DE2500016A1

DE2500016A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abwasser

Info

Publication number: DE2500016A1
Application number: DE19752500016
Authority: DE
Inventors: Frederick Barrett
Original assignee: BARVIEW DEV
Current assignee: BARVIEW DEV
Priority date: 1974-01-08
Filing date: 1975-01-02
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DK2675A; FR2256903B3; IT1026251B; JPS50106458A; SE7500169L; FI750024A; FR2256903A1; LU71591A1; NL7500215A; BE824201A; BR7500124A; ZA748238B; AU7702674A

Description

30. Dezember 1974

A 15 403

Anmelder: BARVIEW DEVELOPMENTS LIMITED

Chronicle House, 72-78 Fleet Street London, E.C.4. England

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser.

Gegenwärtig benutzte Systeme zur Abwasserbehandlung beruhen zum größten Teil auf biologischer Einwirkung und natürlichen Absetzverfahren· Sie sind so gestaltet, daß das gesamte Verfahren zur Reinigung oder zur Verminderung der Schmutzbelastung eine erhebliche Zeitdauer in Anspruch nimmt, normalerweise zwischen 24 und 36 Stunden für die meisten flüssigen Bestandteile des Abwasserstromes und eine erheblich längere Zeitdauer für die abgesetzten Materialien, die in den Absetzstufen entfernt werden.

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Außerdem kann die normale Funktion von biologischen Systemen wegen der wechselnden Natur von Abwasser, das beispielsweise Detergentien oder andere schwierig zu behandelnde Materialien enthalten kann, gehemmt oder in der Wirksamkeit vermindert werden. Gleichzeitig kann die Wirksamkeit biologischer Systeme durch niedrige Umgebungstemperaturen vermindert oder durch zufällige Anhäufungen von toxischen Materialien, insbesondere aus Industrie oder Landwirtschaft, schwerwiegend beeinträchtigt werden.

Nach der Erfindung werden die obigen Nachteile bei einem Verfahren zur Behandlung von Abwasser dadurch vermieden, daß man das Abwasser durch eine Elektroflotations-Einheit führt, in der Einheit im Bodenbereich des flüssigen Stromes durch Elektrolyse kleine Bläschen aus Sauerstoff und Wasserstoff erzeugt, und die Bläschen durch die suspendierte Feststoffe und emulgierte Materialien führende Flüssigkeit aufsteigen läßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die großen Stücke des rohen Abwassers zuerst durch Hindurchleiten durch einen Zerkleinerer oder Zerteiler zerkleinert, wonach das Abwasser durch die Elektroflotations-Einheit geleitet wird. Diese ist vorzugsweise von der Art, wie sie in der britischen Patentanmeldung Nr. 262/72 des Anmelders beschrieben ist.*

Das geklärte Wasser oder der Überstand, der von der Elektroflotations-Einheit gebildet wird, besitzt aufgrund der Entfernung der suspendierten und emulgierten Materialien und auch aufgrund der Ausfällung von gelösten Schmutzmaterialien infolge von elektrochemischen Reaktionen an den bei der Elektrolyse verwendeten Elektroden einen stark verminderten

•(vgl. deutsche Patentanmeldung "Elektrodenanordnung" mit gleichem Anmeldetag, Mitanmelderin Doreen Veronica Barrett, Hill View, Davenport Road, Heswall Merseyside, England)

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Gehalt an Schmutzstoff. Die Ausfällung kann noch durch die Zugabe geeigneter Chemikalien aus einer chemischen Dosiereinheit unterstützt werden, die mit der Elektroflotations-Einheit gekuppelt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einem getrennt anfallenden und die suspendierten Feststoffe aus der Elektroflotations-Einheit enthaltenden Schlamm, der wesentlich dicker (dichter) als derjenige ist, der bei den bekannten Absetzsystemen entfernt wird, und der auch ein viel kleineres Volumen einnimmt. Auch beträgt die Zeit, um die Abtrennung zu erzielen, nur 30 bis 90 Minuten im Vergleich zu den benötigten 12 bis 36 Stunden bei den bekannten Absetzverfahren.

Weitere sich aus der Erfindung ergebende Vorteile liegen in der Tatsache, daß das Verfahren im wesentlichen unempfindlich ist gegenüber der Materialart, die die Schmutzbelastung im Abwasser ausmacht, so daß es einer Vergiftung nicht unterworfen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem im wesentlichen unempfindlich gegenüber der Betriebstemperatur. Eine niedrige Umgebungstemperatur beeinträchtigt somit das Verfahren nicht, solange das Abwasser noch strömungsfähig, d.h. nicht gefroren ist.

Das geklärte aus der Elektroflotations-Einheit kommende Wasser wird vorzugsweise noch nachfolgenden Stufen zur» Schönung des Wassers und dgl., z.B. mit langsamen Durchsatz arbeitenden Biofiltern und/oder Humustanks, zugeleitet, bevor es in einen Fluß oder in eine Meeresbucht abgelassen wird. Der Schlamm aus der Elektroflotations-Einheit wird vorzugsweise noch Ausfauleinheiten und/oder Trocknungssystemen zugeführt. Da die Entfernung der in

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suspendierter und gelöster Form vorliegenden Schmutzbelastung gemäß der Erfindung wesentlich wirksamer ist als bei den bekannten Verfahren, können diese nach folgenden Stufen zur Behandlung des geklärten Wassers und des Schlammes im Vergleich zu den gegenwärtigen Systemen in der Größe jedoch wesentlich kleiner gehalten werden, wodurch auch die Kosten für die Anlage zum Behandeln des Abwassers vermindert werden.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Behandlung des Abwassers. Diese Vorrichtung weist eine für das Hindurchleiten des Abwassers eingerichtete Elektroflotations-Einheit auf, in der mindestens ein Elektrolysengitter mit jeweils einer Anzahl von in einem Abstand voneinander gehaltenen Anoden und Kathoden angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an einem Einlaß der Elektroflotations-Einheit ein Zerkleinerer zum Zerbrechen großstückiger Teile des Abwassers, bevor diese die Elektroflotations-Einheit erreichen, angeschlossen. Ein Auslaß aus der Elektroflotations-Einheit zum Ablassen von geklärtem Wasser kann entweder direkt zur Umwelt führen, z.B. in eine Meeresbucht oder in die See, oder an ein System zur weiteren Reinigung des Wassers anschließbar sein, bevor dieses in die Umgebung abgeladen wird, z.B. an ein solches, das Biofiltereinheiten und einen Absetz- oder Humustank enthält. Ein weiterer Auslaß, der für den Schlamm vorgesehen ist, kann mit einer Trocknungseinheit verbindbar sein. Der weitere Auslaß kann aber auch mit einer Fauleinheit verbindbar sein. Das erhaltene Material kann nach dem Ausfaulen auf einem Trocknungsbett ausgebreitet werden.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsfortn in Verbin- . dung mit der Zeichnung und den Ansprüchen·

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage zur Behandlung von Abwasser, in Form eines Blockgramms dargestellt.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird das Rohabwasser zuerst durch einen Kiesfang (nicht dargestellt) geleitet, um Steine zu entfernen, wie dies auch bei bekannten Abwasserbehandlungsanlagen der Fall ist. Das Abwasser wird dann durch einen Zerkleinerer 1 geleitet, der die Abfallstoffe in kleine Stückchen überführt. Das Abwasser gelangt vom Zerkleinerer 1 in eine Elektroflotations-Einheit 2, welche eine oder mehrere Elektrolysengitter 2a enthält, die in ihrem Aufbau den in der britischen Patentanmeldung Nr. 262/72 der Anraelderin beschriebenen Gittern entsprechen. Das Abwasser wird dort gereinigt. An dem Gitter oder den Gittern, welche Anoden und Kathoden 2b,2c aufweisen,wird die Flüssigkeit unter Bildung von Wasserstoff- und Sauerstoffbläschen elektrolysiert, welche durch die Flüssigkeit aufsteigen. Die suspendierten Feststoffe und emulgierten Materialien werden dabei zur Oberfläche getragen, von wo sie abgetrennt werden können. Die Elektrolyse der Flüssigkeit führt auch zu einer Ausfällung von einigen gelösten Schmutzmaterialieh, wodurch der Schmutzgehalt der Flüssigkeit weiter vermindert wird. Die Wirksamkeit der Elektroflotations-Einheit 2 kann weiterhin verbessert werden durch Zugabe von chemischen Koagulantien aus einer chemischen Dosiereinheit 3. Dadurch kann die Zeitdauer vermindert werden, während der das Abwasser in der Elektrof lotations-Einheit behandeli: wird, und somit die gesamte Verfahrensdauer· Die Reinigung kann zusätzlich

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oder alternativ auch gesteigert werden, indem man eine geringere Verminderung des anfänglichen Verschmutzungsgrades zuläßt. So kann relativ leicht für überflüssige Ströme aufgrund schwerer Regenfälle und dgl. gesorgt werden.

Im Vergleich zu bekannten Systemen kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Abwasser extrem schnell durchgeführt werden. Bekannte Systeme erfordern zwischen 24 und 36 Stunden für eine vollständige Durchführung der Reinigung oder Verminderung der Schmutzbelastung im Vergleich zu einer Zeitdauer von 30 bis 90 Minuten beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Das geklärte Wasser aus der Elektroflotations-Einheit 2 wird entweder von einer Auslaßstelle 4 in eine Flußmündung bzw. Meeresbucht oder in das Meer abgelassen, oder es kann vor dem Ablassen in eine Meeresbucht, einen Fluß oder in das Meer in einem System weiterbehandelt werden, das mit geringer Durchflußgeschwindigkeit arbeitende Biofilter 5 und einen Absetz- oder Humustank 6 aufweist.

Die abgetrennten Feststoffe werden in Form eines Schlamms bei 7 entfernt und direkt einer Trocknungseinheit 8 zugeführt. Wenn erwünscht, kann der Schlamm aber auch mit Hilfe eines Schneckenförderers (nicht dargestellt) zu einer Fauleinheit 13 gefördert werden. Nach dem Ausfaulen wird das erhaltene Material, dann in normaler Weise auf einem Trocknungsbett (nicht dargestellt) ausgebreitet.

Durch die Erfindung wird somit eine wirksame Behandlung von Abwasser geschaffen, die gegenüber den bekannten Verfahren viele Vorteile bietet. Der Hauptvorteil liegt in

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der Tatsache, daß das Verfahren im wesentlichen unempfindlich ist sowohl gegenüber der Art des Materials, das die Schmutzbelastung des Abwassers ausmacht und somit keiner Vergiftung unterliegt, als auch gegenüber der Betriebstemperatur, so daß niedrige Umgebungstemperaturen den Ablauf des Verfahrens nicht beeinträchtigen, solange das Abwasser flüssig ist, im Gegensatz zu den biologischen Systemen, bei denen niedrige Temperaturen, den Ablauf des Verfahrens verlangsamen. Weiterhin ist die Entfernung von in suspendierter und in gelöster Form vorliegender Schmutzbelastung bei der Ausübung der Erfindung wesentlich wirkungsvoller, so daß die nachfolgenden Stufen für das Schönen und dgl. des abfließenden geklärten Wassers in der Größe und bezüglich der Kosten im Vergleich zu den gegenwärtigen Anlagen und Systemen beträchtlich vermindert werden können. Diese Verminderung bezüglich Größe und Kosten betrifft auch die Fauleinheiten oder Trocknungssysteme für die Behandlung der abgetrennten Feststoffe bzw. des Schlamms.

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Claims

Ansprüche

ny Verfahren zur Behandlung von Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abwasser durch eine ElektrofIotations-Einheit (2) führt, in der Einheit im Bodenbereich des flüssigen Stroms durch Elektrolyse kleine Bläschen aus Sauerstoff und Wasserstoff erzeugt, und die Bläschen durch das suspendierte Feststoffe und emulgierte Materialien führende Abwasser aufsteigen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser vor dem Durchleiten durch die Elektroflotations-Einheit (2) einer Behandlung zur Verminderung der Teilchengröße von relativ großen Stücken im Abwasser unterworfen wird, indem das Abwasser durch einen Zerkleinerer (1) geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abwasser in der Elektroflotations-Einheit (2) solche Chemikalien zugesetzt werden, die geeignet sind, die Ausfällung von wenigstens einigen der gelösten Schmutzstoffe zu unterstützen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalien mit Hilfe einer chemischen Dosiereinheit (3) zugegeben werden, die mit der Elektroflotations-Einheit (2) gekuppelt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser aus der Elektroflotations-Einheit (2)in Form eines geklärten Wasserablaufs und eines Schlammes abgelassen wird, und der geklärte Wasser-

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ablauf vor dem Ablassen in die Umwelt nachgeschalteten Schönungsstufen (5, 6) zugeleitet wird oder direkt in die Umwelt abgelassen wird, und der Schlamm Pauleinheiten (8) und/oder Trocknungssystemen (13) zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

in den Schönungsstufen mit langsamem Durchfluß arbeitende Biofilter-Einheiten (5) und/oder Humustanks (6) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zum Hindurchleiten des Abwassers eingerichtete Elektroflotations-Einheit (2) aufweist, in der mindestens ein Elektrolysegitter (2a) mit jeweils einer Anzahd von räumlich voneinander getrennten Anoden (2b) und Kathoden (2c) angeordnet ist. ·
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Einlaß der Elektroflotations-Einheit (2) ein

. Zerkleinerer (1) zum Zerbrechen großer Stücke im Abwasser verbunden ist, ein Auslaß der Elektroflotations-Einheit (2) zur Umgebung öffnet, und ein weiterer Auslaß mit einer Trocknungseinheit (8) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Einlaß der Elektroflotations-Einheit (2) ein Zerkleinerer (1) zum Zerbrechen großer Stücke im Abwasser verbunden ist, und ein Auslaß der Elektroflotations-Einheit zum Ablassen von Schlamm mit einer Fauleinheit (13) verbindbar ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Einlaß der Elektroflotations-Einheit (2) ein Zerkleinerer (1) zum Zerkleinern von großen Stücken im Abwasser verbunden ist, und ein Auslaß der Elektroflotations-Einheit zum Ablassen des geklärten Wassers an eine mit geringer Durchflußgeschwindigkeit arbeitende Biofilter-Einheit (5) und/oder einen Humustank (6) anschließbar ist.

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