DE2558986A1

DE2558986A1 - Packung und anlage zur biologischen behandlung von abwaessern

Info

Publication number: DE2558986A1
Application number: DE19752558986
Authority: DE
Inventors: John Lunt
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1975-12-29
Publication date: 1976-07-01
Also published as: JPS5192559A; IT1050320B; FR2296596A1; ZA757399B; BE836967A; GB1508120A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-I N G. H. Fl N CKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

Patentanwälte Dr. Findce - Bohr . Stoeger . 8 München 5 · M0llerstra8e

8 MÖNCHEN 5, 29 .12. 1975 MOHerstraße 31
Fernruf: (089)*266060
Telegramme: Claims München
Telex: 5 23" 03 claim d

MappeHo. 23893 - Dr.K/hö Biffe in der Antwort angeben

Case LC 27527

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London - Großbritannien

"Packung und Anlage zur biologischen Behandlung von Abwässern"

PRIORITÄT: 30. Dezember 1974 - Großbritannien - 55995/7*1

Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Abwässern.

Abwasser können dadurch behandelt vrerden, daß man sie durch ein biologisches Filtrationsmedium hindurchführt,

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welches auf seinen Kontaktierungsoberflachen einen Bewuchs von aeroben Mikroorganismen trägt. Dieser Bewuchs aus aeroben Mikroorganismen bildet sich von selbst innerhalb des Filtrationsmediums auf den verfügbaren Oberflächen j wenn das Abwasser durch das Filtrationsmedium hindurchgeht. Der Bewuchs ergibt eine Verringerung des biologischen Sauerstoffbedarfs des Abwassers, wodurch dieses in einen Zustand überführt wird, welcher den Standardwerten der betreffenden Behörden entspricht.

Üblicherweise besteht das Filtrationsir.edium aus willkürlich angeordneten Koks-, Klinker-, Kiesel-, Schlacke- oder Gesteinsstücken. Filtrationsmedien dieser Art werden innerhalb geeigneter Ur.fassungswände angeordnet. Darunter befinden sich Lufteintritts- und Ablaufkanäle. Die für den Oxydationsprozeß erforderliche Luft strömt von den Eintrittskanälen durch die Zwischenräume zwischen den willkürlich gepackten Stücken des Packmediums hindurch nach oben.

In der GB-PS 1 034 0j6 ist eine Anlage für die biologische Behandlung von Abwasser in einem belüfteten Filter beschrieben, bei welchem das Packungsmedium aus willkürlich gepackten Stücken eines inerten expandierten polymeren Materials besteht. In der Beschreibung ist der Ausdruck "expandiertes polymeres Material" so zu verstehen, daß das polymere Material in einer Weise modifiziert 1st, daß dem darüberlaufenden Abwasser eine große Oberfläche dargeboten wird. Die Stücke des inerten expandierten polymeren Materials können die verschiedensten Formen, wie z.B. Ringe und Rohre, aufweisen.

In der GB-PS 1 082 661 ist außerdem ein Verfahren und eine Anlage für die biologische Behandlung von Abwasser

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In einem belüfteten Filter beschrieben, bei welchen das Abwasser intermittierend durch ein Paekungsmedium hindurch pe führt x\-erden kann, das aus Stücken eines inerten expandierten polymeren Materials mit einer groPen Anzahl von Hohlräumen besteht.

Zwar ergibt ein Flltrationsmedium, das aus willkürlich gepackten Stücken aus einem inerter expandierten Material besteht, welche die Form von kleinen dünnwandigen Zylindern besitzen, für die meisten Zwecke eine ausreichend grcPe Oberfläche, aber die Wandstärken dieser Zylinder müssen derart bemessen sein, daß die Zylinder die im Filtrationsmedium auftretenden Druckkräfte aushalten können. Es ist darauf hinzuweisen, daß in den unteren Bereichen des Filtrationsmediums die auf die Stücke ausgeübten Druckkräfte sehr hoch sind, da sie nicht nur die darüber angeordneten Stücke, sondern auch ein beträchtliches Gewicht des aeroben Bewuchses von riikroorpranismen tragen müssen, wobei dieses Gewicht

bis zu 3j3 kg/m verfügbarer Oberfläche gehen kann. Außerdem ist das Gewicht des Abwassers selbst auch noch beträchtlich.

Ein anderes Filtrationsmedium, das einige Zeit verwendet werden ist, besteht aus willkürlich gepackten, durch Spritzguß hergestellten hohlen zylindrischen Stücken, von denen «Jedes innerlich mit mehreren Lamellen ausgerüstet ist, die sich radial von der Zentralachse des zylindrischen Stücks bis' zur Wandung des Stücks erstrecken. Zwar kann ein solches Filtrationsmedium beträchtlich hohe Druckkräfte aushalten, wenn die Wandstärke in der Größenordnung von 1 mm liegt, da jedoch die Stücke durch SrritzguP aus einem Polyolefin oder einem Polystyrol hergestellt werden, ist das Kedium verhältnismäßig teuer. Außerdem sind Polyolefine und Polystyrole keine sehr geeigneten

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Baumaterialien, erstere wegen ihres niedrigen Druckmoduls und letztere wegen der Tatsache, daß sie durch den Bewuchs abgebaut werden. Polyvinylchlorid andererseits, das eigentlich bevorzugt würde, ist schwierig durch Spritzguß in dünnen Querschnitten herzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Packung für die biologische Behandlung von Abwasser in einem Perkolationsfilter, v/eiche aus willkürlich gepackten extrudierten rohrförmigen Stücken aus einem organischen polymeren Material bestehen, wobei jedes rohrförmige Stück zwei konzentrische Wandungen aufweist und mit mehreren Lamellen versehen ist, die sich zwischen der inneren Oberfläche der äußeren Wandung und der äußeren Oberfläche der inneren wandung erstrecken.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anlage für die biologische Behandlung von Abwasser in einem Perkolationsfilter, bei welchem das Packungsmedium aus willkürlich gepackten extrudierten rohrförmigen Stücken aus eiriem organischen polymeren Material besteht, wobei jedes rohrförmige Stück zwei konzentrische Wandungen aufweist,und mit mehreren Lamellen versehen ist, die sich zwischen der inneren Oberfläche der äußeren Wandung und der äußeren Oberfläche der inneren Wandung erstrecken.

In einer solchen Anlage kann der Fluß des Abwassers durch das belüftete Filter kontinuierlich sein. Alternativ kann der Fluß auch intermittierend sein. Zweckmäßig wird das Wasser durch einen rotierenden Spritzarm intermittierend über das belüftete Filter verteilt.

Vorzugsweise enden die Wandungen eines rohrförmigen Stücks in Ebenen, die quer zur Zentralachse des rohrförmigen

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Stücks verlaufen.

Alternativ können jedoch die Wandungen in einem rohrförmigen Stück in Ebenen enden, die schräg zur Zentralachse des rohrförmigen Stücks verlaufen. In diesem Fall wird es bevorzugt, daß die Wandungen eines rohrförmigen Stücks an einem jeden Ende desselben in Ebenen enden, die mit einem Winkel im Bereich von 85 bis 65° und vorzugsweise 95 bis 75° zur Zentralachse des rohrförmigen Stücks geneigt sind. Rohrförmig Stücke mit Enden, die zur Zentralachse desselben geneigt verlaufen, packen sich leichter willkürlich und werden leichter nach der willkürlichen Packung benetzt, als rohrförmig Stücke mit Enden, die in Ebenen verlaufen, die in rechten Winkeln zur Zentralachse des rohrförmigen Stücks liegen. Jedoch sind solche Stücke im allgemeinen in der Herstellung schwieriger und teurer, vreshalb, da auf diesem Gebiete die Kosten von hoher Wichtigkeit sind, solche rohrförmigen Stücke bevorzugt werden, die in Ebenen enden, die quer zur Hauptachse der rohrförmigen Stücke verlaufen.

Der Durchmesser und die Länge der rohrförmigen Stücke liegen vorzugsweise in der gleichen Größenordnung.

In der Praxis kann ein geeigneter Durchmesser und eine geeignete Länge im Bereich von 1 bis 10 cm ausgewählt v/erden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Abmessungen in diesem Bereich beschränkt ist und daß auch zylindrische Stücke mit einem Durchmesser und einer Länge außerhalb dieses Bereichs in gewissen Fällen verwendet werden können.

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Es wurde gefunden, daß die gemäß der Erfindung verwendeten rohrförmigen Stücke mit sehr dünnen Wandungen hergestellt werden können und trotzdem verhältnismäßig hohe Druckkräfte aushalten. Wenn die Stücke beispielsweise aus Polyvinylchlorid hergestellt werden, dann kann eine Wandstärke im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm ausgewählt werden.

Die Wandungen der rohrförmigen Stücke können an mehreren Stellen perforiert sein, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß die inneren Oberflächen eines bestimmten rohrförmigen Stücks nicht durch das Abwasser benetzt werden. Die so vorgesehenen Perforationen können.irgendeine geeignete Form aufweisen, beispielsweise können sie kreisförmig, rechteckig, kreuzförmig oder unregelmäßig sein. Die Perforationen können auch irgendeine geeignete Größe aufweisen, wobei darauf zu achten ist, daß die Perforationen nicht die Festigkeit der rohrförmigen Stücke übermäßig herabsetzen.

Geeignete inerte polymere Materialien für die Verwendung bei der Herstellung dieser Stücke sind Polyvinylchlorid-, Polyäthylen-, Polypropylen- und Polyamidharze. Gewisse Acrylharze und Cellulosederivate, die gegenüber dem betreffenden Abwasser ausreichend inert sind, können ebenfalls verwendet werden. Diese polymeren Materialien können in zelliger Form verwendet werden, um die Kosten ohne Verringerung der Festigkeit herabzusetzen. Es wird Jedoch bevorzugt, daß als polymeres Ilaterial Polyvinylchlorid verwendet wird, und zwar aufgrund seiner Starrheit, seiner guten Kriecheigenschaften und seiner niedrigen Brandgefahren .

Die rohrförmigen Stücke werden dadurch hergestellt, daß das polymere Material durch eine geeignete Düse extrudiert

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wird, um ein kontinuierliches Rohr herzustellen, welches dann in eine Vielzahl verhältnismäßig kurzer Rohrstücke zerschnitten wird. Ein Vorteil der neuen Packungsmedien gegenüber den herkömmlichen willkürlichen Packungsmedien besteht darin, daß sie eine niedrigere Schüttdichte als viele andere herkömmliche willkürlich angeordnete Medien aufweisen. Demgemäß ist der Aufbau einer Reinigungsanlage mit dem neuen liedium einfacher und billiger. Die Gewichtsverringerung, die durch Verwendung des neuen Packungs· mediums erreicht werden kann, macht den Bau von größeren Reinigungsanlagen leichter, woraus sich eine beträchtliche Einsparung an Bodenfläche in dicht gedrängten Industriebezirken und anderen Orten, wo Land teuer ist, ergeben kann. Außerdem lassen die Packungen höhere hydraulische Belastungen zu, und zwar aufgrund des größeren verfügbaren Hohlraums im Vergleich mit Gestein, Klinker usw. Von noch größerer Wichtigkeit ist die hohe Stabilität, die durch das erfindungsgemäße Packungsmedium erreicht werden kann.

Es ist offensichtlich, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen rohrförmigen Stücke anstelle von spritzgegossenen zylindrischen Stücken gleicher ßerstfestigkeit die Gesamtkosten des belüfteten Filters beträchtlich verringern.

Außerdem kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen willkürlich gepackten rohrförmigen Stücke eine hohe biologische Effizienz bei der Behandlung von Abwasser erreicht weraen.

Die Erfindung wird nun durch das folgende Beispiele näher ■ erläutert.

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BEISPIKL

Unter Verwendung einer Profildüse wurde ein kontinuierliches rohrförmiges Extrudat mit dem in der Figur gezeigten Querschnitt aus einer harten Poly vinylchloridzus aminen-Setzung hergestellt. Das kontinuierliche Extrudat wurde in eine Vielzahl von rohrförmigen Stücken mit einer Länge von 5,0 cm aufgeschnitten. Der Durchmesser des £iußeren konzentrischen Eohrs war annähernd 5jO cm und der Durchmesser des inneren konzentrischen Rohrs war annähernd 2j5 cm. Die Dicke der Rohrwandüngen und der Lamellen, die sich zwischen den konzentrischen Rohren erstreckten, war annähernd 0,2 mm.

Die rohrförmigen Stücke wurden willkürlich in einen Turm mit quadratischem Querschnitt eingeschüttet, der eine Höhe von 1,83 m und einen Querschnitt von 1,^9 m aufwies. Die verfügbare Oberfläche im gepackten Turm war 200 Iu²Zm-⁵.

Das so gebildete Filter wurde zur Behandlung von Abwasser verwendet, das eines* Vorsiebprozess und einer Vorabsetzbehandlung unterworfen worden war. Beim erfindungsgemäßen Verfahren floß das Abwasser über die Oberflächen der rohrförmigen Stücke, und Bakterien und andere Mikroorganismen wuchsen als schleimiger Film auf der benetzten Oberfläche der Stücke, wobei sie sich von den aus dem Abwasser absorbierten organischen Verunreinigungen ernährten. Mit der Zeit entstand eine ausgewogene Gemeinschaft von Organismen auf den benetzten' Oberflächen innerhalb des Filters.

Nachdem ein ausgewogener Zustand erreicht war, konnte das Filter 178 mg/1 biochemischen Sauerstoffbedarf aus einem Abwasser mit einem mittleren biochemischen Sauerstoff-

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bedarf von 255 mg/1 entfernen. Dieses Abwasser wurde intermittierend dem Filter mit einer hydraulischen Be-

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lastung von 5,7 nr/m /Tag zugeführt.

Die willkürlich gepackten rohrförmigen Stücke hielten öle Druckkräfte ohne weiteres aus, die durch den Bakterienbewuchs auf den Oberflächen der rohrförmigen Stücke und dem· Gewicht des V/assers im Filter erzeugt wurden.

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Claims

PATENTANSPrÜCHE

Packung für die biologische Behandlung von Abwasser in einem Perkolationsfilter, bestehend aus willkürlich gepackten extrudierten rohrförmigen Stücken aus einen; organischen polymeren Material- dadurch gekennzeichnet, daß jedes rohrfürmige Stück zwei konzentrische Wandungen aufweist und mit mehreren Lamellen versehen ist, die sich zwischen der inneren Oberfläche der äußeren "Wandung und der äußeren Oberfläche der inneren Wandung erstrecken.

Anlage für die biologische Behandlung von Abwasser in einem Perkolationsfilter, in welcher das Packungsmedium aus willkürlich gepackten extrudierten rohrförmigen Stücken aus einem organischen polymeren Katerial besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jedes rohrförmigen Stück zwei konzentrische Wandungen aufweist und mit mehreren Lamellen versehen ist, die sich zwischen der inneren Oberfläche der äußeren Wandung und der äußeren Oberfläche der inneren V/an dung erstrecken.

WW**.* FINOCE, DIPL-ING. H

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