die abgebaut werden müssen. Das bedeutet, daß das verbrauchte Gas überschüssigen Sauerstoff enthält und ein Teil desselben verlorengeht, dadurch Fig.3 läßt erkennen, daß für einen vorgegebenen BSB-Abbau und eine bestimmte O₃-Dosierung das in dem der Nachbehandlungszone zugeführten Gas vorhandene O₃ vorzugsweise nicht weniger sein sollte, als dies der zugehörigen Kurve entspricht. In Anbetracht der minimalen 03-Dosierung von 2 ppm, sollten schwache Abwässer mit 100 bis 200 ppm BSB vorzugsweise mit mindestens 1 % O3 statt mit 0,5% O₃ behandelt werden, um ein Arbeiten wesentlich unterhalb der Dosierungskurve zu vermeiden.
Die Kurven nach F i g. 4 stellen verschiedene Werte

(r> für den BSB-Abbau in der Sauerstoffanre:cherungs-Belebungsstufe dar, und zwar 150, 200, 250, 300 und 400 ppm BSB. Sämtliche Kurven gelten für Bedingungen, die sich für eine Dosierung von 5 Gewichtsteilen

Ozon pro 10⁶ Gewichtsteilen gereinigtes Abwasser und für eine Anreicherung an gelöstem Sauerstoff bei der Nachbehandlung von 35 ppm eignen. Die Kurvenschar, der die linke Ordinate zugeordnet ist, gibt die Abhängigkeit der prozentualen Gesamtsauerstoffausnutzung der Anordnung (als O₂ oder als O3) in Abhängigkeit von den Volumenprozenten O3 an, die der Ozonerzeuger liefert. Die der rechten Ordinate zugeordnete Kurvenschar zeigt den gegenseitigen Zusammenhang zwischen der Menge des Zusatzsauerstoffs, ausgedrückt als Prozentsatz des O₂, der für die Sauerstoffanreicherungs-Belebungsstufe erforderlich ist, und dem Prozentsatz an O3, den der Ozonerzeuger abgibt.

Aus F i g. 4 ist zu erkennen, daß für alle Werte des BSB-Abbaus die O₂-Ausnutzung maximal bleibt, solange die Menge des der Sauerstoffanreicherungsstufe zugeführten Zusatzsauerstoffs gleich Null ist oder über Null liegt. Bs sei beispielsweise auf die 200-ppm-BSB-Abbaukurven verwiesen, die erkennen lassen, daß ungefähr 42% Zusatzsauerstoff erforderlich sind, wenn das in die Nachbehandlungszone eingeleitete Gas 3% O₃ enthält Wenn der Prozentsatz an O3 in diesem Gas abnimmt, wird auch der Prozentsatz des Zusatzsauerstoffs kleiner, bis bei ungefähr 1,9% O3 die Menge des Zusatzsauerstoffs zu Null geworden ist. Innerhalb dieses gesamten Bereiches abnehmender 03-Konzentration im Gasgemisch blieb jedoch die 02-Ausnutzung konstant und hatte diese Ausnutzung den Höchstwert von ungefähr 90%. Wenn die O₃-Konzentration unter 1,9% fällt, wird die Menge des Zusatzsauerstoffs »negativ«, das heißt innerhalb des Systems steht mehr Sauerstoff zur Verfügung als erforderlich ist, um in der Sauerstoffanreicherungszone bei einer 90%igen Ausnutzung in dieser Zone für die Reinigung sowie in der Nachbehandlungszone für die Desinfektion und die Anreicherung mit gelöstem Sauerstoff zu sorgen. Der überschüssige Sauerstoff geht verloren, indem er entweder vor oder nach dem Einleiten in die Sauerstoffanreicherungszone abgelassen wird. Dadurch wird die prozentuale Sauerstoffausnutzung der Gesamtanlage verringert, wie dies aus den auf der linken Seite des Diagramms befindlichen Kurven ersichtlich ist, die rasch abfallen, wenn der Zusatzsauerstoff negativ wird. Beispielsweise ist bei 1% O3 die 200-ppm-O₂-Ausnutzungskurve von 90% (bei 1,9% O₃) auf ungefähr 50% gefallen.

F i g. 4 zeigt außerdem, daß dann, wenn der BSB-Wert des Abwassers niedriger wird, der Bereich der zulässigen O3- Konzentrationen, die einer maximalen O₂-Ausnutzung entsprechen, enger wird. Entsprechend F i g. 3 wird dieser hohe O₂-Ausnutzungsbereich mit einer 5-ppm-O₃-Dosierung bei einem BSB-Abbau von ungefähr 120 ppm verlassen, wenn eine Beschränkung auf unter 3% O3 erfolgt. Kurven ähnlich Fig.4 für andere O₃-Dosierungen würden den gleichen Trend wie F i g. 3 erkennen lassen, daß nämlich bei hoher 03-Dosierung die Anordnung nicht mit hohem O₂-AuS-nutzungsgrad arbeiten kann, wenn nicht der BSB-Ge-

Tabelle

halt des Abwassers verhältnismäßig hoch ist.

Eine der überraschenden Feststellungen, die in Verbindung mit der Erfindung gemacht wurden, ist, daß im Gegensatz zum Stand der Technik das aus einer Belüftungs-Belebtschlammbehandlung abströmende Wasser in ausreichender Weise durch Ozondosierungen bis herab zu zwei Teilen O₃ je 10⁶ Teilen gereinigtes Wasser selbst dann desinfiziert werden kann, wenn das gereinigte Abwasser vor der Desinfektion BSB und CSB aufweist Das bedeutet, daß ein BSB und ein CSB des gereinigten Abwassers mittels Sauerstoff bei der Nachbehandlung oxydiert werden kann und das Ozon nur in einer zur Desinfektion des Abwassers ausreichenden Menge zugeführt werden muß. Sauerstoff ist selbstverständlich wesentlich billiger als Ozon, so daß dieser Feststellung große Bedeutung im Hinblick darauf zukommt, die Gesamtkosten für die Abwasserreinigung und -desinfektion so niedrig wie möglich zu halten.

Ein weiterer unerwarteter Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Feststellung, daß, obwohl die obengenannte Ozondosierung in der Nachbehandlungszone wesentlich ist und dieser Zone in einem O₂-O3-Gasgemisch zugeführt werden muß, das aus dieser Zone entnommene verbrauchte Gas praktisch keine Spuren von Ozon enthält. Dies ist von Bedeutung, weil das verbrauchte Gas der Sauerstoffanreicherungs-Belebtschlammzone als mindestens der Hauptteil des Sauerstoffeinsatzgases zugeleitet wird und in dieser Zone Ozon nicht toleriert werden kann, da es die für die biochemische Oxydation erforderlichen Bakterien abtöten würde.

¹ Diese Vorteile wurden durch eine Reihe von Versuchen belegt, bei denen Abwasser im Rahmen einer Belebtschlammbehandlung mit reinem Sauerstoff belüftet wurde und bei denen das gereinigte Abwasser der Oberseite einer mit lotrechten Böden ausgestatteten Kontakteinrichtung zugeführt wurde, um nach unten im Gegenstrom zu einem hochsteigenden, ozonhaltigen Gas zu laufen. Bei einer Versuchsgruppe (Nr. 1 bis 3) bestand das in den unteren Teil der Kontakteinrichtung eingeleitete Gasgemisch aus O₂ und O₃, während es sich bei der anderen Versuchsgruppe (Nr. 4 bis 6) um ein Gemisch aus Luft und O₃ handelte. Die Daten dieser Versuche sind in Tabelle I zusammengestellt.

Das aus der Ozonisierungs-Nachbehandlungsstufe stammende verbrauchte Gas wurde während dieser Versuche periodisch analysiert; es enthielt kein Ozon, wenn die Ozondosierung bei 2 und 5 ppm (z. B. Versuche Nr. 1, 2, 4 und 5) lag. Dieses Gas wies Ozonspuren auf, wenn die Ozondosierung im gereinigten Abwasser auf 8 ppm erhöht wurde (z. B. Versuche Nr. 3 und 6); dies war jedoch auf die mit einem relativ schlechten Wirkungsgrad arbeitende, mit lotrechten Böden versehene Kontakteinrichtung zurückzuführen.

Solche Spuren würden bei einer mehrstufigen Kontakteinrichtung der in den F i g. 1 und 2 bei 29 veranschaulichten Art beseitigt.

Versuch
Nr.

Abwasser
BSB

(ppm)

Gereinigtes

Abwasser

BSB

(ppm)

Gereinigtes

Abwasser

CSB

(ppm)

O3 zur

Nachbehandlung

(Vol.-o/o) 03-Dosierung

(ppm)

Koliforme Keime
(Anzahl/100 ml)

Ein

Aus

Gelöster

Sauerstoff

(ppm)

Ein Aus

95-100	9,0	30	0,55	2,00	7,4XlO⁴	1,6x103	0,9	44,4
95-100	13,0	30	1,33	5,00	3,3XlO⁴	1,0x103	0,5	45,1

	Abwasser	19	Gereinigtes	21 33	563	Koliforme	20	Aus	Gelöster	r	Aus
	BSB		Abwasser					4,5x10'	Sauerstofl		38,7
		Gereinigtes	CSB			Keime	3,3x103	(ppm)	12,0
	(ppm)	Abwasser	(ppm)	Oi zur	Oi-Dosie-	(Anzahl/100 ml)	4,0x101	Ein	12,3
Fortsetzung	95-100	BSB	31	Nachbe	rung		1,5x10·	0,6	12,8
Ver	70-80	(ppm)	34	handlung		Ein		1.3
such	70-80	10,5	28	(VoL-¹Vc)	(ppm)	4,2 x 10*		2,8
Nr.	70-80	11,0	33	2,28	8,00	3,9x105		1,5
		11,0	0,27	2,00	4,4x105
3	10,5	0,66	5,00	3,7 χ 105
4		1,06	8,00
5
6

Die Tabelle läßt erkennen, daß die niedrige Ozondosierung von 2 Gewichtsteilen O3 pro 10⁶ Gewichtsteile gereinigtes Abwasser (Versuche Nr. 1 und 4) ausreichte, um die koliforme Keimzahl von einem unannehmbaren Wert (7,4 χ 10⁴) auf einen Wert (1,6 χ 10³) herabzudrücken, der es erlaubt, das desinfizierte Produktwasser in ein kommunales Wasser einzuleiten. Der Versuch Nr. 3 zeigt, daS die höchste Ozondosierung von 8 Gewichtsteilen O3 pro 10⁵ Gewichtsteilen gereinigtes Abwasser ausreicht, um das desinfizierte Produktwasser als Trinkwasser zu verwenden. Ein Vergleich zwischen den beiden Versuchen mit O2-O3-Gas bzw. mit dem Luft-03-Gasgemisch bei vergleichbaren 03-Dosierungen von 2 ppm (Versuche Nr. 1 und 4), 5 ppm (Versuche Nr. 2 und 5) und 8 ppm (Versuche Nr. 3 und 6) läßt erkennen, daß die bei der Nachbehandlung erreichte Anreicherung an gelöstem Sauerstoff bei Verwendung des O2-O3-Gases ungefähr dreimal so hoch war wie bei Verwendung des Luft-O3-Gasgemisches. Dies veranschaulicht, daß erfindungsgemäß der Gehalt des gereinigten Abwassers an gelöstem Sauerstoff wesentlich erhöht werden kann und daß dadurch die Güte des das desinfizierte Produkt aufnehmenden Wasserkörpers bedeutend verbessert werden kann. Im Gegensatz dazu wird durch die Zufuhr eines Luft-O3-Gemisches zur Nachbehandlungszone nur eine begrenzte Verbesserung erzielt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Sauerstoffanreicherung und Ozonisierung von Abwasser, das einen Rest-BSB ·-, darstellende biologisch abbaufähige organische Stoffe enthält, bei dem das Abwasser in einer Sauerstoffanreicherungszone mit belebtem Schlamm und einem Einsatzgas gemischt wird, das aus Sauerstoff besteht oder einen wesentlichen ι ο Anteil Sauerstoff enthält, bei dem ferner das mit Sauerstoff angereicherte Gemisch in ein gereinigtes Abwasser mit verringertem BSB-Gehalt und einem Schlamm getrennt wird, von dem mindestens ein Teil als belebter Schlamm zur Sauerstoffanreicherungs- ι j zone zurückgeführt wird, und bei dem das im Wasser enthaltende Gas aus der Sauerstcffanreicherungszone abgezogen und das gereinigte Abwasser unter Bildung von desinfiziertem, mit Sauerstoff angereichertem Produktwasser in einer Ozonisierungszone mit einem ozon- und sauerstoffhaltigen Gas gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das ozon- und sauerstoffhaltige Gas der Ozonisierungszone in Form eines Gases zugeführt wird, das 0,5 bis 4 Vol.-% Ozon enthält, das in einer Ozonerzeugungszone gewonnen wird, der mindestens 75Vol.-% Sauerstoff enthaltendes Gas ausschließlich von einer externen Quelle aus zugeleitet wird, daß das gereinigte Abwasser während einer Verweildauer von 2,5 bis 20 Minuten in der jo Ozonisierungszone mit dem ozon- und sauerstoffhaltigen Gas in solchen Anteilen gemischt wird, daß mindestens zwei Gewichtsteile Ozon auf 10⁶ Gewichtsteile des gereinigten Abwassers gelöst werden, daß ferner aus der Ozonisierungszone ein verbrauchtes Gas mit mindestens 60 Vol.-% Sauerstoff und desinfiziertes, mit Sauerstoff angereichertes Produktwasser entnommen werden, dessen Gehalt an gelöstem Sauerstoff um 10 bis 60 ppm höher als der Gehalt an gelöstem Sauerstoff in dem die Sauerstoffanreicherungszone verlassenden gereinigten Abwasser ist, und daß mindestens ein Teil des verbrauchten Gases aus der Ozonisierungszone der Sauerstoffanreicherungszone zur Lieferung mindestens des Hauptteiles an Sauerstoff in dem v> Einsatzgas zugeführt wird, wobei das aus der Sauerstoffanreicherungszone abgeführte Abgas 20 bis 70 Vol.-% Sauerstoff enthält und nicht mehr als 40 Vol.-% der Gesamtmenge an Sauerstoff ausmacht, der der Sauerstoffanreicherungszone und der w Ozonerzeugungszone zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sauerstoffanreicherungszone 100 bis 200 ppm BSB des Abwassers abgebaut werden und daß das aus dieser Zone abströmende τ> gereinigte Abwasser in der Ozonisierungszone mit einem Ozon-Sauerstoff-Gemisch gemischt wird, das mindestens 1 Vol.-% Ozon enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Sauerstoff in dem wi der Sauerstoffanreicherungszone zugeführten Einsatzgas aus dem von der Ozonisierungszone kommenden verbrauchten Gas stammt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzgas, das mindestens h^ri 60 Vol.-% Sauerstoff enthält, zusammen mit dem verbrauchten Gas in die Sauerstoffanreicherungszone als Einsatzgas eingeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Ozonisierungszone gearbeitet wird, die eine Folge von gesonderten Stufen umfaßt und daß das gereinigte Abwasser und das ozon- und sauerstoffhaltige Gas in jeder Stufe gemischt und im Gegenstrom nachfolgenden Stufen zugeführt werden, wobei das gereinigte Abwasser in die erste Stufe eingeleitet und das verbrauchte Gas aus der ersten Stufe abgezogen wird und wobei das ozon- und sauerstoffhaltige Gas in das desinfizierte Produktwasser eingeleitet wird, das die letzte Stufe verläßt

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Ozonerzeugungszone eingeleitete, von außen angelieferte Gas mindestens 85Vol.-% Sauerstoff enthält, daß das aus der Ozonisierungszone stammende verbrauchte Gas mindestens 70Vol.-% Sauerstoff enthält und daß das Abgas der Sauerstoffanreicherungszone nicht mehr als 30Vol.-% der gesamten Sauerstoffmenge enthält, die der Sauerstoffanreicherungszone und der Ozonisierungszone zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Ozonerzeugungszone erzeugte ozon- und sauerstoffhaltige Gas 1 bis 3 Vol.-% Ozon enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens einen Teil des verbrauchten Gases aus der Ozonisierungszone enthaltende Einsatzgas den gesonderten Abschnitten einer Sauerstoffanreicherungszone zugeführt wird, die einen ersten Abschnitt, innerhalb dessen ein erster Teil des Einsatzgases mit dem Abwasser und Belebtschlamm für eine Zeitdauer gemischt wird, die nur ausreicht, um ein teilweise mit Sauerstoff angereichertes Gemisch zu bilden, und einen zweiten Abschnitt aufweist, innerhalb dessen ein zweiter Teil des Einsatzgases mit BSB-angereichertem Schlamm, der durch Abtrennen des der Ozonisierungszone zuzuleitenden gereinigten Abwassers von dem teilweise oxydierten Gemisch erhalten wird, für eine Zeitdauer gemischt wird, die dafür ausreicht, daß der Schlamm den BSB assimiliert und den belebten Schlamm bildet.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ozonisierungszone mit dem gereinigten Abwasser eine Menge an Ozon gemischt wird, die nur ausreicht, um das gereinigte Abwasser zu desinfizieren.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer des gereinigten Abwassers in der Ozonisierungszone nicht mehr als das 0,33fache der Verweildauer des Gemisches in der Sauerstoffanreicherungszone ausmacht.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Ozonisierungszone entnommene desinfzierte Produktwasser einen Sauerstoffgehalt hat, der um 10 bis 40 ppm höher als der Sauerstoffgehalt des aus der Sauerstoffanreicherungszone abströmenden gereinigten Abwassers ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ozonisierungszone mit einer solchen Menge an Ozon, bezogen auf die Menge des gereinigten Abwassers, gearbeitet wird, daß nicht mehr als 8 Gewichtsteile Ozon je 10⁶ Gewichtsteile

gereinigtes Abwasser gelöst werden.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Sauerstoffanreicherungskammer, die gesonderte Einlasse für Abwasser, belebten Schlamm und ein der Sauerstoffanreicherung dienendes Einsatzgas, eine Einrichtung zum Mischen des Abwassers, des Einsatzgases und des belebten Schlamms sowie gesonderte Auslässe für Abgas und das mit Sauerstoff angereicherte Gemisch aufweist, ferner mit einem Klärbecken zum Auftrennen des mit Sauerstoff angereicherten Gemischs in gereinigtes Abwasser und belebten Schlamm, das einen Einlaß, der an den Auslaß der Sauerstoffanreicherungskammer für das mit Sauerstoff angereicherte Gemisch angeschlossen ist, einen Auslaß für das gereinigte Abwasser, über den die abgetrennte, mit Sauerstoff angereicherte Flüssigkeit austritt, und einen Schlammauslaß besitzt, der mit dem Schlammeinlaß der Sauerstoffanreicherungskammer in Verbindung steht sowie mit einer Ozonisierungskammer, die einen Einlaß für gereinigtes Abwasser, der an den Klärbeckenauslaß für gereinigtes Abwasser angeschlossen ist, einen Gaseinlaß, der mit einem Ozonerzeuger zur Lieferung eines ozon- und sauerstoffhaltigen Gases in Verbindung steht, sowie einen Gasauslaß für verbrauchtes Gas und einen Flüssigkeitsauslaß zur Ableitung von desinfiziertem, mit Sauerstoff angereichertem Produktwasser aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaß der Ozonisierungskammer (29) an einen Ozonerzeuger (27) angeschlossen ist, der mit einer externen Quelle für sauerstoffreiches Gas in Verbindung steht, das mindestens 75% Sauerstoff enthält, der die alleinige Quelle für das dem Ozonerzeuger (27) zugeführte Gas bildet, und daß der Auslaß der Ozonisierungskammer (29) für das verbrauchte Gas mit dem Eiusatzgaseinlaß der Sauerstoffanreicherungskammer (11) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der externen Quelle für sauerstoffreiches Gas und dem Einsatzgaseinlaß der Sauerstoffanreicherungskammer (11) eine Umgehungsleitung vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ozonisierungskammer (29) eine Folge von miteinander verbundenen Abschnitten (30a, 30b, 30c) aufweist, daß der erste Abschnitt (3Oa^ dieser Folge mit dem Einlaß für das gereinigte Abwasser und dem Auslaß für das verbrauchte Gas versehen ist und daß der letzte Abschnitt (30c) der Folge den Gaseinlaß für das ozonhaltige Gas und den Flüssigkeitsaus'? ß für die Abgabe des Produktwassers aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsfassungsvermögen der Ozonisierungskammer (29) nicht mehr als das 0,33fache des Flüssigkeitsfassungsvermögens der Sauerstoffanreicherungskammer (11) ausmacht.