DE2246652A1

DE2246652A1 - Effluent/sewage treatment under pressure at elevated temp - for reduction of B.O.D. or C.O.D. at increased rates

Info

Publication number: DE2246652A1
Application number: DE19722246652
Authority: DE
Inventors: Donald F Prof Othmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1974-03-28

Abstract

Treatment of aq. efffluents, e.g. domestic or ind. waste liq., is by (a) dissolving oxygen in the liq. and holding this in a press. zone at the press. of 0.5-10 atmos. (gauge) and at a temp. 86 degrees C, to increase the solubility of O2 and other gases in the liq.; (b) discharging the liq. from the press zone and expanding it to atmospheric pressure, thereby reducing the solubility of the dissolved gases, at least part being released and discharged; (c) recycling the expanded liq. into the press. zone after again placing it under press. to increase the solubility and feed of O2; and (d) repeating the cycle 2-50 times to provide a residence time of 10 mins in the press. zone.

Description

Verfahren zur Behandlung wässriger Schmutzflüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung wässriger Schmutzflüs'sigkeiten, insbesondere der Abwässer von Haushalten und Industriebetrieben. Method of Treating Aqueous Dirty Liquids The invention relates to a method for treating aqueous dirty liquids, in particular of household and industrial wastewater.

Der biologische Sauerstoffbedarf BSB oder der chemische Sauerstoffbedarf CSB einer Schmutzflüssigkeit, die organische Verunreinigungen enthält, wird durch diejenige biochemische, d. h.The biological oxygen demand BOD or the chemical oxygen demand COD of a dirty liquid that contains organic contaminants is caused by that biochemical, d. H.

also aerobe Oxydation verringert und damit beseitigt, die die Ursache dieses Sauerstoffbedarfes ist. Normalerweise ist Luft die Quelle, aus der die Mikroorganismen mit Sauerstoff versorgt werden, welche die Schmutzanteile angreifen und sie im Verlauf ihrer Lebensprozesse in Kohlendioxyd umwandeln, es wurde aber auch schon technischer Sauerstoff in einer Konzentration von mehr als 90 % in aeroben Behandlungsverfahren angewendet.So aerobic oxidation decreases and thus eliminates the cause this oxygen demand is. Usually air is the source from which the microorganisms come from are supplied with oxygen, which attack the dirt and they in the course convert their life processes into carbon dioxide, but it also became more technical Oxygen at a concentration greater than 90% in aerobic treatment processes applied.

Die aeroben, normSerweise als sogenannte Sekundärverfahren bezeichneten Verfahren zur Behandlung von Abwässern weisen viele Nachteile auf; im günstigsten Anwendungsfalle sind große Anlagen, lange Behandlungszeiten und-verschiedene voneinander abhängige Verfahrens stufen erforderlich, bei denen unangenehme Gerüche abgegeben werden. Wenn solche Anlagen in der Nähe besiedelter Gebiete installiert werden, dann verderben sie wegen ihrer mehr als annehmbaren Nähe die Grundstückspreise. Noch unangenehmer sind solche Anlagen, wenn sie in Verbindung mit Salzwasser benutzt werden. Hier kann nämlich außerdem das Salzwasser, das in den verschiedenen Behandlungsstufen verwendet wird, Veränderungen der Verfahrens zustände hervorrufen und auch Einwirkungen auf die Bakterien ausüben, die den aeroben Abbauprozess durchführen.The aerobic, normally referred to as so-called secondary processes Processes for treating waste water have many disadvantages; in the cheapest Application cases are large systems, long treatment times and different from one another dependent procedural stages required, in which unpleasant Smells be delivered. If such systems are installed near populated areas then they spoil property prices because of their more than acceptable proximity. Such systems are even more unpleasant when used in conjunction with salt water will. The salt water that is used in the various treatment stages can also be used here is used, cause changes in the process states and also effects exercise on the bacteria that carry out the aerobic breakdown process.

Abwasserbehandlungsverfahren, die auf der Basis der Koagulation und Sedimentation beruhen und die gebräuchlicherweise als sogenannte Primärverfahren angewendet werden und den vorerwähnten Sekundär- oder Aerobverfahren vorangehen, können bei einem relativ hohen pH-Wert in der Größenordnung von 10 bis 11 arbeiten; bei solchen pH-Werten sind aber Mikroorganismen nahezu vollständig abgetötet.Wastewater treatment processes based on coagulation and Sedimentation are based and which are commonly used as so-called primary processes are used and precede the aforementioned secondary or aerobic procedures, can operate at a relatively high pH, on the order of 10-11; At such pH values, however, microorganisms are almost completely killed.

Es hat sich herausgestellt, daß eine chemische Oxydation bei verschiedenen Verfahren zur Behandlung von Schmutzflüssigkeiten unter Verwendung von Luftsauerstoff möglich ist, wenn die Temperaturen im Vergleich zu denen, die für die aeroben Prozesse eingehalten werden müssen, relativ hoch sind. Dabei ergeben sich recht beachtliche Reaktionsgeschwindigkeiten, wie sie beispie#lsweise in der korrespondierenden Us-Patentanmeldung Nr. 35, 485 vom 7. Mai 1970 mit der Bezeichnung "Verfahren zur Herstellung von Reinwasser aus Seewasser und anderen Lösungen durch Stoßverdampfung und Kondensation", erwähnt sind. Um die Oxydation einzuleiten un#d um zu erreichen, daß sie sich selbst aufrechterhält, muß die Flüssigkeit entsprechend hoch, über den Siedepunkt von Wasser hinaus, erhitzt werden. Bei diesen Temperaturen ist aber Sauerstoff in brauchbarem Maße in Wasser nicht mehr lösbar.It has been found that chemical oxidation occurs at various Process for the treatment of dirty liquids using atmospheric oxygen is possible when the temperatures compared to those required for the aerobic processes must be adhered to are relatively high. The results are quite considerable Reaction rates, as for example in the corresponding US patent application No. 35, 485 of May 7, 1970 with the title "Process for the production of pure water from sea water and other solutions by shock evaporation and condensation "mentioned are. To initiate the oxidation and to make it self-sustaining, the liquid must be heated to a correspondingly high level, above the boiling point of water will. At these temperatures, however, there is a useful amount of oxygen in water no longer solvable.

Es wurde gefunden, daß die Oxydation organischer Verunreinigungen durch chemische oder biologische Vorgänge mit einer beträchtlichen Steigerung des Reaktionsablaufes durchgeführt werden kann, wenn sauerstoffhaltiges Gas mit einer der Luft entsprechenden Sauerstoffkonzentration - etwa 20 % - bis hinauf zu kommerziellen Sauerstoffkonzentrationen von 90 % oder sogar bis 99 % zur Behandlung des verschmutzten Wassers benutzt werden und wenn dabei ein Druck eingehalten wird, der über 1 kg/qcm vorzugsweise 1/2 bis 5 kg/qcm über dem Atmosphärendruck liegt.It has been found that the oxidation of organic contaminants by chemical or biological processes with a considerable increase in the Reaction sequence can be carried out when oxygen-containing gas with a the oxygen concentration corresponding to the air - about 20% - up to commercial Oxygen concentrations of 90% or even up to 99% to treat the polluted Water can be used and if a pressure is maintained above 1 kg / sq cm is preferably 1/2 to 5 kg / sq cm above atmospheric pressure.

Dieser hohe Druck führt zu einer starken Steigerung der Löslichkeit des Sauerstoffes und damit zu einer Steigerung seiner Kon#-zentration für den Ablauf chemischer Reaktionen. Eine Rückführung der in Behandlung befindlichen Flüssigkeit von atmosphärischem auf überatmosphärischen Druck erlaubt, daß bei jedem Rückführzyklus zusätzlich Sauerstoff durch Lösung in die Flüssigkeit eingebracht werden kann, um den Verbrauch oder Bedarf -- BSB der Schmutzflüssigkeit oder des Abwassers zu decken.This high pressure leads to a strong increase in solubility of oxygen and thus to an increase in its concentration for the process chemical reactions. A return of the liquid under treatment from atmospheric to superatmospheric pressure allows that on each recycle cycle in addition, oxygen can be introduced into the liquid through solution to cover consumption or demand - BOD of the dirty liquid or waste water.

Bekannte Verfahren oder Vorrichtungen zur Oxydation von Abwasser durch aerobe Prozesse wenden dagegen Unterdruck an, der durch eine Venturidüse oder eine Öffnung erzeugt wird, die zum Einblasen von Luft in einen Strom des Schmutzwassers dient.Known methods or devices for the oxidation of waste water by Aerobic processes, on the other hand, use negative pressure created by a Venturi nozzle or a Opening is created that is used to inject air into a stream of dirty water serves.

Diese Düsen- oder Einblasöffnungen befinden sich jedoch an einer Stelle des Flüssigkeitsstromes, die hinter der den Strom erzeugenden Pumpe liegt. Fest steht jedoch, daß bei diesen Verfahren und Anlagen der Druck des flüssigen Systemes an der Stelle der Einleitung der Luft notwendigerweise reduziert wird. Solche Verfahren können nicht nur deswegen keinen Erfolg haben, weil die Reaktionsfreudigkeit infolge der begrenzten Sauerstoffiöslichkeit bei atmosphärischem Druck nur gering ist; sondern auch deswegen, weil sie in Wirklichkeit bei Unterdruck ausgeführt werden, so daß die Löslichkeit des Sauerstoffes in der Flüssigkeit, die behandelt wird, noch unter das normale Maß hinaus gesenkt wird.However, these nozzle or injection openings are located at one point of the flow of liquid, which is behind the pump generating the current. Fixed it is stated, however, that in these processes and systems the pressure of the liquid system at the point of introduction of the air is necessarily reduced. Such procedures can not only be unsuccessful because of the responsiveness as a result the limited oxygen solubility at atmospheric pressure is only low; but also because they are actually carried out under negative pressure, so that the solubility of oxygen in the liquid being treated is still below the normal level is lowered.

Im Gegensatz dazu kennzeichnet sich das einleitend genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß a) Sauerstoff in der Flüssigkeit gelöst und die Flüssigkeit in einer Druckzone unter einem Druck von etwa 1/2 bis 10 atü und unterhalb einer Temperatur von 86 OC gehalten wird, damit die Löslichkeit von Sauerstoff und anderen Gasen in der Flüssigkeit gesteigert wird; b) die Flüssigkeit aus der Druckzone abgeleitet und auf atmosphärischen Druck entspannt wird, wobei die gesteigerte Löslichkeit von Sauerstoff und anderen Gasen in der Flüssigkeit verringert wird; c) wobei wenigstens Teile des Sauerstoffes und anderer Gase aufgrund der verringerten Löslichkeit aus der Lösung in der Flüssigkeit freigesetzt und abgeleitet werden d) und die Flüssigkeit unmittelbar danach in die Druckzone zurückgeführt und zur Steigerung der Löslichkeit von Sauerstoff unter Zuführung von Sauerstoff wieder unter Druck gesetzt wird; e) das Unterdrucksetzen und Lösen von Sauerstoff in der Flüssigkeit und das Entspannen und Freigeben von Sauerstoff und anderen Gasen in Zyklen etwa 2- bis 50mal wiederholt wird, bei einer Gesamtverweilzeit der Flüssigkeit in der Druckzone von wenigstens 10 Minuten.In contrast to this, the procedure mentioned in the introduction is characterized according to the invention in that a) dissolved oxygen in the liquid and the liquid in a pressure zone under a pressure of about 1/2 to 10 atmospheres and below one Temperature of 86 oC is kept to allow the solubility of oxygen and others Gases in the liquid is increased; b) the liquid is diverted from the pressure zone and is relaxed to atmospheric pressure, the increased solubility is decreased of oxygen and other gases in the liquid; c) where at least Part of the oxygen and other gases due to the decreased solubility the solution in the liquid are released and drained off d) and the liquid immediately thereafter returned to the pressure zone and to increase the solubility is repressurized by oxygen with the addition of oxygen; e) pressurizing and dissolving oxygen in the liquid and relaxing it and releasing oxygen and other gases in cycles repeated about 2 to 50 times is, with a total residence time of the liquid in the pressure zone of at least 10 mins.

Es wurde gefunden, daß die Oxydation normalerweise ihren Zweck, die Flüssigkeit sehr schnell zu Reinigen auch dann erfüllt, wenn der Sauerstoff durch die Saugwirkung am Einlaß einer Pumpe eingezogen wird, die dazu dient, das Schmutzwasser zu fördern und wiederholt zurückzuführen. Die Pumpenarbeit wirkt auf den Sauerstoff in der Flüssigkeit ein und bringt Sauerstoff und Flüssigkeit in innigen Kontakt; danach werden die Gasblasen Druck ausgesetzt, so daß sie in stark zunehmender Konzentration in Lösung gehen, wenn der höhere Druck an der Austrittsseite der Pumpe wirksam wird. Bei den bekannten Verfahren ließ man die Luft bei dem sehr viel geringeren Druck eines Aspirators in Lösung gehen, der die Luft in einen Behälter abgab, der nicht unter Druck stand sondern oft teilweise unter Vakuum steht. Demzufolge wird erfindungsgemäß eine wesentlich wirksamere Nutzung der Sauerstoffzufuhr erreicht, die sich in einer erheblich schnelleren Reaktion äußert. Man erreicht dadurch eine höhere Kapazität bei einem geringeren Volumen des Behälters und erzielt darüberhinaus eine wesentlich sorgfältigere Behandlung gewisser Materialien, die anders überhaupt nicht oxydiert werden.It has been found that the oxidation normally serves its purpose Liquid to clean very quickly even when met the Oxygen is drawn in by the suction at the inlet of a pump that does this serves to convey the dirty water and return it repeatedly. The pump work acts on the oxygen in the liquid, bringing oxygen and liquid in intimate contact; then the gas bubbles are subjected to pressure so that they are in greatly increasing concentration go into solution when the higher pressure on the outlet side the pump takes effect. In the known methods, the air was left on the very much lower pressure of an aspirator to dissolve the air in a container released, which was not under pressure but is often partially under vacuum. As a result a much more effective use of the oxygen supply is achieved according to the invention, which manifests itself in a considerably faster reaction. One achieves a higher capacity with a smaller volume of the container and achieves beyond that a much more careful treatment of certain materials, which is different in general not be oxidized.

Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist es daher, den BSB und den CSB von Schmutzwasser einschließlich Abwasser durch eine Oxydation in flüssiger Phase zu reduzieren, die im Vergleich zu den üblichen Aerobprozessen in einer kleinen Einheit von relativ großer Ausgangskapazität und bei niedriger Verweilzeit durchgeführt wird.The principle of the present invention is therefore to use the BOD and the COD of wastewater, including wastewater, through oxidation in liquid Reduce that compared to the usual aerobic processes in a small phase Unit of relatively large output capacity and carried out with a low residence time will.

Dabei kann die Sauerstoffbehandlung des Abwassers nicht nur dann, wenn es sich um Salz- oder Süßwasser handelt, sondern in einigen Fällen auch bei sauren oder alkalischen Wässern mit einem pH-Wert von etwa 5 bis 11 durchgeführt werden Die Abwasser- und/oder schlammbehandlung zur Senkung des BSB kann in einem geschlossenen System erfolgen, wodurch Gerüche vermieden werden.The oxygen treatment of the wastewater can not only if it is salt or fresh water, but also in some cases acidic or alkaline waters with a pH of about 5 to 11 The wastewater and / or sludge treatment to lower the BOD can be done in one closed system, which prevents odors.

Die Sauerstoffbehandlung des Schmutzwassers zum Zwecke der Verminderung des BSB kann in einem Druckbehälter stattfinden, wobei zugleich eine Koagulation, eine Ausflockung und Sedimentation der Festanteile als Schlamm stattfindet, die entweder ursprünglich bereits vorhanden sind oder erst durch die Oxydation entstehen und wobei wahlweise mit oder ohne vorherige Zugabe von Kalkmilch zur Alkalisierung und/oder bekannten Koagulationsmitteln gearbeitet werden kann, um den Klärprozess zu unterstützen.The oxygen treatment of the wastewater for the purpose of reduction of the BOD can take place in a pressure vessel, whereby at the same time a coagulation, a flocculation and sedimentation of the solids takes place as sludge, which either originally already exist or only arise through the oxidation and optionally with or without prior addition of milk of lime for alkalization and / or known coagulants can be worked to the clarification process to support.

Die Oxydation kann in einem Behälter unter einem vergleichsweise höheren Druck als den Atmosphärendruck vorzugsweise bei einem Uberdruck von 1/2 bis 5 Atmosphären durchgeführt werden, um die Löslichkeit des Sauerstoffes zu erhöhen und zugleich seine Konzentration und infolgedessen auch die Reaktionsgeschwindigkeit zu steigern, so daß die Größe der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens verringert werden kann.The oxidation can be in a container under a comparatively higher one Pressure than atmospheric pressure, preferably at an excess pressure of 1/2 to 5 atmospheres be carried out to increase the solubility of oxygen and at the same time to increase his concentration and, as a result, the speed of reaction, so that the size of the apparatus for performing the method can be reduced can.

Außerdem kann ein wesentlicher Anteil, der für das Untpumpen der Flüssigkeit und des sauerstoffhaltigen Gasstromes in den Oxydationsbehälter erforderlichen Energie zurückgewonnen werden, indem man die aus dem Druckbehälter ausströmende Flüssigkeit durch eine Turbine oder einen anderen mechanischen Energiewandler leitet, der den Druck in Energie umwandelt.In addition, a significant proportion can be used to pump down the liquid and the oxygen-containing gas flow into the oxidation tank required energy can be recovered by removing the liquid flowing out of the pressure vessel through a turbine or other mechanical energy converter that directs the Converts pressure into energy.

Weitere wesentliche Ziele und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.Further essential objects and features of the invention are based on the following description with reference to the drawing.

Die Figur zeigt ein Arbeitsschema des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens.The figure shows a working diagram of the one designed according to the invention Procedure.

In der Figur, welche das Verfahren beschreibt, ist weder der Maßstab noch sind die relativen Größen und Höhenlagen der einzelnen Bauelemente in irgendeiner Weise verbindlich, sondern es handelt sich lediglich um die übliche Darstellung eines Verfahrensfließschemas nach Art eines Diagrammes und ohne diejenigen mechanischen Details, die in Fachkreisen bekannt sind.In the figure describing the process, neither is the scale nor are the relative sizes and elevations of the individual components in any way Wise binding, but it is just the usual representation a process flow sheet like a diagram and without those mechanical Details that are known in specialist circles.

Viele Abwandlungen dieses Verfahrens sind möglich, und zwar im Hinblick auf die verschiedenen Flüssigkeiten, Feststoffe und Gasströme. Einige spezifische Beispiele für die Durchführung und Einstellung bestimmter möglicher Fließmuster sowie für die Behandlung spezifischer Schmutzflüssigkeiten werden im folgenden Beispiel für das erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren beschrieben. Bei der Erläuterung des Verfahrens wird auf die fachüblichen Normen Bezug genommen. Das Drucksystem muß für einen Verfahrensarbeitsdruck von wenigstens 1/2 bis 5 oder in Sonderfällen für einen Druck Von 10 kg pro qcm, für Temperaturen bis zu 86 °C, für ein O bis 5Qmaliges Umwälzen der Flüssigkeitsmenge und für eine Sauerstoffzufuhr in der Größenordnung vom 2- bis 5fachen der bei hohem Druck lösbaren Sauerstoffmenge geeignet sein.Many variations on this method are possible, one of a kind on the various liquids, solids and gas flows. Some specific Examples for the implementation and adjustment of certain possible flow patterns as well as for the treatment of specific dirty liquids are shown in the following example described for the method designed according to the invention. When explaining of the procedure, reference is made to the customary standards. The printing system must for a process working pressure of at least 1/2 to 5 or in special cases for a pressure of 10 kg per square cm, for temperatures up to 86 ° C, for an O to 5Q times circulation of the amount of liquid and for an oxygen supply in the order of magnitude from 2 to 5 times the amount of oxygen that can be dissolved at high pressure may be suitable.

Wie aus der Zeichnung ersichtlicht wird in einem Behälter 10 eine Druckoxydation durchgeführt und zur Zufuhr und Rückführung von Flüssigkeit dient eine Zentrifugalpumpe 3, die auf ein oder mehrere Arbeitsstufen einstellbar ist und die dazu dient, das bei 1 durch ein Drosselventil 2 einfließende Schmutzwasser zu fördern. Das einfließende Wasser kann vorher über Siebe geführt worden sein, um große Feststoffe zu entfernen und dann noch einer Zerkleinerungsbehandlung ausgesetzt worden sein, um die enthaltenen Feststoffe auf eine Teilchengröße von etwa 6,5 mm zu reduzieren. Eine solche Zerkleinerung ist üblicherweise nicht nötig, weil die Wirkung der Zentrifugalpumpe und der Entspannungspumpe ausreicht, um die Teilchen, die normalerweise in den Abwässern von Haushalten enthalten sind, zu zerkleinern. Auch die Entspannung und das Freiwerden gelöster Gase beim Entspannen, wenn das Wasser die Dekompressionsstufe passiert, dient zum Verpuffen und Zerkleinern vorhandener Feststoffe.As can be seen from the drawing, a container 10 is a Pressure oxidation carried out and used for the supply and return of liquid a centrifugal pump 3 which can be adjusted to one or more working stages and which serves to control the wastewater flowing in at 1 through a throttle valve 2 to promote. The incoming water may have been passed through sieves beforehand, to remove large solids and then subjected to a grinding treatment have been to reduce the contained solids to a particle size of about 6.5 mm to reduce. Such comminution is usually not necessary because the The effect of the centrifugal pump and the expansion pump is sufficient to remove the particles, which is normally in the sewage are included by households, to shred. Also the relaxation and the release of dissolved gases when relaxing, when the water passes the decompression stop, it is used for deflagration and crushing solids present.

Der Druck der Pumpe 3 fördert die verschmutzte Fldssigkeit durch ein Rohr 6 in den Behälter 10 . Ein Rohr 4, das mit einem Ventil versehen ist, fördert Luft oder Sauerstoff zur Einlaß- oder Saugseite der Pumpe 3, so daß die zugeführte Luft bzw. der Sauerstoff in den einfließenden Flüssigkeitsstrom eingesaugt wird. Dieser Einsaugvorgang wird sowohl durch die normale Saugwirkung der Zentrifugalpumpe, welche unter einer leicht negativen durch das Drosselventil 2 beeinflußbaren Druckvorlast arbeitet, und/oder zusätzlich durch einen etwas höheren Gasdruck bewirkt, mit dem der Sauerstoff oder die Luft durch die mit dem Ventil ausgerüstete Leitung 4 zugeführt wird, wenn der Ansaugdruck bei 5 positiv ist. Normalerweise befindet sich die Luft- oder Sauerstoffquelle unter normalem atmosphärischen Druck, so daß der zugeführte Sauerstoff bzw. die Luft von dem negativen, d. h. Saugdruck bei 5 auf der Einlaßseite der Pumpe angesaugt wird. Der Druckbehälter 10 weist einen unteren Teil 12 auf, der mit Flüssigkeit gefüllt ist, in der sich die Oxydation abspielt und in welcher bei einigen Behandlungsverfahren außerdem auch eine Sedimentation stattfindet, bei der Schlamm bei 13 abgelagert wird. Ein oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegender Teil 11 ist mit Gas gefüllt.The pressure of the pump 3 conveys the contaminated liquid through Tube 6 into container 10. A pipe 4, which is provided with a valve, promotes Air or oxygen to the inlet or suction side of the pump 3, so that the supplied Air or the oxygen is sucked into the flowing liquid stream. This suction process is carried out both by the normal suction effect of the centrifugal pump, which can be influenced by the throttle valve 2 under a slightly negative pressure preload works, and / or additionally caused by a slightly higher gas pressure, with the the oxygen or the air is supplied through the line 4 equipped with the valve becomes when the suction pressure at 5 is positive. Usually the air or oxygen source under normal atmospheric pressure, so that the supplied Oxygen or the air from the negative, d. H. Suction pressure at 5 on the inlet side the pump is sucked in. The pressure vessel 10 has a lower part 12, which is filled with the liquid in which the oxidation takes place and in which sedimentation also takes place in some treatment processes the sludge is deposited at 13. One lying above the liquid level Part 11 is filled with gas.

Für den Fall, daß Sauerstoff unter Druck zur Verfügung steht, kann er durch eine mit entsprechenden Ventilen ausgerüstete Leitung 44 zugeführt werden, wobei jedoch auf den Vorteil verzichtet werden muß, daß die Mischung in der Pumpe 3 die Lösung des Sauerstoffs fördert, andererseits aber auch die Notwendigkeit entfällt, den unter Druck zugeführten Sauerstoff in der Pumpe 3 zu entspannen. In diesem Fall kann die Mischung in angemessener Weise dadurch erreicht werden, daß der Sauerstoff in Form kleiner Blasen in den Behälter 10 eingeleitet wird.In the event that oxygen is available under pressure, can it is fed through a line 44 equipped with appropriate valves, but the advantage must be foregone that the mixture in the pump 3 promotes the dissolution of the oxygen, but on the other hand there is also no need to to relax the oxygen supplied under pressure in the pump 3. In this case the mixture can be achieved in an appropriate manner by the fact that the oxygen is introduced into the container 10 in the form of small bubbles.

Eine Förderleitung 6 der Pumpe führt zu einer unteren, mit einem Ventil ausgerüsteten Verbindung 7 zum Druckbehälter 10 und einen im Behälter angeordneten Düsenrohrrost 16 mit vielen kleinen Löchern - oder irgendeinem anderen System -, durch das eine gleichmäßige Verteilung der einströmenden Flüssigkeit über den Gesamtquerschnitt des Behälters 10 erreicht und zugleich eine Verringerung der Störströmungen erzielt wird. Alternativ kann die Flüssigkeit aber auch an höherer Stelle eingeleitet werden, beispielsweise durch einen Sprühkopf 14, der Flüssigkeitsstrahlen 15 erzeugt, die durch den Kopfraum 11 verlaufen, der zur Sammlung von Gas dient und oberhalb des mit Flüssigkeit gefüllten Raumes 12 liegt.A delivery line 6 of the pump leads to a lower one with a valve equipped connection 7 to the pressure vessel 10 and one arranged in the container Nozzle pipe grate 16 with many small holes - or some other system -, due to the uniform distribution of the inflowing liquid over the entire cross-section of the container 10 achieved and at the same time achieved a reduction in the interfering currents will. Alternatively, the liquid can also be introduced at a higher point, for example by a spray head 14 that generates jets of liquid 15 that run through the head space 11, which is used to collect gas and above the with liquid-filled space 12 is located.

Der Behälter 10 wird daher in Form eines pneumatischen Druckbehälters betrieben, wie er in Hauswasserversorgungsanlagen üblich ist, wobei das von der Pumpe 3 geförderte Flüssigkeits- und Gasgemisch unter Druck gegen den pneumatischen Druck im Kopfraum l1 in den Behälter 10 eingeführt wird. Ein hinreichend großer überschuß an zugeführtem Sauerstoff oder zugeführter Luft wird an der Saugseite der Pumpe stets aufrechterhalten, damit auch die Aufrechterhaltung des mit Gas gefüllten Kopfraumes im Behälter 10 automatisch gewährleistet bleibt.The container 10 is therefore in the form of a pneumatic pressure vessel operated as it is customary in domestic water supply systems, whereby that of the Pump 3 pumped liquid and gas mixture under pressure against the pneumatic one Pressure in the head space l1 is introduced into the container 10. A big enough one Excess of supplied oxygen or supplied air is on the suction side the pump always maintained, thus also maintaining the gas-filled Headspace in the container 10 is automatically guaranteed.

Eine schnelle Lösung des Sauerstoffes oder der Luft in der Flüssigkeit wird durch die heftige Mischwirkung und zugleich durch die Druckwirkung der Pumpe in der Leitung 6 hervorgerufen und sie geht bis an die Grenze des Löslichkeitswertes, der durch den erzielten Druck und di#e vorhandene Temperatur definiert ist.A quick dissolution of the oxygen or air in the liquid is caused by the vigorous mixing action and at the same time by the pressure action of the pump caused in the line 6 and it goes to the limit of the solubility value, which is defined by the pressure achieved and the temperature present.

Die Lösung kann in gewissem Sinne dadurch noch unterstützt werden, daß die Flüssigkeit aus der Leitung 6 kommend durch Düsen 14 unter hohem Druck in den Sauerstoff oder die Luft eingesprüht wird, die im Kopfraum 11 vorhanden ist.' Nachdem die Flüssigkeit im Behälter mit Gas in Berührung gebracht worden ist und nachdem eine mehr oder weniger große Reaktion der organischen Bestandteile in der Flüssigkeit unter dem gegebenen Druck mit dem Sauerstoff oder der Luft stattgefunden hat, wird die Flüssigkeit an einer niedrig liegenden Stelle über eine mit Ventilen ausgerüstete Leitung 41 abgezogen, wenn die Sprühdüsen 14 angewendet werden oder es wird an einer höher liegenden Stelle bei 8 abgezogen, wenn die Flüssigkeitszufuhr bei 7 und 16 erfolgt. In beiden Fällen sättigt sich die Fliissigkeit zunächst mit Sauerstoff und mit Gasblasen, die in der Flüssigkeit enthalten sind und passiert die Höhe des Behälters 10, damit die maximale Verweilzeit für den Ablauf der aeroben oder chemischen Oxydation bzw. Zufuhr und Ergänzung des Sauerstoffes zur Deckung des Sauerstoffbedarfes der anwesenden organischen Substanzen gewährt wird.The solution can in a certain sense be supported by that the liquid from the line 6 coming through nozzles 14 under high pressure in the oxygen or air that is present in the head space 11 is injected. After the liquid in the container has been brought into contact with gas and after a more or less large reaction of the organic components in the Liquid under the given pressure with the oxygen or the If air has taken place, the liquid will overflow at a low-lying point a valved conduit 41 withdrawn when the spray nozzles 14 are applied or it will be withdrawn at a higher point at 8 when the hydration at 7 and 16 takes place. In both cases, the liquid is initially saturated with it Oxygen and with gas bubbles that are contained in the liquid and passed through the height of the container 10, so that the maximum residence time for the flow of aerobic or chemical oxidation or supply and replenishment of oxygen to cover the oxygen demand of the organic substances present is granted.

Außer den Strahlen 15, mit denen die Flüssigkeit eingesprüht wird, können auch andere Verfahren der Verteilung des eintretenden Stromes angewendet werden, die einen innigen Kontakt der Flüssigkeit mit dem im Kopfraum befindlichen Gas gewährleisten.Apart from the jets 15 with which the liquid is sprayed, Other methods of distributing the incoming current can also be used that intimate contact of the liquid with that located in the headspace Ensure gas.

Die einsetzende und stattfindende Oxydation erzeugt üblicherweise einen schnell sedimentierenden Schlamm, der sich im Boden 13 absetzt. Der Behälter 10 kann zugleich als Gegenstrom-Feststoff-Flüssigkeitskontaktbehälter verwendet werden, wenn die Flüssigkeit von 16 aus ansteigt, während die damit in Berührung tretenden und sich absetzenden Flocken der Feststoffe einen großen oder den meisten Anteil der Turbulenz unterdrücken, die bei der normalen Arbeitsweise solcher Einheiten eintritt und wobei eine mehr oder weniger geklärte Flüssigkeit bei 8 austritt. übliche Koagulationsmittel oder andere Stoffe, die die Klärung unterstützen, können, falls das gewünscht wird, einlaßseitig zugegeben werden, und zwar bei 1. Hierzu gehören auch Kalkmilch bis zu einem pH-Wert von 10 oder 11, Polyelektrolyte, Flugasche usw.The onset and occurring oxidation usually produces a rapidly sedimenting sludge that settles in the bottom 13. The container 10 can also be used as a countercurrent solid-liquid contact container when the liquid rises from 16 while in contact with it stepping and settling flakes of the solids a large or most Suppress the amount of turbulence that occurs during normal operation of such units occurs and a more or less clarified liquid emerges at 8. usual Coagulants or other substances that aid clarification can, if that is desired can be added on the inlet side, namely at 1. These include also milk of lime up to a pH value of 10 or 11, polyelectrolytes, fly ash, etc.

Unabhängig davon, ob die Flüssigkeit, die das gelöste Gas enthält, den Behälter 10 bei 8 und durch die Leitung 9 oder durch die Leitung 41 verläßt, wird sie durch eine Wasserturbine 32 geleitet, die so ausgebildet ist1 daß sie die Expansionsenergie des entspannenden Gases sowie die Energie des statischen Druckes der Flüssigkeit auszunützen imstande ist.Regardless of whether the liquid containing the dissolved gas the container 10 at 8 and through the line 9 or through The administration 41 leaves, it is passed through a water turbine 32, which is so designed1 that they have the expansion energy of the relaxing gas as well as the energy of the static Is able to utilize the pressure of the liquid.

So wird ein großer Anteil der Energie, die für den Betrieb der Pumpe 3 benötigt wird, um den Eintrittsdruck zu erzeugen, mit dem Flüssigkeit und sauerstoffhaltiges Gas in Berührung gebracht wer den, wiedergewonnen0 gger Sauerstoff, der bei dem Oxydationsprozess verbraucht wird, erzeugt ein aquivalenter Volumen an Kohlen dioxyd, das, obgleich die Löslichkeit von Kohlensäure in Wasser d#e von Sauerstoff übersteigt, zusammen mit dem Stickstoff der Luft, falls Luft verwendet wird, bei der Entspannung im Endeffekt wieder dasselbe Gasvolumen ergibt0) Der Mehrbedarf an Energie, den die Pumpe zusätzlich zu der von der Turbine 32 zurückgewonnenen Energie benötigt, wird von einem Motor 31 geliefert, der auf eine Welle 40 arbeitet, auf der sowohl die Pumpe 3 als auch die Turbine 32 angeordnet sind. Andere Vorrichtungen zur Wiedergewinnung mechanischer Energie können jedoch angewendet werden, wenn sie sich als vorteilhafter oder geeigneter erweisen0 Die Oxydationswirkung des Verfahrens kann aber auch dann erreicht und gewährleistet werden, wenn die Turbine 32 nicht verwendet wird; der Wert der Turbine besteht darin, daß sie in der Lage ist, Enexgie zurückzugewinnen. Deshalb kann sie bei kleineren Anlagen bedarfsweise weggelassen werden und durch ein einfaches Drosselventil ersetzt werden, das dann jedoch mechanische Energie verschwenk det Obwohl in der Beschreibung von einer Zentrifugalpumpe 3 die Rede ist, können aber auch andere geeignete mechanische Pumpen verwendet werden, insbesondere dann, wenn sie gute Zerkleinerungswirkungen auf weiche Feststoffanteile und eine intensive Mischwirkung gewährleisten.So a large proportion of the energy is used to run the pump 3 is needed to generate the inlet pressure, with the liquid and oxygenated Brought into contact with the gas, recovered 0 gger oxygen, which in the Oxidation process is consumed, generates an equivalent volume of carbon dioxide, that although the solubility of carbonic acid in water exceeds d # e of oxygen, together with the nitrogen in the air, if air is used, during relaxation in the end the same gas volume results again 0) The additional energy requirement, the the pump needs in addition to the energy recovered by the turbine 32, is supplied by a motor 31 which works on a shaft 40 on which both the pump 3 and the turbine 32 are arranged. Other recovery devices However, mechanical energy can be applied when it proves to be more beneficial or prove more suitable0 The oxidizing effect of the process can also then can be achieved and guaranteed when the turbine 32 is not in use; the The value of the turbine is that it is able to recover energy. Therefore it can be omitted in smaller systems if necessary and through a simple throttle valve can be replaced, which then, however, uses mechanical energy pivoted det Although the description of a centrifugal pump 3 is mentioned is, but other suitable mechanical pumps can also be used, in particular if they have good crushing effects on soft solids and a Ensure intensive mixing effect.

Der Zerkleinerungseffekt, dem irgendwie in der Flüssigkeit schwebende Teilchen bei der Entspannung und beim Freiwerden des Gases ausgesetzt werden, ist sehr beträchtlich, und zwar unabhängig davon, ob die Entspannung in einer Turbine oder in einem Ventil stattfindet.The crushing effect somehow floating in the liquid Particles are exposed during the relaxation and when the gas is released very considerable, regardless of whether the expansion is in a turbine or in a valve takes place.

In anderen Fällen, bei denen es darum geht, den Schlamm 13, der ursprünglich im Behälter 10 vorhanden und abgesetzt oder aufgrund der Oxydation entstanden und abgesetzt ist, zum Zwecke einer weiteren Oxydation wieder zurückzuführen, kann ein Teil des im Bodenbereich 13 gesammelten Schlammes oder auch die Gesamtmenge durch eine mit einem Ventil ausgerüstete Leitung 17 abgezogen werden und mit der eintretenden Flüssigkeit vermischt werden.In other cases, when it comes to the sludge 13, which was originally present in the container 10 and deposited or arisen due to the oxidation and is deposited, can be returned for the purpose of a further oxidation, a Part of the sludge collected in the bottom area 13 or the total amount a line 17 equipped with a valve can be withdrawn and with the incoming Liquid can be mixed.

Der Schlamm kann anstelle einer solchen Entnahme aus dem System sowohl kontinuierlich als auch intermittierend durch eine mit Ventilen bestückte Leitung 19 zur separaten Weiterbehandlung abgezogen werden oder er kann mit anderer Flüssigkeit durch eine mit Ventilen bestückte Leitung 18 entleert werden und dabei über die Turbine geführt werden, um die innewohnende Energie zurückzugewinnen und erst danach weiteren Behandlungen zugeleitet werden.The sludge can be removed from the system both instead of continuously as well as intermittently through a pipeline equipped with valves 19 can be withdrawn for separate further treatment or it can be mixed with another liquid be emptied through a valve equipped line 18 and thereby via the Turbine are guided to recover the inherent energy and only afterwards can be forwarded to further treatments.

Es ist aber auch möglich, die mit Ventilen ausgerüsteten Leitungen 41 und 18 abzuschließen und den Behälter 10 im Sinne einer Sedimentationseinheit zu betreiben, wobei die Zufuhr bei 16 erfolgt und wie eingangs schon erwähnt wurde, ein klarer Abfluß bei 8 über die Rohrleitung 9 und die Turbine 32 abgezogen werden kann.But it is also possible to use the lines equipped with valves 41 and 18 complete and the container 10 in the sense of a sedimentation unit to operate, with the supply taking place at 16 and as already mentioned at the beginning, a clear drain at 8 via pipe 9 and turbine 32 can be withdrawn can.

Koagulationsmittel sind bei dieser Arbeitsweise sehr hilfreich, wenn sie eingangsseitig bei 1 zugegeben werden.Coagulants are very helpful in this way of working, if they are added at 1 on the input side.

Die Austrittsseite 33 der Turbine 32 ermöglicht es, entspannte Flüssigkeit und Gas, das aufgrund des niedrigeren Druckes aus der Flüssigkeit frei wird, über die Leitung 37, die mit einem Ventil ausgerüstet ist oder durch das Ventil 36 und die Leitung 34 abzuführen, wobei der letztere Weg dazu dient, die abgeführte Flüssigkeit wieder zur Eingangsseite der Umwälzpumpe 3 zuzuführen und auf diese Weise einer weiteren Oxydation zu unterziehen.The outlet side 33 of the turbine 32 enables relaxed fluid and gas that is released from the liquid due to the lower pressure the line 37, which is equipped with a valve or through the valve 36 and discharge the line 34, the latter path serving to carry the discharged liquid again to the input side of the circulation pump 3 and in this way one to undergo further oxidation.

Alternativ dazu kann ein Teil oder die gesamte Flüssigkeit, insbesondere dann, wenn der Behälter nicht als Sedimentationseinheit betrieben wird, durch ein Ventil 35 in einen Behälter 20 weitergeleitet werden, welcher als Sedimentationseinheit arbeitet und in dessen Innerem ein wesentlich niedrigerer Druck, vorzugsweise der atmosphärische Druck aufrechterhalten wird.Alternatively, some or all of the liquid, in particular when the container is not used as a sedimentation unit operated is passed through a valve 35 into a container 20, which as Sedimentation unit works and inside a much lower one Pressure, preferably atmospheric pressure, is maintained.

In einigen aber nicht allen Fällen kann eine Entgasungskammer 45 eingeschaltet werden, um den im Flüssigkeitsstrom gelösten Gasen (insbesondere Stickstoff, wenn Luft verwendet wird) die möglich keit zu geben, bei niedrigerem Druck zu entweichen und auf diese Weise zu erreichen, daß die Gasanteile durch einen Austritt 46 getrennt von der Flüssigkeit abgeleitet werden. Dies kann vorteilhafter sein als eine unter höherem Druck arbeitende Entlüftung 42 und es wird außerdem Expansions- oder Entspannungsenergie genutzt.In some but not all cases, a degassing chamber 45 can be switched on in order to avoid the gases dissolved in the liquid flow (especially nitrogen, if Air is used) to give the possibility to escape at lower pressure and in this way to achieve that the gas components are separated by an outlet 46 be derived from the liquid. This can be more beneficial than one below vent 42 operating at higher pressure and it also becomes expansion or relaxation energy utilized.

Der Behälter 20 ist ein Behälter zum in Berührungbringen von Feststoffen und Flüssigkeiten zum Zwecke der Koagulation, Flockung und Sedimentation, und es kann vorteilhaft sein, gewisse Zusatzstoffe, der in der Fachwelt allgemein gebräuchlichen Art oder die mit besserem Ergebnis verwendbaren Stoffe, die in den US-Patenten Nr. 3 388 060 und 3 338 828 beschrieben sind, zuzugeben, um die genannten Vorgänge zu unterstützen. Die Zufuhr solcher Chemikalien kann durch eine Leitung 38 erfolgen. Der obere Teil eines Volumens 24 im Inneren eines Konus 21 wird als Mischer verwendet, um diese Chemikalien mit der Flüssigkeit zu mischen, die aus dem Behälter 10 über die Turbine 32 zugeführt wird. Gas, wie Stickstoff oder Kohlendioxyd, das infolge der Entspannung der Flüssigkeit frei wird, wirkt dabei als ausgezeichnetes Hilfsmittel, um diese Chemikalien mit der Masse der Flüssigkeit zu vermischen. Es können aber auch übliche mechanische Mischer verwendet werden. Dieser Sedimentationsbehälter kann abgedeckt sein und mit einer Entlüftung ausgerüstet werden, um die Gase abführen zu können. In einigen Fällen kann das freiwerdende Kohlendioxyd für weitere andere Verfahrensmaßnahmen aufgefangen und verwendet werden, etwa zur Neutralisation von Kalkmilch oder zur Senkung des pH-Wertes.The container 20 is a solid contact container and liquids for the purposes of coagulation, flocculation and sedimentation, and it Certain additives that are commonly used in the specialist field can be advantageous The type or substances that can be used with better results that are described in U.S. Patents No. 3,388,060 and 3,338,828 are to admit to the aforementioned operations support. Such chemicals can be supplied through a line 38. The upper part of a volume 24 inside a cone 21 is used as a mixer, to mix these chemicals with the liquid coming from the container 10 over the turbine 32 is supplied. Gas, such as nitrogen or carbon dioxide, that is produced as a result the relaxation of the liquid is released, acts as an excellent aid, to mix these chemicals with the bulk of the liquid. But it can conventional mechanical mixers can also be used. This sedimentation tank can be covered and equipped with a vent to evacuate the gases to be able to. In some cases, the released carbon dioxide can be used for other others Procedural measures are collected and used, for example for the neutralization of Milk of lime or to lower the pH value.

Die Sedimentation kann in dem Behälter 20 wesentlich besser gesteuert werden, insbesondere im Hinblick auf die besondere Zufuhr von Koagulationsmitteln, so daß bessere Ergebnisse erzielt werden, als wenn die Koagulation und Sedimentation im Behälter 10 durchgeführt wird, weil dieser dann sowohl Druckoxydationsbehälter als auch Sedimentationsbehälter sein muß. Wenn nur ein einziger Behälter verwendet wird, muß der Behälter 10 beide Funktionen erfüllen.The sedimentation can be controlled much better in the container 20 especially with regard to the special supply of coagulants, so that better results are obtained than if the coagulation and sedimentation is carried out in the container 10, because this then both pressure oxidation container as well as sedimentation tank must be. If only a single container is used is, the container 10 must fulfill both functions.

Wie das bei der üblichen Arbeitsweise von Vorrichtungen zum in Berührungbringen von Feststoffen und Flüssigkeiten ueblich ist, tritt die Flüssigkeit in ein Innenvolumen 24 im Behälter 20 ein, das in einem zentralen Konus liegt und wird mit einigen koagulierten Flocken, die sich abscheiden, gemischt. Die Mischung fließt nach unten, passiert den unteren Rand des Innenkonus 21 und steigt dann in einem Ringraum 22 nach oben an, während sich die Flocken in Form von Schlamm in einem Bodenbereich 23 ansammeln. Dieser Schlammraum kann in geeigneter Weise beeinflußt werden, um einen kräftigeren Niederschlag, insbesondere eine Entwässerung des Schlammes zu erzielen. Die hierzu üblicherweise verwendbaren Einrichtungen sind nicht dargestellt. Der Schlamm wird durch eine mit einem Ventil ausgerüstete Leitung 21 aus dem System abgezogen.As is the case with the normal operation of contact devices of solids and liquids is common, the liquid enters an internal volume 24 in the container 20, which lies in a central cone and is coagulated with some Flakes that separate out mixed. The mixture flows down, happens the lower edge of the inner cone 21 and then rises in an annular space 22 upwards while the flakes collect in the form of sludge in a bottom area 23. This sludge space can be influenced in a suitable manner in order to create a more powerful one Precipitation, in particular to achieve drainage of the sludge. The for this Usually usable devices are not shown. The mud will withdrawn from the system through a line 21 equipped with a valve.

Alternativ kann der Schlamm aber auch durch eine mit Ventilen ausgerüstete Leitung 28 und die bereits erwähnte Leitung 34 wieder zurückgeführt und mit der eintretenden Flüssigkeit vermischt werden, um eine weitere Oxydation im Behälter 10 zu erreichen. Er wird dann durch das System hindurchgeführt und schließlich im Bodenbereich durch die Leitung 19 des Behälters 10 abgezogen oder aber er kann kontinuierlich zurückgeführt und umgewälzt werden, falls eine möglichst vollständige Oxydation des gesamten Schlammes angestrebt wird. Die organischen Bestandteile des Schlammes sind wenigstens teilweise oxydiert, wenn sie einen Zyklus im Behälter 10 durchlaufen haben. Wenn jedoch nur eine geringe Menge aktiven Schlammes im Behälter 10 benötigt wird, um die darin entwickelten Mikroorganismen zur Durchführung und Aufrecht erhaltung der aeroben Oxydationswirkung zu veranlassen, dann braucht nur ein kleiner Teil des Schlammes aus dem Bodenraum 23 abgezogen und zum Behälter 10 zurückgeführt werden.Alternatively, the sludge can also be fed through a valve equipped Line 28 and the aforementioned line 34 returned again and with the entering liquid are mixed to further oxidation in the container 10 to reach. It is then passed through the system and finally in the Bottom area withdrawn through the line 19 of the container 10 or it can be continuous returned and circulated, if an oxidation as complete as possible of the entire sludge is sought. The organic components of the sludge are at least partially oxidized when cycling in container 10 to have. However, if only a small amount of active sludge is required in the container 10 is used to carry out and maintain the microorganisms developed in it To induce the aerobic oxidizing effect, then only a small part needs of the sludge can be drawn off from the floor space 23 and returned to the container 10.

Die relativ klare Flüssigkeit# die den Behälter 20 verläßt, tritt in einen üblichen Austrittstrog 25, hier als umfänglich verlauxend dargestellt, und kann vollständig oder teilweise aus dem System über eine mit Ventilen ausgerüstete Leitung 26 abgezogen werden.The relatively clear liquid # exiting container 20 occurs into a conventional outlet trough 25, shown here as being lukewarm over the entire length, and can be wholly or partially out of the system via a valve Line 26 can be withdrawn.

In denjenigen Fällen, in denen die gewünschte biologische oder chemische Oxydation während der Ver#eilzeit, die ein einziger Durchlauf durch den Behälter 10 ergibt; nicht vollständig abgelaufen ist, wird ein Teil der aus dem Behälter 20 austretenden Flüssigkeit aus dem Trog 25 abgezogen und durch die mit Ventilen versehenen Leitungen 39 und 34 wieder zurückgeführt. Das Ventil 2 ermöglicht eine Drosselung der zufließenden Flüssigkeit5 so daß ein niedriger Druck und ein gewisser Sog an der, Saugseite 5 erzielt werden kann. Beim Erreichen dieser Stelle ist der Verfahrens zyklus vervollständigt.In those cases where the desired biological or chemical Oxidation during the residence time, which is a single pass through the container 10 results; is not fully expired, some of the from the container will be 20 exiting liquid withdrawn from the trough 25 and through the valves provided lines 39 and 34 returned again. The valve 2 enables one Throttling of the inflowing liquid5 so that a low pressure and a certain Suction on the suction side 5 can be achieved. Upon reaching this point is the Process cycle completed.

Obwohl im Vorstehenden erwähnt wurde, daß in einigen Fällen dann mit einer schnelleren Oxydation zu rechnen ist, wenn der Sauerstoffdruck hoher ist und etwa den Wert von 10 Atmosphären Uberdruck erreicht, können auch gewisse Nachteile eintreten, wenn mit einem solchen Druck gearbeitet wird, so daß ein Druck von nicht mehr als 5 Atmosphären Überdruck normalerweise vorzuziehen ist.Although it was mentioned above that in some cases with faster oxidation is to be expected when the oxygen pressure is higher and Reaching about 10 atmospheres overpressure can also have certain disadvantages occur when working with such a pressure that a pressure of not pressure greater than 5 atmospheres is usually preferred.

Ein Teil dieses Druckes wird naturgemäß immer als hydrostatischer Druck wirksam sein und die Löslichkeit des Sauerstoffes ist demzufolge im Bodenbereich des Behälters 10 größer. Wenn über die lösbare Menge an Sauerstoff hinaus eine Überschußmenge in die eintretende Flüssigkeit mit zugeführt wird, dann ergibt das vorteilhafte, sehr feine Gasblasen. Wenn der gelöste Sauerstoff bei der Oxydation verbraucht wird, dann steht dieser u~berschüssige in gasförmigem Zustand vorhandene Sauerstoff zur weiteren Lösung zur Verfügung und ist in der Lage dafür zu sorgen, daß die in flüssiger Phase ablaufende Oxydation der Schmutzanteile fortgesetzt werden kann.A part of this pressure is naturally always called hydrostatic Pressure can be effective and the solubility of the oxygen is consequently in the soil area of the container 10 larger. When in excess of the dissolvable amount of oxygen in addition to an excess amount in the incoming liquid is also supplied, then results the advantageous, very fine gas bubbles. When the dissolved oxygen in the process of oxidation is consumed, then this excess is present in a gaseous state Oxygen is available for further solution and is able to ensure that the oxidation of the dirt fractions, which takes place in the liquid phase, is continued can.

Im folgenden wird die Druckoxydation in Einzelheiten erläutert.The pressure oxidation is explained in detail below.

Der Sauerstoff, der auf der Saugseite der Umwälzpumpe 3 eingezogen wird, kann unabhängig davon, ob Luftsauerstoff oder reiner Sauerstoff verwendet wird, so dosiert werden, daß die Menge 1 bis 50 Teile pro Millionen (ppm) Sauerstoff je Menge der umgewälzten Flüssigkeit beträgt. Eine größere Sauerstoffmenge kann durchaus angewendet werden, um Sauerstoff für das Druckoxydationsverfahren zuzuführen. Ein wesentlicher Überschuß über die Menge des in Wasser lösbaren Sauerstoffes hinaus wird jedoch nicht voll genutzt, so daß zumindest dann, wenn reiner Sauerstoff verwendet wird, Verluste eintreten, welche die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen. In einigen Fällen ist es besser, die Flüssigkeit mehrere Male mit jeweils neuer Gaszufuhr umzuwälzen. Zusammen mit den Schlämmen können bis zu 50 Urmqälzungen angewendet werden.The oxygen that was drawn in on the suction side of the circulation pump 3 can be used regardless of whether atmospheric oxygen or pure oxygen is used is dosed so that the amount is 1 to 50 parts per million (ppm) of oxygen per amount of circulated liquid. A larger amount of oxygen can can certainly be used to supply oxygen for the pressure oxidation process. A substantial excess beyond the amount of oxygen soluble in water however, it is not fully used, so that at least when pure oxygen is used will result in losses that affect profitability. In some In some cases, it is better to circulate the liquid several times, each time with a new gas supply. Together with the sludge, up to 50 primary maltings can be used.

Unter der Mischwirkung, die in der Pumpe stattfindet, wird der Sauerstoff in feine Gasbläschen verteilt und infolge des zunehmenden ansteigenden Druckes, der sich beim Passieren der Pumpe ergibt, geht er sehr schnell in Lösung, weil infolge der kleinen Gasblasen eine sehr große Xontaktfläche zur Verfügung steht. Dabei wirkt sich dann insbesondere auch noch die mit steigendem Druck größer werdende Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser positiv aus. Diese viel höhere Konzentration von Sauerstoff im Schmutzwasser, die erheblich über den Wert hinaus geht, der bei normalem atmosphärischen Druck erreicht werden kann, führt dazu, daß erheblich größere Oxydationsgeschwindigkeiten der Schmutzstoffe im Abwasser erreicht werden können als unter den Bedingungen normalen atmosphärischen Druckes Ein Druckbereich in der Größen ordnung von 1/2 bis 5 Atmosphären Überdruck hat sich als üirtschaftlich und befriedigend e:l:Wiesene weil die höheren Kosten für die Pumparbeit, die nötig ist um den höheren Druck zu erzeugen, durch die damit erreichte gesteigerte Oxydationsge schwindigkeit der unerwünschten organischen Anteile wieder aus geglichen wird. Höhere Drücke können jedoch bei Erzielung höherer Reaktionsgeschwindigkeiten angewendet werden, um kleinere Anlagen zu erzielen.Under the mixing action that takes place in the pump, the oxygen distributed in fine gas bubbles and as a result of the increasing pressure, which arises when passing the pump, it goes into solution very quickly, because as a result A very large contact surface is available for the small gas bubbles. It works Then there is in particular also the solubility which increases with increasing pressure of oxygen in water is positive. This much higher concentration of oxygen in wastewater, which goes well beyond the value in normal atmospheric conditions Pressure can be achieved, leads to significantly greater rates of oxidation of the contaminants in the Wastewater can be achieved as under the conditions of normal atmospheric pressure A range of pressures in magnitude The order of 1/2 to 5 atmospheres overpressure has proven to be economical and satisfactory e: l: Wiesene because the higher costs for the pumping work, which is necessary around the higher To generate pressure, through the increased Oxydationsge speed achieved thereby the unwanted organic content is compensated for again. Higher pressures can however, when achieving higher reaction rates, smaller ones are used To achieve investments.

Die Dauer des Verweilens im Behälter 10 wird so gewählt e daß die Oxydation der organischen Bestandteile unter den Bedingungen der hohen Reaktionsgeschwindigkeit des unter Druck stehenden Sauerstoffes stattfinden kann. In der Regel sind Verweilzeiten von 10 bis 60 Minuten üblich, längere Verweilzeiten bis zu etwa 5 Stunden können für die Schlämme angewendet werden Ein bis auf Werte von 10 Atmosphären ansteigender Sauerstoffdruck verringert die Verweilzeiten, die benötigt werden, im Vergleich zu denen, die bei 5 Atmosphären erforderlich sind, um etwa 25 %, und in jenen Fällen, wo der höhere Druck gewährleistet. ist, mag er auch gerechtfertigt sein.The duration of residence in the container 10 is chosen so that the Oxidation of the organic constituents under conditions of high reaction rates the pressurized oxygen can take place. As a rule, there are dwell times from 10 to 60 minutes is usual, longer residence times of up to about 5 hours can be used for the sludge one increasing to values of 10 atmospheres are used Oxygen pressure reduces the residence times that are required in comparison to those required at 5 atmospheres by about 25%, and in those cases where the higher pressure ensures. may be justified.

Obwohl die meisten organischen Bestandteile oxydiert werden können, ist. es auch wichtig zu beachten, daß in den meisten Fällen nur eine partielle Oxydation der großen und komplexen Moleküle eintritt, wobei es sich beispielsweise um Moleküle handelt, die kolloide Lösungen bilden und wobei die Oxydation normalerweise das Kolloid bricht. Durch dieses Aufbrechen der Kolloide durch-die partielle Oxydation wird die sonst oft sehr schwierige Ausfällung oft erst möglich. Es werden unlösliche und verhältnismäßig leicht absetzbare Feststoffe erzeugt. Das bedeutet, daß, sobald der Schlamm seaimentiert und entfernt ist, eine relativ geringe Oxydation mit einem entsprechenden einhergehenden Absetzen ausreicht, um den weseitlichen Anteil des BSB des Wassers zu beseitigen Insbesondere dann, wenn der biologische Sauerstoffbedarf einer verhältnismäßig klaren Flüssigkeit hauptsächlich auf gelösten organischen Bestandteilen sowie auf färbenden Substanzen beruht, führt die Oxydation dieser Bestandteile zu einem Schlamm, der anschließend das meiste der ursprünglichen den biologischen Sauerstoffbedarf erzeugenden Stoffe enthält; der restliche Sauerstoffbedarf ist bei wirksam durchgeführter Sedimentation letzten Endes nur noch ein kleiner Teil desjenigen Bedarfes, der als Gesamtbedarf an der Eintrittsseite vorhanden war.Although most organic components can be oxidized, is. It is also important to note that in most cases only partial oxidation of large and complex molecules occurs, for example molecules that form colloidal solutions and where oxidation is usually the Colloid breaks. Through this breaking up of the colloids through partial oxidation the otherwise often very difficult precipitation is often only possible. It becomes insoluble and produces relatively easily settable solids. That means that as soon as the sludge is sedimented and removed, a relatively slight oxidation with one corresponding associated withdrawal is sufficient to cover the essential portion of the Eliminate BOD of the water Especially when the biological The oxygen demand of a relatively clear liquid is mainly in the dissolved form organic components as well as coloring substances, leads to the oxidation these ingredients to a sludge, which subsequently most of the original contains substances that generate biological oxygen demand; the remaining oxygen demand If the sedimentation has been carried out effectively, it is ultimately only a small one Part of the demand that was present as total demand on the entry side.

Wenn der biologische Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit größer ist als die lösliche Menge bei einer gegebenen Temperatur und dem vorhandenen höheren Druck im Oxydationsbehälter 10, dann kann die Oxydation im Behälter 10 nicht vollständig abgeschlossen werden, obwohl der überwiegende biologische Sauerstoffbedarf sich im Schlamm konzentriert und anschließend auf irgendeine andere Weise gedeckt werden kann. Ein Weg, der hilft eine weitere Oxydation zu fördern, besteht darin, dafür zu sorgen, daß eine größere Menge an Sauerstoff oder Luft bei der Einspeisung durch die Leitung 4 zugeführt wird als den Löslichkeitsbedingungen im Behälter 10 entspricht. Das führt dann zu der Bildung des gasgefüllten Kopfraumes 11. Die Flüssigkeitsstrahlen 15, die aus den Düsen 14 austreten, durchsetzen diesen Gasraum und ermöglichen einen zusätzlichen Sauerstoffkontakt der Flüssigkeit, so daß zusätzlicher Sauerstoff für den Ablauf der Oxydationsreaktionen zur Verfügung steht, der nicht nur in den Strahlen selbst sondern auch in dem Reaktionsvolumen während des Aufenthaltes im Behälter 10 genutzt werden kann. Ein Entlüftungsventil 42 dient zum Entfernen von Gasen, insbesondere zum Entfernen von Stickstoff, falls Luft verwendet wird, denn die anfallende Menge an Stickstoff kann einen Überschuß ergeben, weil nicht die gesamte Menge in der Flüssigkeit lösbar ist, die aus dem Behälter 10 abgeführt wird. Kohlendioxyd kann ein weiteres Gas sein, das zusammen mit nicht oxydiertem Sauerstoff abgeführt werden kann, jedoch die Löslichkeit von Kohlendioxyd ist so hoch, daß es in der Regel bei dem im Behälter 10 herrschenden Druck voll in Lösung geht. Alternativ zu der Lösung, die Gase durch Entlüftung zu entfernen, ist es jedoch besser, eine Entspannung über die Turbine 32 vorzunehmen, weil dabei Energie gewonnen werden kann.When the liquid's biological oxygen demand is greater than the amount soluble at a given temperature and the higher pressure present in the oxidation tank 10, then the oxidation in the tank 10 cannot be complete be completed, although the predominant biological oxygen demand is concentrated in the mud and then covered in some other way can. One way that helps promote further oxidation is by for it to ensure that a greater amount of oxygen or air is fed through the line 4 is supplied when the solubility conditions in the container 10 correspond. This then leads to the formation of the gas-filled head space 11. The liquid jets 15, which emerge from the nozzles 14, penetrate this gas space and allow a additional oxygen contact of the liquid, so that additional oxygen for the course of the oxidation reactions is available, which is not only in the rays itself but also in the reaction volume during the stay in the container 10 can be used. A vent valve 42 is used to remove gases, especially for removing nitrogen, if air is used, because the accumulating Amount of nitrogen can result in an excess because not all of the amount in the liquid which is discharged from the container 10 is releasable. Carbon dioxide can be another gas that is discharged along with unoxidized oxygen can be, however, the solubility of carbon dioxide is so high that it is in the Usually goes fully into solution at the pressure prevailing in the container 10. Alternatively to the solution however, it is to remove the gases by venting it is better to make a relaxation via the turbine 32, because energy is gained in the process can be.

Eine Fortsetzung der Oxydation wird auch erreicht, indem die im Behälter 10 zunächst nur unvollständig oxydierte Flüssigkeit um~ gewälzt oder zurückgeführt wird und dabei über die Leitung 4 zunächst mit neuem Sauerstoff versorgt wird und anschließend im Behälter 10 eine weitere Ver##eilzeit durchläuft Die Anzahl der Rückführungen oder Umwälzungen kann zwischen Opl bis 50 liegen.A continuation of the oxidation is also achieved by removing the in the container 10 initially only incompletely oxidized liquid circulated or returned is and is initially supplied with new oxygen via the line 4 and then in the container 10 another delay time runs through the number of Returns or upheavals can range from Opl to 50.

Eine weitere Oxydation d. h. Senkung des biologischem Sauerstoffbedarfes BSB wird erreicht, indem man Flüssigkeit zurückführt und mit der frisch zufließenden zu oxydierenden Flüssigkeit vermischt. Wenn in dem ursprünglich zufließenden verschmutzten Wasser große zu handhabende Feststoffmengen vorhanden sind und der biologische Sauerstoffbedarf BSB sehr hoch ist, etsa beispielsweise wesentlich oberhalb 200 ppm, dann kann es hinsichtlich der Verwendung und Nutzung des Sauerstoffes vorteilhaft und wirtschaftlich sein, eine bestimmte größere Anzahl von Umläufen der Flüssigkeit durchzuführen, damit eine hinreichend große Sauerstoffnenge zugeführt werden kann und die Oxydation im Druckbehälter entspre chend weit fortschreiten kann. In den meisten Fällen kann diese Oxydation als chemische Oxydation angesehen werden, jedoch unter vielen Bedingungen werden sich außerdem auch mehr oder weniger starke aerobe Vorgänge abspielen, und zwar jeweils abhängig vom bakteriellen Leben in der Flüssigkeit, vom pH-Wert und von anderen Begleitumständen.Another oxidation d. H. Reduction of the biological oxygen demand BOD is achieved by returning liquid and with the freshly flowing liquid mixed to be oxidized liquid. If in the originally inflowing polluted Water large quantities of solids to be handled are available and the biological oxygen demand BOD is very high, for example significantly above 200 ppm, then it can advantageous and economical with regard to the use and utilization of oxygen be able to perform a certain larger number of circulations of the liquid, so that a sufficiently large amount of oxygen can be supplied and the oxidation can progress accordingly in the pressure vessel. In most cases it can this oxidation can be regarded as chemical oxidation, but under many conditions more or less strong aerobic processes will also take place, and depending on the bacterial life in the liquid, the pH value and from other accompanying circumstances.

Die Turbine wurde als Mittel zur Wiedergewinnung von Energie bezeichnet und sie wurde zusammen mit der Pumpe als mit einer gemeinsamen Welle 40 verbunden dargestellt. Mit dieser Welle ist auch ein Motor 31 verbunden. Zusätzliche Antriebskraft für die Pumpe, die über den Energiebedarf hinaus benötigt wird, den die Turbine zurückgewinnt, wird daher von dem Motor 31 geliefert.The turbine has been referred to as a means of recovering energy and it was connected together with the pump as with a common shaft 40 shown. A motor 31 is also connected to this shaft. Additional driving force for the pump, which is required over and above the energy required by the turbine recovered is therefore supplied from the engine 31.

Die Kompression des Gases, die Reibungserscheinungen in der Pumpe und in den Rohrleitungen haben zur Folge, daß eine Temperatursteigerung im Oxydationsbehälter eintritt, die außerdem noch durch die Oxydationswärme gefördert wird, welche sowohl bei chemischer als auch bei aerober Oxydation erzeugt wird.The compression of the gas, the friction in the pump and in the pipelines have the consequence that an increase in temperature in the oxidation tank occurs, which is also promoted by the heat of oxidation, which both generated by chemical as well as aerobic oxidation.

Dieser Temperaturanstieg ist solange nicht von Bedeutung, wie eine bestimmte Grenztemperatur, deren Höhe von der jeweiligen Art der vorhandenen Mikroorganismen abhängt, nicht überschritten wird. Die Steigerung der Temperatur senkt die Löslichkeit des Sauerstoffs und infolgedessen auch dessen Reaktionswirkung, aber sie steigert zugleich die Reaktionsgeschwindigkeit. Außer beim Abbau von Schlämmen ist die Temperatursteigerung gewöhnlich kein Problem. Im allgemeinen liegt die anzustrebende Temperatur im Behälter 10 unter 86 OC.This temperature rise is of no importance as long as one certain limit temperature, the level of which depends on the type of microorganisms present depends, is not exceeded. The increase in temperature lowers the solubility of oxygen and, as a result, its reaction effect, but it increases at the same time the reaction speed. Except for the degradation of sludge is the temperature increase usually no problem. In general, the temperature to be aimed for is in the container 10 below 86 OC.

Andererseits findet in der Turbine 32 eine Expansion von Luft oder Sauerstoff, der im Behälter 10 gelöst war, statt, wobei aber nicht nur Sauerstoff sondern auch Stickstoff, Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff, Methan usw. frei werden können. Einige Gase, falls Luft verwendet wird vor allem Stickstoff, neigen dazu, bei der Entspannung aus der Lösung freizuwerden. Die dabei einsetzende Gasexpansion ist viel geringer als die Gaskompression in der Pumpe 3, weil die Anteile des in der Pumpe 3 komprimierten Sauerstoffes zur Bildung chemischer Verbindungen mit den gelösten und schwebenden organischen Bestandteilen des Schmutzwassers verbraucht worden sind und Feststoffe bilden und weil das Kohlendioxyd, das außerdem entsteht, wesentlich löslicher ist als Sauerstoff. Daraus ergibt sich, daß immer eine gewisse Aufheizung in dem im Gleichgewicht befindlichen System stattfindet.On the other hand, there is an expansion of air or in the turbine 32 Oxygen, which was dissolved in the container 10, instead, but not only oxygen but also nitrogen, carbon dioxide, hydrogen sulfide, methane etc. are released can. Some gases, especially nitrogen, if air is used, tend to to be released from the solution during relaxation. The resulting gas expansion is much lower than the gas compression in pump 3 because the proportions of the in the pump 3 compressed oxygen to form chemical compounds with the dissolved and suspended organic components of the wastewater are consumed and form solids and because the carbon dioxide that is also produced is much more soluble than oxygen. From this it follows that there is always a certain Heating takes place in the equilibrium system.

In den Fällen, in denen das Abwasser ursprünglich alkalisch ist oder durch eine vorangehende Behandlung alkalisch wurde, insbesondere dann, wenn es Kalziumhydroxyd in gelöstem Zustande enthält, führt das Kohlendioxyd, das sich aus der Oxydation im Druckbehälter 10 bildet, zu einer Neutralisierung der Kalkmilch und zu einer Senkung des pH~Wertes der Lösung und zu einer Ausfällung von Kalziumkarbonat, da dessen Löslichkeit nur 0,1 bis 0,2 % beträgt. Diese Fällung wird als Schlamm im Bodenbereich 13 aufgefangen oder an späterer Stelle als Schlamm gesammelt Wenn der pH-Wert irgendeiner Flüssigkeit sehr hoch ist - möglicherweise infolge der Zugabe von Kalkmilch im Bereich von 10 bis 11 -, dann wird er durch das Kohlendioxyd gesenkt, weiches bei der Verbrennung des Schlammes oder Brennstoffes entsteht.In those cases where the wastewater is originally alkaline or became alkaline from previous treatment, especially if it was calcium hydroxide contains in a dissolved state, carries the carbon dioxide which results from the oxidation forms in the pressure vessel 10, to a neutralization of the milk of lime and to one Lowering the pH value of the solution and causing calcium carbonate to precipitate its solubility is only 0.1 to 0.2%. This precipitation is called sludge in the Trapped floor area 13 or later collected as sludge If the The pH of any liquid is very high - possibly as a result of the addition of milk of lime in the range from 10 to 11 -, then it is lowered by the carbon dioxide, soft when the sludge or fuel is burned.

Die Gewichtslast im Druckoxydationsbehälter Wie schon an vorstehender Stelle erwähnt wurde, ist die Figur nicht maßstabgerecht ausgeführt und die Proportionen der Abmesn sungen des Behälters 10 sind demzufolge unbestimmt und untere bindlich. In normalen herkömmlichen Sedimentationsbehältern oder Vorrichtungen zum Inkontaktbringen von Feststoff und Flüssigkeit, die bei atmosphärischem Druck arbeiten, kann der Durchmesser im allgemeinen groß im Vergleich zur Höhe sein. Für das vorliegende Verfahren wird jedoch ein Druckbehälter benötigt, der vorzugs weise aus Stahl gefertigt wird und ein größeres Verhältnis von Höhe zu Durchmesser kann vorteilhaft sein, obwohl die Sedimentationsfunktion und der Sedimentationsabstand die vom Gesichtspunkt der mechanischen Konstruktion her gewünschte oder anzustrebende Höhe begrenzen können.The weight load in the pressure oxidation tank As in the previous one Place mentioned, the figure and the proportions are not drawn to scale the dimensions of the container 10 are therefore indefinite and lower binding. In normal conventional sedimentation containers or contact devices of solid and liquid that work at atmospheric pressure, the Diameter will generally be large compared to height. For the present However, the method requires a pressure vessel that is preferably made of steel and a larger ratio of height to diameter can be advantageous although the sedimentation function and the sedimentation distance are the same from the point of view the mechanical construction can limit the desired or desired height.

Im vorliegenden Fall kann die Höhe jedoch mit Vorteil beträchtlich größer gewählt werden, um unter dem entstehenden Druck eine höhere Sauerstoffkonzentration und höhere Reaktionsfreudigkeit zu erreichen, falls die Flüssigkeit durch den Düsenrost 16 eingeleitet wird. Eine Höhe von etwa 6 bis 20 m oder mehr ergibt einen entsprechenden hydrostatischen Druck bei geringerem Gasdruck im Kopfraum.In the present case, however, the height can advantageously be considerable be chosen larger in order to achieve a higher oxygen concentration under the resulting pressure and to achieve greater responsiveness if the liquid passes through the nozzle grate 16 is initiated. A height of about 6 to 20 m or more results in a corresponding one hydrostatic pressure with lower gas pressure in the head space.

Die Pumpe braucht dann nicht mehr ausschließlich gegen den pneumatischen Druck des Gasvolumens im Kopfraum zu arbeiten, sondern muß den verhältnismäßig großen statischen Druck überwinden, der sich aus der Flüssigkeitssäule der einer Druckoxydation unterzogenen Flüssigkeit ergibt. In diesem Falle, wenn also der Behälter 10 selbst als Vorrichtung zum Inberührungbringen von Feststoffen und Flüssigkeiten dient, wird durch irgendwelche übliche Anordnungen Flüssigkeit, die sich lösende Gasblasen sowie bereits vorhandenen oder infolge der Oxydation entstehenden Schlamm enthält, in der Nähe des Bodens, etwa durch den Düsenrost 16 eingebracht und steigt langsam nach oben gegen den abwärts sinkenden Strom ausflockender Feststoffe. Auf diese Weise kann der Behälter selbst zur Durchführung der üblichen Primär- und der üblichen Sekundärbehandlung verwendet werden, d. h. er kann zur Durchführung einer Sedimentation sowie zur Durchführung einer Oxydation verwendet werden, weil Sauerstoff in der Flüssigkeit im Behälter gelöst ist.The pump then no longer needs exclusively against the pneumatic one Pressure of the gas volume in the head space to work, but must be the relatively large overcome static pressure, the from the column of liquid which gives a pressure-oxidized liquid. In this case, if thus the container 10 itself as a device for bringing solids into contact and liquids, through any conventional arrangement liquid becomes the detaching gas bubbles as well as existing ones or as a result of the oxidation Contains the resulting sludge in the vicinity of the bottom, for example through the nozzle grate 16 introduced and rises slowly upwards against the downward sinking current flocculating Solids. In this way, the container itself can carry out the usual Primary and the usual secondary treatment are used, d. H. he can to Carrying out a sedimentation and used to carry out an oxidation because oxygen is dissolved in the liquid in the container.

Die normalerweise leichte Durchmischung der Flüssigkeit, die in einer Vorrichtung zum Inkontaktbringen vön Feststoffen und Flüssigkeiten zur Durchführung der Primärreaktion, d. h. der Koagulation und der Flockung erwünscht ist, wird in diesem Fall durch das Freiwerden gelösten Gases erreicht. Dieser Vorgang ergibt sich infolge des absinkenden hydrostatischen Druckes, wenn die Flüssigkeit langsam ansteigt. Wenn die Höhe der Flüssigkeitssäule im Behälter etwa 20 m beträgt, was einem hydrostatischen Druck in der Nähe von etwa 2 kg pro cm² entspricht, dann nimmt die Löslichkeit des Sauerstoffes langsam ab, wenn der hydrostatische Druck beim Ansteigen der Flüssigkeit sinkt. Dabei können jedoch im Kopfraum 11 oberhalb der Flüssigkeitssäule im 2 Behälter noch 2 oder 3 kg pro cm pneumatischen Druckes herrschen.The normally easy mixing of the liquid contained in a Device for bringing solids and liquids into contact for implementation the primary reaction, d. H. coagulation and flocculation is desired, is in in this case achieved by the release of dissolved gas. This process yields due to the decreasing hydrostatic pressure when the liquid is slow increases. If the height of the column of liquid in the container is about 20 m, what corresponds to a hydrostatic pressure in the vicinity of about 2 kg per cm² then increases the solubility of oxygen slowly decreases when the hydrostatic pressure is at As the liquid rises, it decreases. However, in the head space 11 above the The liquid column in the second container is still 2 or 3 kg per cm of pneumatic pressure.

Eine Belüftung führt normalerweise zu einer heftigen Durchmischung eines Aerobbehälters. Die Menge des Sauerstoffes wird bei diesem Vorgang genau überwacht und gesteuert, denn sie hängt von der Löslichkeit des Sauerstoffes im Wasser ab. Falls Sauerstoff allein verwendet wird, kann eine Verringerung des Gasvolumens auf ein Viertel erzielt werden. Von großer Bedeutung ist aber auch die Wert 2 kung des Druckes, die bei 5 Atmosphären Überdruck (= 6 kg pro cm absoluter Drucl-) zu einer Verringerung des Gasvolumens auf ein sechstel der Ursprungsgröße führt. Diese Wirkungen führen gemeinsam zu einer Verringerung des Gasvolumens t damit zugleich zu einer Verringerung der Durchmischung, so daß die Sedimentation ermöglicht wird.Ventilation usually results in vigorous mixing an aerobic container. The amount of oxygen is precisely monitored during this process and controlled, because it depends on the solubility of the oxygen in the water. If oxygen is used alone, a reduction in gas volume can occur a quarter can be achieved. The value of the is also of great importance Pressure at 5 atmospheres overpressure (= 6 kg per cm absolute Pressure) to a reduction of the gas volume to one sixth of the original size leads. These effects together lead to a reduction in the gas volume t thus at the same time to a reduction in the mixing, so that the sedimentation is made possible.

Die überwiegende Menge des Sauerstoffes wird während der Oxydation verbraucht, wobei zugleich Kohlendioxyd erzeugt wird, dessen Löslichkeit mehr als 30mal größer ist als die von Sauerstoff.Most of the oxygen is lost during oxidation consumed, at the same time carbon dioxide is generated, its solubility more than 30 times greater than that of oxygen.

Wenn reiner Sauerstoff benutzt wird, dann ist in der Regel kein Stickstoff vorhanden. Wird jedoch mit Luft gearbeitet, dann wird der begleitende Stickstoff, der aufgrund der Saugwirkung der Pumpe 3 mit in das System eingezogen wird, weniger und weniger löslich und es entstehen kleine Blasen, wenn die Flüssigkeit langsam im Behälter ansteigt.If pure oxygen is used, then there is usually no nitrogen available. However, if you work with air, then the accompanying nitrogen, which is drawn into the system due to the suction of the pump 3, less and less soluble and small bubbles appear when the liquid is slow increases in the container.

Bei einem sehr hohen Behälter 10 kann der Auslauf der Flüssigkeit, der zur Turbine des Energierückgewinnungssystemes führt, in der Nähe des oberen Bereiches etwa bei der Leitung 8 abgezogen und durch das Rohr 9 geführt ~werden Die Lage dieser Auslaufstelle 8 kann so gewählt werden, daß die ausfließende Flüssigkeit Gas mitnimmt und über die Turbine austrägt Es kann aber auch dafür gesorgt werden, daß ausschließlich Flüssigkeit über die Leitung 9 abfließt, wobei dann der Gesamtdruck gleich dem Summendruck aus dem pneumatischen Druck des Gases im Kopfraum und dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule ist und wobei der Druck selbst durch Auswahl des pneumatischen Druckes im Kopf raum auf beliebige Werte eingestellt werden kann. Die Entleerung irgendwelcher unerwünschter Gasmengen aus dem Kopfraum wird dann durch das Entlüftungsventil 42 vorgenommen.In the case of a very high container 10, the outflow of the liquid, which leads to the turbine of the energy recovery system, near the upper one Area can be withdrawn from about the line 8 and passed through the pipe 9 ~ The position of this outlet point 8 can be chosen so that the outflowing liquid Takes gas with it and discharges it via the turbine It can also be ensured that that only liquid flows off via line 9, in which case the total pressure equal to the total pressure from the pneumatic pressure of the gas in the head space and the hydrostatic pressure of the column of liquid is and where the pressure is by itself Selection of the pneumatic pressure in the headspace can be set to any value can. The evacuation of any undesirable amounts of gas from the headspace will occur then made through the vent valve 42.

Wenn in dieser Weise gearbeitet wird, dann hat man einen tiefen Sedimentationsbehälter, in dem sich zusätzlich ein Oxydation$worgang abspielt. Zum Absetzen des Schlmms dient dann der Bodenbereich 13 des Behälters, der zu diesem Zweck konisch gestaltet ist.If you work in this way, you have a deep sedimentation tank, in which an oxidation process also takes place. To settle the sludge then serves the bottom area 13 of the container, which is conical in shape for this purpose is.

Der Schlamm kann sowohl durch die Leitung 19 zur Ablagerung oder Weiterverarbeitung als Schlamm oder durch die Leitung 17 abgezogen werden und durch letztere dann zur Eintrittsseite zurückgeführt werden, wenn weiterer Sauerstoff zugeführt werden soll, um im wesentlichen den gesamten biologischen Sauerstoffbedarf BSB zu beseitigen. Alternativ dazu kann der Schlamm mit den Feststoffteilchen auch durch die Turbine 32 zurückgeführt werden, so daß eine Rückgewinnung mechanischer Druckenergie erreicht wird. Eine kleine Menge zurückgeführten Schlammes kann außerdem die aerobbiologische Situation verbessern.The sludge can both through the line 19 for deposition or further processing be withdrawn as sludge or through line 17 and then through the latter to Be returned on the inlet side if more oxygen is to be added, to eliminate essentially all of the biological oxygen demand BOD. Alternatively, the sludge with the solid particles can also pass through the turbine 32, so that a recovery of mechanical pressure energy is achieved will. A small amount of recirculated sludge can also reduce aerobic biology Improve the situation.

Sofern der Behälter 10 hoch genug ist, um im Bereich seines Bodens den erforderlichen hydrostatischen Druck zu gewährleisten, kann am oberen Ende atmosphärischer Druck herrschen, d. h. der Behälter kann entweder offen ausgebildet sein oder mit offenem Entlüftungsventil 42 arbeiten.Provided that the container 10 is high enough to be in the area of its bottom To ensure the required hydrostatic pressure can be at the upper end of atmospheric Pressure prevail, d. H. the container can either be open or with open vent valve 42 work.

Die normalen Inneneinbauten herkömmlicher Vorrichtungen zum Inkontaktbringen von Feststoffen und Gasen oder von Sedimentationsbehältern können'verwendet werden, sind jedoch als in Fachkreisen der Abwasserbehandlung an sich bekannte und übliche konstruktive Elemente nicht erwähnt. Der Schlamm, der sich im konischen Boden absetzt, kann einer einfachen langsamen Mischung oder anderen Behandlung ausgesetzt werden, die Einrichtungen zur Durchführung dieser Behandlung sind nicht dargestellt, denn eine leichte langsame Mischung gehört zur üblichen Praxis, die zum Entfernen von Schlamm aus Vorrichtungen zum Inkontaktbringen von Feststoffen und Flüssigkeiten oder bei Sedimentationsbehältern angewendet wird.The normal internals of conventional contacting devices solids and gases or sedimentation containers can be used, however, are known and customary per se in specialist circles of wastewater treatment constructive elements not mentioned. The mud that settles in the conical bottom can be subjected to a simple slow mix or other treatment, the facilities for carrying out this treatment are not shown because a slight slow mix is common practice for removing Sludge from devices for contacting solids and liquids or is used in sedimentation tanks.

Die Behandlung des rohen Abwassers als Gesamtvorgang.The treatment of raw wastewater as an overall process.

Rohes Kommunalabwasser wird zunächst über Siebe geführt, um Fremdkörper mit einer über 2,5 cm liegenden Größe zu entfernen und tritt danach bei 1 als Eintrittsflüssigkeit ein, wobei der biologische Sauerstoffbedarf BSB bei etwa 200 ppm liegt. Der Druckoxydationsbehälter wird zugleich als Sedimentationsbehälter verwendet und auf der Saugseite 4 der Umwälzpumpe 3 wird Luft mit eingesaugt.Raw municipal wastewater is first passed through sieves to remove foreign bodies with a size greater than 2.5 cm and then occurs at 1 as the entry fluid one, whereby the biological oxygen demand BOD is around 200 ppm. The pressure oxidation tank will at the same time used as a sedimentation tank and on the suction side 4 of the circulation pump 3 air is also sucked in.

Die Einführungsvorrichtung des Behälters 10 bildet der Düsenrost 16 und die einsetzende Oxydation hat zur Folge, daß die durch die Austrittsöffnung 8 abfließende Flüssigkeit einen erheblich verminderten biologischen Sauerstoffbedarf BSB aufweist, wobei die meisten Feststoffanteile, die in der Flüssigkeit entweder schon vorhanden waren oder die sich infolge des Oxydationsvorganges gebildet haben, koaguliert und ausgeflockt sind und gegen einen ansteigenden Strom kleinerer Feststoffteilchen sedimentieren. Sie werden konzentriert, um im Bodenraum 13 Schlamm zu bilden, der dann durch irgendwelche geeigneten üblichen Vorrichtungen noch weiter niedergeschlagen Und entwässert werden kann. Die Ventile in den Leitungen 17, 18 und 41 sind geschlossen und der Schlamm wird bei 19 abgezogen. Die aus der Leitung 9 kommende ausfließende Flüssigkeit, die im wesentlichen geklärt ist und deren Verunreinigungen zumindest teilweise oxydiert sind, passiert die Turbine 32, fließt durch die Leitung 34 (das Ventil 35 ist geschlosw sen) und gelangt zur Umwälzpumpe, welche außer der Flüssigkeit auch zusätzlich Luft ansaugt. Die abfließende Flüssigkeit wird schließlich durch die Leitung 37 abgegeben und zeichnet sich durch eine nur leichte Trübung aus, während der biologische Sauerstoffbedarf #SB um 60 bis 80 % gesenkt wurde. Die Verweilzeit im Behälter 10 sollte in der Größenordnung von 30 Minuten bis zu einer Spanne von mehreren Stunden liegen; sie hängt davon ab, ob Koagulations- und Flockungsmittel verwendet werden oder nicht.The nozzle grid 16 forms the introduction device of the container 10 and the onset of oxidation has the consequence that the through the outlet opening 8 draining liquid has a significantly reduced biological oxygen demand BOD, with most of the solids being in the liquid either were already present or which were formed as a result of the oxidation process, are coagulated and flocculated and against an increasing flow of smaller solid particles sediment. They are concentrated to form sludge in the floor space 13, which then further crushed by any suitable conventional device And can be drained. The valves in lines 17, 18 and 41 are closed and the sludge is withdrawn at 19. The outflow coming from the line 9 Liquid that is essentially clear and at least its impurities are partially oxidized, passes the turbine 32, flows through the line 34 (das Valve 35 is closed) and reaches the circulation pump, which apart from the liquid also sucks in air. The draining liquid will eventually go through the line 37 released and is characterized by only slight turbidity while the biological oxygen demand #SB has been reduced by 60 to 80%. The dwell time in container 10 should be on the order of 30 minutes to a span of lie for several hours; it depends on whether there are coagulants and flocculants used or not.

Wenn anstelle von Luft 90%iger Sauerstoff verwendet wird, vollzieht sich die Oxydation und die Schlammbildung erheblich schneller und es steigen auch keine Stickstoffblasen auf, die die Sedimentation stören. Die Sedimentation ist dann erheblich verbessert und es wird ein sehr klarer Abfluß erzielt.If 90% oxygen is used instead of air, it takes place the oxidation and the sludge formation are much faster and it also increases no nitrogen bubbles that interfere with sedimentation. The sedimentation is then significantly improved and a very clear drainage is achieved.

Wenn der Behälter 10 ausschließlich zur Druckoxydation verwendet wird, dann wird die zufließende Flüssigkeit zusammen mit der an der Saugseite 4 der Umwälzpumpe 3 eingezogenen Luft durch die Sprühdüsen 15 geleitet. Nach einer 20 bis 30 Minuten betragenden Verweilzeit im Behälter 10 wird die Flüssigkeit über die Leitung 41 abgezogen und Schlamm, der sich im Bodenbereich 13 ges anelt hat, wird über die Leitung 18 abgezogen, dann durch die Turbine 18 geleitet und schließlich über die Leitung 34 zur Saugseite der UmwAlzpumpe 3 zurückgeführt. Eine weitgehende Oxydation der organischen Bestandteile ist auch möglich, wenn ausschließlich Luft auf der Saugseite 4 der Umwälzpumpe angesaugt wird, um den biologischen Sauerstoffbedarf für die normalen aeroben Prozesse zu decken. Voraussetzung ist, daß die Mikroorganismen in den geige neten Spezii und in geeigneter Menge vorhanden sind. Ist das nicht der Fall, dann wird der biologische Sauerstoffbedarf durch reine chemische Oxydation oder yJlegentlich auch durch teils chemische und teils biologische Oxydation gesenkt.If the container 10 is used exclusively for pressure oxidation, then the inflowing liquid together with the at the suction side 4 of the circulating pump 3, air drawn in is passed through the spray nozzles 15. After a 20 to 30 minutes of residence time in the container 10, the liquid is over the line 41 withdrawn and sludge that has settled in the bottom area 13, is withdrawn via line 18, then passed through turbine 18 and finally Returned via line 34 to the suction side of the circulation pump 3. A far-reaching one Oxidation of the organic components is also possible if only air is sucked in on the suction side 4 of the circulation pump to meet the biological oxygen demand to cover for normal aerobic processes. The prerequisite is that the microorganisms are present in the violin-named species and in a suitable quantity. Isn't that the case, then the biological oxygen demand is determined by pure chemical oxidation or sometimes also reduced by partly chemical and partly biological oxidation.

Die aus der Turbine austretende Flüssigkeit wird geteilt, wobei ein Teil durch die Leitung 35 in den Sedimentationsbehälter 20 geführt wird. Der Sedimentationsvorgang wird dort, wie schon beschrieben, durchgeführt und der dabei anfallende Schlamm durch die Leitung 29 abgezogen. Der andere Teil der Flüssigkeit wird durch die Leitung 27 zurückgeführt und einer weiteren Oxydationsbehandlung im Behälter 10 ausgesetzt. Bei dieser Behandlung werden die organischen Bestandteile im Schlamm zusammen mit den anderen organischen Anteilen der Flüssigkeit sehr stark oxydiert und nur ein kleiner Teil des Schlammes wird über die Leitung 29 abgezogen.The liquid emerging from the turbine is divided, whereby a Part is passed through the line 35 into the sedimentation container 20. The sedimentation process is carried out there, as already described, and the resulting sludge withdrawn through line 29. The other part of the liquid is through the pipe 27 returned and subjected to a further oxidation treatment in the container 10. During this treatment, the organic components in the mud are combined with the other organic parts of the liquid are very heavily oxidized and only one A small part of the sludge is drawn off via line 29.

Zusätze, wie Koagulationshilfsmittel, aber auch Kalkmilch, aktivierte Flugasche und übliche Polyelektrolyte können verwendet werden, um ein völlig gereinigtes Wasser als Abgabeflüssigkeit durch die Leitung 26 abziehen zu können und möglicherweise nur noch eine pH-Wert-Einstellung vornehmen zu müssen.Additives such as coagulation aids, but also milk of lime, activated Fly ash and common polyelectrolytes can be used to make a completely purified To be able to withdraw water as a dispensing liquid through line 26 and possibly only have to adjust the pH value.

Die Behandlung von Wässern, die bereits einer Primärsedimentation unterzogen wurden.Treatment of waters that have already undergone primary sedimentation were subjected.

Wenn Polyelektrolyte, aktivierte Flugasche und andere Koagulationsmittel sowie Kalkmilch verwendet werden, um eine gut geführte Primärbehandlung vorzunehmen, wie sie etwa in den US-Patenten 3 388 060 und 3 338 828 beschrieben ist, dann wird eine Flüssigkeit erreicht, die als Eingangsflüssigkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen biologischen Sauerstoffbedarf BSB von etwa 200 aufweist und bei der nahezu 90 % des biologischen Sauerstoffbedarfes beseitigt werden können und wobei fast überhaupt keine Trübung auftritt.When polyelectrolytes, activated fly ash and other coagulants as well as milk of lime are used to carry out a well-managed primary treatment, such as described in U.S. Patents 3,388,060 and 3,338,828 A liquid achieved as the input liquid for carrying out the invention Process has a biological oxygen demand BOD of about 200 and at which can eliminate almost 90% of the biological oxygen demand and with almost no haze occurring.

Bei der Behandlung solchen Wassers, das schon fast gereinigt ist, wird der Druckoxydationsbehälter 10 als Clarifier und als Oxydationsvorrichtung benutzt, um die restlich verbliebenen organischen Bestandteile zu oxydieren, so daß eine erheblich bessere Qualität der durch die Öffnung 8 abfließenden Flüssigkeit er zielt wird, die dann über die Turbine 32 und die Austrittsleitung 37 geführt wird. Bei dieser Arbeitsweise ist nur eine kleine oder gar keine Rückführung erforderlich und es ergibt sich praktisch keinerlei Trübung . Die geringe Menge an Schlamm, die bei 19 abgezogen werden kann, wird der ersten Sedimentationsstufe zugeführt. Diese Schlammenge enthält gewisse Mengen Kalziumkarbonat, die durch die Reaktion von Kohlendioxyd aus der O#yt#ation mi'# ~# löstem Kalziumhydroxyd entsteht. Außerdem sind gewisse unlös1i-#he Koagulationsmittel vorhanden.When treating such water that is almost purified, The pressure oxidation tank 10 is used as a clarifier and as an oxidation device used to oxidize the remaining organic components, so that a considerably better quality of the liquid flowing out through the opening 8 it is aimed, which is then passed via the turbine 32 and the outlet line 37 will. With this approach, little or no feedback is required and there is practically no haze. The small amount of mud that can be withdrawn at 19, is fed to the first sedimentation stage. These Sludge contains certain amounts of calcium carbonate, which are produced by the reaction of carbon dioxide from the oxygenation with dissolved calcium hydroxide arises. In addition, there are certain Insoluble coagulants present.

Für den Fall, daß handelsüblicher Sauerstoff mit einer Reinheit von 90 % verwendet wird, um an der Saugseite A Sauerstoff einzuführen und für den Fall, daß die angewendete Menge um etwa 50 % größer ist als der biologische Sauerstoffbedarf der zufließenden Flüssigkeit, die in den Behälter 10 eingebracht wird, und wenn man davon ausgeht, daß ein biologischer Sauerstoffbedarf von 20 ppm theoretisch eine Sauerstoffzufuhr von nur 20 ppm 02 verlangt, dann wird ein Überschuß von etwa 10 bis 50 % benötigt bzw. üblicherweise angewendet, um einen biologischen Sauerstoffbedarf von 22 bis 30 ppm zu decken.In the event that commercial oxygen with a purity of 90% is used to introduce oxygen on suction side A and in the event that that the amount used is about 50% greater than the biological oxygen demand the inflowing liquid which is introduced into the container 10, and if it is assumed that a theoretical biological oxygen demand of 20 ppm an oxygen supply of only 20 ppm 02 required, then an excess of about 10 to 50% is required or usually applied to a biological oxygen demand cover from 22 to 30 ppm.

In dem vorliegenden Fall der Oxydationsstufe, die einer vorangegangenen 90 %igen Senkung des biologischen Sauerstoffbedarfes durch eine sehr wirksame Primärsedimentation nachgeschaltet ist, hat man nur sehr geringe Mengen oxydierbarer Materialien zu behandeln, so daß elementarer Sauerstoff wirtschaftlich verwendet werden kann, mit dem Vorteil, daß Zeit eingespart wird und daß die Vervollständigung der Reaktion durch eine geeignete Sedimentation im Behälter 10, der dann als Vorrichtung zum Inberührungbringen von Feststoffen und Gasen dient zur Folge hat, daß die abgegebene Flüssigkeit praktisch ohne jeden biologischen Sauerstoffbedarf und ohne jegliche Trübung ist. Diese Anwendung von 22 bis 30 ppm Sauerstoff liegt sehr gut innerhalb des Bereiches einer wirtschaftlich durchführbaren Oxydation, bei der Sauerstoff verwendet wird und sie führt im allgemeinen zu nicht höheren Kosten als ein US-Cent pro 500 gr., oft sind die Kosten noch niedriger. Das bedeutet, daß für 3.785,00 m3 Abwasser pro Tag etwa 80 kg Sauerstoff erforderlich sind, wenn eine vollständige Ausnutzung möglich wäre, während etwa 120 kg bei dem Wirkungsgrad benötigt werden, der bei vernünftiger Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erwarten ist. Das hat etwa zur Folge, daß die Sauerstoffkosten in der Größenordnung von 1,5 bis 2,5 US-Dollar pro 3.785,00 m³ Abwasser liegen. Die Mikroorganismen werden durch einen hohen pH-Wert in der Größenordnung von 10 bis 11, der durch Kalkmilch eingestellt wird, im vorangegangenen Behandlungsschritt entfernt. Das bedeutet, daß die Beseitigung und Senkung des restlichen biologischen Sauerstoffbedarfes auf einer chemischen und keiner aeroben Wirkung beruht.In the present case the oxidation stage, that of a preceding one 90% reduction of the biological oxygen demand through a very effective primary sedimentation is downstream, you have only very small amounts of oxidizable materials treat so that elemental oxygen can be used economically with the advantage that time is saved and that the completion of the reaction by a suitable sedimentation in the container 10, which is then used as a device for Bringing solids and gases into contact has the effect that the discharged Liquid practically without any biological oxygen requirement and without any Turbidity is. This application of 22 to 30 ppm oxygen is very well within the range of an economically feasible oxidation, in the case of oxygen is used and it generally costs no more than a US cent per 500 gr., the cost is often even lower. That means that for 3,785.00 m3 of wastewater per day around 80 kg of oxygen are required if a complete Utilization would be possible, while about 120 kg are required for the efficiency which can be expected with reasonable economic efficiency of the process. That has The result is that oxygen costs are on the order of $ 1.5 to $ 2.5 per 3,785.00 m³ of wastewater. The microorganisms are created by a high pH on the order of 10 to 11, which is adjusted by milk of lime, in the previous one Treatment step removed. That means eliminating and lowering the rest biological oxygen demand on a chemical and no aerobic effect is based.

Es wird kein Chlor benötigt, um das Endprodukt zu desinfizieren, denn das abfließende gereinigte Was er ist praktisch ohne jeden biologischen Sauerstoffbedarf. Da Chlor auf der Oxydationsbasis gesehen um ein Vielfaches teurer ist als Sauerstoff, kann eine erhebliche Wirtschaftlichkeit erreicht werden.No chlorine is needed to disinfect the end product because the outflowing purified what it is practically without any biological oxygen requirement. Since chlorine is many times more expensive than oxygen on the basis of oxidation, considerable profitability can be achieved.

In dem angegebenen Beispiel beträgt die Rückführung oder Umwälzung das zweifache der auf der Saugseite der Pumpe 3 eintretenden Menge, und es wird mindestens so viel Sauerstoff hinzugeführt, wie dem Löslichkeitsvermögen entspricht Bei einer theoretischen Umwälzung vom zweifachen der eintretenden Menge sind das zweimal 10 ppm, d. h. derjenigen Menge an Sauerstoff, die in Wasser löslich ist. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß eine 3- bis Sfache Umwälzung anzustreben ist. Es ist jedoch zu beachten, daß bei jedem Zyklus die im System aufeinanderfolgende Stufe des Druckes und die drucklose Stufe sowie die Verweilzeit auf der Druckstufe, die eingehalten wird, um die Reaktionen zwischen den Feststoffen, welche den biologischen Sauerstoffbedarf ~verursachen, und dem Sauerstoff zu ermöglichen zur Folge haben, daß das System als Saturateur wirkt, so daß die Löslichkeitszahi von Sauerstoff steigt.In the example given, the recirculation or circulation is twice the amount entering on the suction side of the pump 3, and it becomes at least as much oxygen added as that Solubility In the case of a theoretical circulation, corresponds to twice the amount entering that is twice 10 ppm, i.e. H. that amount of oxygen that is soluble in water is. In practice, however, it has been found that a 3 to 5-fold circulation is to strive for. It should be noted, however, that in each cycle the consecutive cycle in the system Level of pressure and the unpressurized level as well as the dwell time on the pressure level, which is respected to the reactions between the solids, which make the biological Cause oxygen demand ~, and to enable oxygen result in that the system acts as a saturator, so that the solubility number of oxygen increases.

Kein Drucksystem kann mit gleich guten Ergebnissen in den Fällen arbeiten, wo ein großer biologischer Sauerstoffbedarf herrscht und infolgedessen bei der Oxydation auch beträchtliche Mengen an Kohlendioxyd entwickelt werden. Die Menge des entstehenden Kohlen dioxyds kann dabei über die Grenzen der Löslichkeit hinausgehen, insbesondere in der Unterdruckstufe bei der Expansion, so daß Kohlendioxyd entweicht bzv entlüftet wird.No printing system can work with equally good results in the cases where there is a great need for biological oxygen and, consequently, during oxidation considerable amounts of carbon dioxide are also evolved. The amount of the resulting Carbon dioxide can go beyond the limits of solubility, in particular in the negative pressure stage during expansion, so that carbon dioxide escapes or is vented will.

Wenn das abfließende Wasser, das durch die Leitung 37 tritt, aufgrund der Zugabe von Kalziumhydroxyd einen über dem Wert 7 liegenden pH-Wert hat, kann eine Reaktion mit Kohlendioxyd durchgeführt werden, das durch die Verbrennung des Schlammes oder durch andere Vorgänge entsteht Abwasserschlamm.When the draining water that passes through line 37, due the addition of calcium hydroxide has a pH value above 7 a reaction with carbon dioxide can be carried out by the combustion of the Sewage sludge is produced by sludge or other processes.

Die Oxydation von Abwasserschlamm aus der Primär- oder Sekundärbehandlung von Abwasser in konventionellen Abwasserreinigungsanlagen zur Beseitigung des biologischen Sauerstoffbedarfes BSB kann durch Anwendung des Druckoxydationsbehälters BO vorgenommen werden, der dann im Rahmen des Umwälzverfahrens betrieben wird, und wobei Luft, vorzugsweise Sauerstoff durch die Leitung 4 eingeleitet wird. Wegen des sehr hohen biologischen Sauerstoffbedarfes BSB solcher Materialien können 5 bis 50 Umläufe mit einer Gesamtaufenthaltszeit von 4 bis 5 Stunden benötigt werden. Die Einspeisung in den Behälter 10, der bei dieser Betriebsweise als Oxydationseinheit und als Sedimentationseinheit arbeitet, wird durch den Düsenrost 16 vorgenommen, während der Abzug durch die Austrittsöffnung 8 erfolgt. Einiger Schlamm wird zur Rückführung an der Leitung 18 entnommen. Ein kleiner prozentualer Anteil, der Schmutz, anorganische Bestandteile und widerstandsfähigere organische Anteile enthält, wird abgezogen.The oxidation of sewage sludge from primary or secondary treatment of wastewater in conventional wastewater treatment plants to remove the biological The oxygen demand BOD can be made by using the pressure oxidation tank BO which is then operated as part of the circulation process, and where air, preferably oxygen is introduced through line 4. Because of the very high biological oxygen demand BOD of such materials can 5 to 50 rounds are required with a total residence time of 4 to 5 hours. The feed into the container 10, which in this mode of operation as an oxidation unit and works as a sedimentation unit, is carried out through the nozzle grate 16, while the withdrawal takes place through the outlet opening 8. Some mud is used to Return on line 18 removed. A small percentage, the dirt, contains inorganic components and more resistant organic components deducted.

DIe austretende Flüssigkeit, die durch die Leitung 32 fließt, kann über eine Durchgangsstrecke 35 in den Sedimentationsbehälter 20 geführt werden, wobei zusät'#lich geeignete Koagulationsmittel - 38 - bekannter Art hinzugegeben werden können, um an der Austrittsseite eine möglichst klare Flüssigkeit über die Leitung 26 abziehen zu können. Alternativ kann aber auch die aus der Turbine 32 austretende Phase im Umfange von 0 bis 100 % zur Klärung an die Primär stufe des vorangehenden ursprünglichen Aufbereitungsverfahrens zurückgeführt werden.The exiting liquid flowing through line 32 can be guided via a passage 35 into the sedimentation container 20, in addition, suitable coagulants of a known type are added can be in order to have as clear a liquid as possible on the outlet side Line 26 to be able to pull off. Alternatively, however, the output from the turbine 32 exiting phase ranging from 0 to 100% for clarification to the primary stage previous original treatment process.

Der Behälter 20 kann als wirksam arbeitende Vorrichtung zum Gegenstromkontakt von Feststoff und Flüssigkeit bezeichnet werden und eine Einspeisung von Kalkmilch bis zu einem pH-Wert von 1Q bis 11, von Polyelektrolyten und Flugasche oder aktivierter Flugasche kann durch die Leitung 38 vorgenommen werden, wie etwa in den US-Patenten Nr. 3 388 060 und 3 338 828 beschrieben ist. Die Vermischung erfolgt dann in dem Volumen 24. Die Flüssigkeit, die dann unter solchen Umständen durch die Leitung 26 abgezogen wird, hat eine nach der Jacksonskala unter 1 liegende Trübung und der biologische Sauerstoffbedarf liegt nicht über 20 ppm.The container 20 can be used as an effective countercurrent contact device of solid and liquid and a feed of milk of lime up to a pH value of 1Q to 11, of polyelectrolytes and fly ash or activated Fly ash can be passed through line 38, such as in U.S. patents No. 3,388,060 and 3,338,828. The mixing then takes place in the Volume 24. The liquid which then under such circumstances passes through the conduit 26 is subtracted has a turbidity below 1 on the Jackson scale and the biological oxygen demand does not exceed 20 ppm.

Claims

1. A method for treating aqueous dirty liquids, d a d It is not stated that a) Oxygen is dissolved in the liquid and the liquid in a pressure zone under a pressure of about 1/2 to 10 atmospheres and kept below a temperature of 86 ° C, so that the solubility of Oxygen and other gases in the liquid are increased; b) the liquid is derived from the pressure zone and relaxed to atmospheric pressure, wherein the increased solubility of oxygen and other gases in the liquid is decreased; c) at least parts of the oxygen and other gases due to the reduced solubility released from the solution in the liquid and discharged d) and the liquid are returned to the DrudSzonn immediately afterwards and to increase the solubility of oxygen with the addition of oxygen is re-pressurized; e) pressurizing and dissolving oxygen in the liquid and the relaxation and release of oxygen and other gases is repeated in cycles about 2 to 50 times for a total residence time of the liquid in the print zone for at least 10 minutes.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the liquid in the pressure zone is subjected to a pressure of 1/2 to 5 atmospheres will.

3. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that air is used as the source of the required oxygen.

4. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that oxygen is used in a concentration of 90 to 100% purity will.

5. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the oxidation is at least partially carried out as aerobic oxidation will.

6. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that aerobic bacteria in the liquid are ineffective due to a high pH be made.

7. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the oxidation is carried out at least partially anaerobically.

8. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that due to the oxygen dissolved in the liquid at least shares of those dirt components that are in the aqueous liquid are oxidized are located, and that this for the total residence time of about 10 minutes to 5 hours is held in the pressure zone.

9. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the oxygen is fed to a pump on the suction side, which the aqueous liquid promotes in the pressure zone and that in the pressure zone at least part of the pump room is included.

10. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c N e t that the oxygen of the aqueous liquid only after passing through the pump is added and that the oxygen is at least equal to the pressure in the pressure zone is compacted.

11. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Note that the oxygen is in a ratio of 1 to 50 ppm to that in the pressure zone spilled liquid is added.

12. The method according to claim 8, characterized by the following Process steps that a) after at least a portion of the dirt in the aqueous liquid has been oxidized while the liquid is in the pressure zone is located, a purer liquid is drawn off and exposed to a relaxation, whereby gas fractions are released from the solution; b) at least part of the purer liquid is partially degassed and becomes a mixed stream with freshly supplied aqueous dirty liquid flowing continuously into the pressure zone is introduced, is combined, with additional oxygen added and the Fluid is then relaxed again; c) the mixed flow is repeated for Pressure zone is returned for further oxidation of the impurities.

13. The method according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that a) the mixed flow with supplied oxygen in the vicinity of the Soil the column of liquid is introduced into the pressure zone where the liquid pressure is greatest due to the hydrostatic load of the water column and b) that after at least some of the impurities in the mixed stream have been oxidized, a less polluted aqueous liquid near the surface of the liquid column the print zone is withdrawn.

14. The method according to claim 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that a) a mixed flow with added oxygen in an open split Current is passed through a gas phase, which is above a liquid phase located in the pressure zone and b) that after at least a portion of the impurities have been oxidized in the mixed stream, a less contaminated aqueous liquid is withdrawn in a stream in the bottom area of the pressure zone.

15. The method according to claim 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c That is, the purer liquid withdrawn from the pressure zone is about 2 to 50 times is recycled to form the mixed flow resulting from the recycled and composed of the continuously flowing aqueous liquid and the continuous is fed into the pressure zone in a stream under pressure.

16. The method according to claim 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Not that the relaxation of the purer aqueous liquid is carried out in this way that at least a part of the mechanical energy is recovered that originally consumed in the pressure delivery of the mixed flow into the pressure zone became.

17. The method according to claim 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the relaxation is carried out in a water turbine, which is mechanical is connected to a pump that delivers the liquid to the pressure zone, so that some of the energy of this pump is gained from relaxation in this way will.

18. The method according to claim 20, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that at least some of the purer liquid from the. Pressure-pressure release cycle is deducted.

19. The method according to claim 12, d a d u r c h g e k e 'n n -z e i n e t that the insoluble solids settled on the bottom area of the pressure zone and removed from there and insoluble solids, insoluble dirt, which were originally already contained in the liquid and insoluble products partial oxidation of impurities originally contained in the liquid contain.

20. The method according to claim 18, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Not that coagulant is added to the freshly entering liquid and be mixed with this to prevent the settling of the insoluble solids in the soil area to support the pressure zone

21. The method according to claim 19, d a d u r c h g e it is not indicated that the liquid in the pressure zone rises to allow in to be withdrawn in clarified form while the insoluble solids coagulate, flocculate and settle downwards in countercurrent.

22. The method according to claim 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that at least parts of the insoluble Solids from the Pressure zone withdrawn, fed back and fed into the continuous flow of the incoming Liquid entering the pressure zone can be added.

23. The method according to claim 18, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Not that the purer liquid is withdrawn and passed through a sedimentation zone is passed, in which the insoluble solids are deposited, and that the Sedimentation zone is kept under a lower pressure than the pressure zone.

24. The method according to claim 22, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Not that the purer liquid passes through at least a portion of the sedimentation zone is guided in an increasing direction while the insoluble solids coagulate, flocculate and are deposited in the downward direction in countercurrent.

25. The method according to claim 23, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the withdrawn liquid and fed to the sedimentation zone Coagulants are added and added to the settling of the insoluble To support solids in the sedimentation zone.

26. The method according to claim 23, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that clarified liquid from the upper part of the sedimentation zone below is withdrawn at low pressure.

27. The method according to claim 23, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Not that the settled insoluble solids come from the lower range of the Sedimentation zone are withdrawn.

28. The method according to claim 26, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that at least a portion of the withdrawn insoluble solids to the mixed flow, which is constantly circulated through the pressure zone, returned and mixed with it will.