DE2652229B2

DE2652229B2 - Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung und Anlage zu seiner Durchführung

Info

Publication number: DE2652229B2
Application number: DE2652229A
Authority: DE
Inventors: Gotthilf Dr.Rer.Nat. Naeher; Guenter Dipl.-Ing. Schmieder; Bodo 820 Weilheim Seydler
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1976-11-16
Filing date: 1976-11-16
Publication date: 1979-03-22
Also published as: JPS5362361A; SE7711881L; BE860849A; NL7710116A; ATA644877A; GB1589551A; DD132192A5; GB1589552A; DE2652229A1; FR2370699A1; CH631687A5; IT1084783B; AT353713B; DK505477A

Description

Für die Bekämpfung der Blähschlamm bildenden Organismen wurden u. a. bereits folgende Maßnahmen vorgeschlagen:

a) Reduzierung der organischen Verunreinigungen im Abwasser, wenn es möglich ist;

b) Entfernung von bestimmten Inhaltssioffen aus dem Abwasser, wenn es möglich ist;

c) Zusatz von Fällungs- oder Flockungsmitteln zur künstlichen Beschwerung der Schlammflocken;

d) Zugabe von Trüb-oder Lehmwasser;

e) Steigerung der Belüftungsintensität;

f) Einschaltung von anaeroben Phasen;

g) Zusatz von Chemikalien, wie CIj oder HjOj oder Natriumchiorbleichlauge zur direkten Bekämpfung des Blähschlammes;

h) Veränderung der pH-Bedingungen.

Allein diese Aufzählung läßt schon erkennen, wie schwierig es ist, dem Problem Blähschlammbildung beizukommen und wie schwierig es vor allem ist, eine praktikable Lösung zu finden. Denn viele der vorgeschlagenen Maßnahmen lassen sich überha'-pi nur unter bestimmten Voraussetzungen verwirklichen, die in der Praxis häufig nicht gegeben sind. Daher hat auch ein Großteil der in der Bundesrepublik betriebenen Belebtschlamm-Kläranlagen unter dem Auftreten von Blähschlamm zu leiden. Generalisierend kann gesagt werden, daß man bisher bestrebt ist, die Blähschlammbildung in Klaranlagen zu bekämpfen. Nun hat sich aber im Rahmen von Abbauvcrsuchcri herausgestellt, daß Blähschlamm bildende Organismen, wie /.. B. der genannte Sphaerotilus na tans, die Fähigkeit haben, organische Inhaltsstoffe im Abwasser besser ab/ubauen. als die eigentlichen gewünschten Belebtschlämme ohne fadenbildendc Organismen. Die durchgeführten Abbauversuche haben gezeigt, daß diese Organismen wesentlich bessere Abbatikcnnünicn hüben als die »normalen« Schlämme.

Ziel der Erfindung ist es daher, das Problem der Blähschlar-mbildung bei mikrobiologischen Kläranlagen zu lösen und dabei die hervorragenden Abbaueigen· schaften der Blähschlamm bildenden Mikroorganismen auszunüizen. Prinzipiell beruht daher die Erfindung auf der Erkenntnis, daß die Blähschlammbildung in derartigen mikrobiologischen Abwasser-Kläranlagen nicht bekämpft, sondern gefördert weri»;:n muß.

Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren /iir biologischen Abwasserreinigung nach clem Belebtschlamm-Verfahren unter Abtrennung des Belebtschlammes von gereinigtem Abwasser und wenigstens teilweise Rezyklisierung des abgetrernlen Belebtschlammes in wenigstens ein Belebungsbecken, welches dadurch gekennzeichnet ist, dall die Konzentration der abbaiibaren Verunreinigungen im zugefühiten Abwasser so hoch gehalten wird. daß die Bliihschlammbikliing im Belebungsbecken gefördert wird, daß das Blähschlamm haltige Abwasser abgezogen wird, die Schlammflocken darin zerkleinert werden und zerkleinerte Schlammflocken und Abwasser gemeinsam oder getrennt wieder in das Belebungsbecken zurückgeführt werden.

Durch das eifindiingsgeniiiße Verfahren wird erreicht, daß aufgrund der hohen Raiimbclastung. die im Belebungsbecken aufirill. zwangsläufig nach kurzer /eil Blähschlamnibildung aiiflriit. Auf diese Weise kann pro Rauminhalt bedeutend mehr organische (Yacht im Abwasser abgeb.iul verden (Kaumbelastuiii,' RIi). So koiinie beispielsweise bei einer bestehenden mik'obio logischen Kläranlage nach Einführung des erfindungv gemäßen Verfahrens die Rauuibelasiuiig von 0,7, die im Auslauf einen HSBi/l-Wen von weniger als 25 mg sicherstellte, auf eine Raunibelastung von 4,i8 erhöht werden, ohne daß die BSB../1-Werte im Auslauf anstiegen. Dies bedeutet eine Versiebenfachung der Raunibelastung und damit auch der Kapazität der Anlage.

Die Förderung der Blähschlammbildung erfolgt auf einfache Weise, indem die Konzentration der Blähschlamm bildenden, insbesondere der organischen Bestandteile des Abwassers, hoch gehalten wird. Zu den Blähschlamm bildenden organischen Inhaltsstoffen des Abwassers gehören Kohlehydrate, Lösungsmittel wie niedrige Alkanole, also Äthanol, Propanol und dergleichen. Proteine und ähnliche, das Wachstum insbesondere von Pilzen begünstigende Stoffe. In der Regel haben Abwässer von Brauereien, Zuckerfabriken, Konservenfabriken und dergleichen von vornherein eine Zusammensetzung, die die Blähschlarnr-bildung begünstigt. Wichtig ist dabei, daß die Raumbeia^'.ung. also praktisch die Konzentration dieser Stoffe, genügend hoch gehalten wird. Es wurde gefunden, daß in der Regel bei einer Raumbelaslung von über I diese Bedingung erfüllt ist.

Um möglichst günstige Bedingungen für die Blähschlammbildung zu erzielen, wird die Raunibelastung vorzugsweise auf über 2 eingestellt.

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Trennung der festen von der flüssigen Phase. Wenn man die Blähschlammbildung wie erfindungsgemäli fördert, so scheidet die Abtrennung des Schlammes in einem Nachklärbecken aus. da hierbei die Anlage durch den abtreibenden Schlamm innerhalb kurzer Zeit funktionsuntüchtig werden würde. Der Belebtschlamm muß daher ^zentrifugiert werden, z. B. mit Separatoren. Für die Zentrifugierung ist zu beachten, daß die Trennung der festen und der flüssigen Phase vollständig sein muß. d.h.. daß das Zentral vollkommen klar sein muli und daß zum anderen die Mikroorganismen bei der Trennung ihre biologische Aktivität nicht verlieren dürfen.

Es ist bekannt, daß eine Trennung der festen \on der flüssigen Phase bei Mikroorganismen durch Zentrifugieren möglich ist. Die Trennung mit kontinuierlichen Separatoren, wie sie für ein Abwasser-Klärverfaliren in erster Linie in Betracht kommen, ist jedoch problematisch wegen der hohen Drucke, die in Separatoren herrschen. Hierbei können nämlich die Bakterien \on Monokulturen aus Fernientationsprozessen so geschädigt werden, ilalj sie für eine Wcilerzuchl. also die Rückführung in die BeleblschlamnisUife. nicht tii^hr verwendbar sind. Die Schädigung der Mikroorganismen kann dabei so weil gehen, dal! die /eilen aufplatzen und der Zellinhalt sich in das Nährmedium enjießl, ai.s dem die Organismen abgetrennt werden sollten.

Aus diesem Grund wurden Separatoren in der Klärlechnik bisher nur dazu verwendet, nach Almen nung des ilhr-schuDschlammcs im Absetzbecken denselben aiifziikonzentrieren. da der kouzeiiinerle .Schlamm in der Kegel aus dem Verfahren ausgebracht wird und daher eine Schädigung der '.ct/ensfähigkeil nicht mehr von Belang ist.

Es wurde jedoch überraschenderweise gefunden, d.ill IHahschlainm beil.· Durchgang durch eine /eniriliige wie z. Ii. einem K.iitiniersepralor mit sclbMentlccrcii Iu frommel, zwar seine Struktur wesenlliili \ti.uul πι kann, hierbei aber seine bioloytsi he Akliwi.i! im Iu

verliert. Die .Strukturveränderung besteht bei Wäll schlamm bildenden Organismen, wie z. 15. Spaerotilus nalans. darin, daß die F äden zerhackt werden und der Blähschlamm so seine charakteristische Struktur verlier! ohne dabei aber seine biologische Aktivität einzubüßen. Dabei zerfällt der Mikroorganismus in seine einzelnen Zellen, die in Baktcricnschciden aneinandergereiht sind. Auch die nicht Blähschlamm bildenden Mikroorganismen verlieren dabei vorübergehend ihre Schlammstruktur, werden aber in ihrer biologischen Aktivität nicht gehemmt. Rs wird angenommen, dal.) die Mikroorganismen des Belebtschlammes. WLTIi) sie als Blähschlamm vorliegen, durch ihre· Schlammflockcnsiru'Ktur (Schleimhüllc) geschützt sind und deshalb den Durchgang durch einen Separator die dorl herrschenden nohe.i Drücke ohne Schädigung durchstehen können. (iemäU einer bevorzugten Ausführung des erfindiingsgemäl.ten Verfahrens u ird daher die /entrifiigieriing so geregell, dal) die Blähschlammflok

Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht in einer geeigneten Auswahl mim Druck, Verweilzeit oder/und der Beschleunigung in der Zentrifuge. In der Regel wird sich für bestimmte Zentrifugen- bzw. Separatory pen durch Vor\ersuche leicht ermitteln lassen, ob und uie diese Bedingung er/ieli Herden kann.

Der aus dem Separator austretende zerhackte Schlamm hat dann das Aussehen einer voluminösen, einheitlichen Paste. Wenn diese Paste in this Belebungsbecken zurückgeführt wird, verliert sie aber rasch diese Konsistenz wieder. Is bildet sich im Bclebtschlammbekken w ieder die Ivpische Belebtschlammflocke.

D.is erfindungsgemäl.le Prinzip der Schlammzcrhakkling lal.il sich im übrigen auch bei konventionellen Kläranlagen anwenden, die unier Problemen mn Blähschlammbildung zu kämpfen haben. In diesem I alle genügt es. in einer Nebenschlußzirkulationsleitung des Belebungsbeckens eine Vorrichtung \ orzusehcn. w eiche die I äden der blähschlammbildenden Mikroorganismen zerhackt und dann den zerhackten Schlamm wieder in das Belebungsbecken zurückführt. I mc Trennung von Schlamm und geklärtem Wasser ist hier nicht erforderlich. Dies ist möglich durch Vorrichtungen, wie den bereits erwähnten Kammerseparatoren mit selbstentleerender Trommel. Hierbei würden Schlamm und Wasser anschließend wieder gemischt und rezvklisiert. Statt eines Separators lassen sich aber auch nichtlrennende. bekannte Vorrichtungen einsetzen, welche geeignet sind, so hohe Drücke zu erzielen, daß die fadenförmigen Organismen zerrissen, the übrigen Organismen aber nicht geschädigt werden.

Beispielsweise läßt sich mit einem Kammerscparator mit selbstenileerender Trommel die Rezyklisieriing durchführen und mn einem Düsenseparator, der nicht zur Zerhackung führt, der Schlamm vom geklärten Wasser trennen. Stau dessen kann auch ein übliches Absetzbecken dann angewendet werden.

Das erfindungsgernäße Verfahren führt jedoch insbesondere zu einer sinnvollen Kombination von Belebungsbecken und Separator, derart, daß auf ein Nachklärbecken oder einen Schlammeindicker verzichtet werden kann. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, enthaltend wenigstens ein Belebungsbecken, welches gekennzeichnet ist durch eine Abzweigleitung, in der eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Sc'niammfiocken angeordnet ist. und eine Rezykiisierungsleitung von dieser Vorrichtung zum Belebungsbecken. Vorteilhaficrweise ist hierbei dii Zerkleinerungsvorrichtung als Separator in der ober angegebenen Art ausgebildet.

Der Schlamm, welcher aus dem Separator austritt, hai eine so hohe Konzentralion, daß für eine anschlicßenc gewünschte, weitere Entwässerung nur geringe Investi tioncn erforderlich sind. In der Regel wird jedoch dei aus der Zentrifuge austretende Belebtschlamm als Riicklaufschlamm direkt in das Belebungsbecken zurückgeführt; Überschußschlamm kann z. B. nach einer aeroben Stabilisierung oder als Hüssigsehlamm für die Landwirtschaft verwendet werden. Dadurch kann eine anschließende Entwässerung entfallen.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist diu Anlage der Lrfindiing wenigstens zwei hintereinander geschaltete Separatoren auf. Durch gceignele Kombi nation verschiedener .Separatorentypen läßt sich dabei der Indexwcrl des Belebtschlammes nach Wunsch steuern. So kann z. ii. durch einen kontinuierlich

IHiIiHIf-ImRH lyun-niij/unnur im-* . >(_ null f irngLttH->L Il abgetrennt werden, ohne daß sich die Schlammslruktur des Belebischlammes wesentlich verändert, da bei ilen hierbei auftretenden kurzen Verweilzeiten trolz hoher Drücke praktisch kein Zerhacken der I locken stattfindet. Hingegen wird durch einen Kammerscparator mit selbslentleerender I rommel die Schlammstruklur durch Zerkleinerung der I locken wesentlich verändert. Durch Kombination eines kontinuierlich austragenden Düscnsepaii'ivs nut einem Kammcrseparalor mil selbstentleerender *l rommel läßt sich daher tier gewünschte Schlamimolumen-Index einstellen. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem das schlam.nhallige Abwasser aus dem Belebischlammbeliälter teils einem kontinuierlich austragenden Düsenseparator. teils einem Separator mit selbsientleereiuler Ironimei zugeführt wird und die erhaltenen abgetrennten Schlämme gemeinsam wieder in das Belebungsbecken zurückgeführt werden, soweit es sich nicht um Überschußschlamm handelt. Durch Variation der den beiden Scparalorlvpen zugeleiteten Abwasserniengen läßt sich auch der inciov verändern. Alternativ kann das gesamte Abwasser zuerst durch den kontinuierlich austragenden Düsenseparator geleitet werden unter Lntfcrnung nur eines Teils des darin enthaltenen Schlammes, und anschließend das Abwasser mit dem restlichen Schlamm durch den Separator mit selbstenileerender Trommel geleitet werden. Auch bier läßt sich der Schlammvolumen-Index steuern durch die im vorgeschalteten Düsenseparator abgetrennte bzw. nicht abgetrennte Schlammcnge.

Beispiele für im Rahmen der Erfindung geeignete selbstaustragende Separatoren sind der Düsenseparator DA 100. erhältlich von der Firma Westfalia. 4740 ν 'clde. Bundesrepublik Deutschland. Bei derartigen Düsenseparatoren wird der Schlamm kontinuierlich ausgetragen. Demgegenüber werfen Separatoren mit selbstentleerender Trommel die ausseparierten Schlammteilchen in periodischen Zeitabständen bei voller Drehzahl aus. Sie weisen beispielsweise eine selbstentleerende Trommel auf mit einem auf- und abwärts beweglichen Kolbenschieber, der einen peripheren Spalt im Schleuderraum öffnet und schließt. Beim Öffnen der Trommel wird der Schlamm schlagartig ausgeworfen.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. In dieser stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abwasserreinigungsanlage mit Schiammabtrennung;

F i g. 2 eine andere Ausführungsform der erfindungs-

gemalten Ariliij'i· mil Rc/\klisierung \on /crhackicni Schlamm

Du· in I ι j;. I dargestellte Auslühnuigslorm weist /w ei HelcblsehlainmbcckcM I und IV auf. die durch einen cmtachcn Überlauf miteinander verbunden sind. Heliifliingspimipcii 7 führen die erforderliche I.iifinii-iijif /u. ViIiIi Hecken IV finden dk· I'limpc /' die Hi¹Ii¹IiI-sehlauim-halligc Suspension /um kontinuierlichen Dii sen·.!.,» ;i ator I). Aus diesem wird geklärtes Wasser iiher Leitung I. Schlamm über I.ellung 2 abgeführt. Während der fin die liiologie erforderliche Sehliimin über Leitung ! ι c/vklisici I viril In IUi ken I. wild del I !bciscliiil! si hl,mim clinch !.ellung 4 ahgc/ogen I nsclies Ahwas SCl I¹Cl₁IIl)M (lllH Il I .ClIlIIIg Ϊ 111 Hei kell I.

Die in I ir .' givciglc Auslühi iingsloi m enlspnchl ilc' win I ii' I. weist |edinli /iisäl/lit Ii noch eineii Sepai .ili >i mil selbsteiilleeiendei lioinmcl S ,ml Diesem und cm liil ilcs si lilainiiihaltigcn Ahwjisseis hIh'i Leitung h direkt zügeln Im l I );is /cnIr;it w iid durch ι 7 .,, ii... ι .... ι .....ii..;..,. ι ι ....

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Si h Li mm w ml ebenlalls in Hecken I /urin k gel Oh ι I 11 her I λ itmii' H Diesel ΑιΜμΙμ nngsloi in konnte anstelle des S c p.i ι iii ι »ι s I) in ich em k la ι hei kcu cingcscl /t ν ei ilen

Dun h il,r, \erliihren und die Voith !llung ilci I ilindiing werden /alilieiehc \ urteile er/iell. So wnd il-ich den I ius.it/ \on /etiiiitugcn /in licnnimg des llclehlschl.imines muh gekl.iilen Abwasser völlige I n.ihham'it-'kcit Mim Si hl,mim lmle\ des lielehnnps hei kens und \on .uideren j.'.:shildetuleii l'ru/essen lie isji ie I s w eise del I )cii;!nli/ici ι inf. civic 11 (lie Ii h/em L¹ \\inl eine wesentlich huhere Schl.impikun/cnli .Um hi er/iel ,ils dies mil den lusher üblichen N.u hklarhci ken moL'lich lsi Wahrend bei lel/tcren der ;ιΙιμι·Ιι eiinie Sehl.mini n del KeL'el I bis _>"n I ruckensiibsiaii/ .iiilweist. können erfinduii^s^'emiiH Selihimmkon/enli.i liiiiien inn ■"> bis l(l"ii I ιockcnsiibstan/ leiehl erreiehl u erden Weitet ermöglicht das eriindun^sjjemiiKe \ eii, ihren Ivi (.-eyebener Kliii leistting eine wesentliche \ erkleincrutiL' der Anlage. Wie oben bcreils erwiihni. kann hei c!e; i ihndiin:¹ di.· f-2 n: ι m Im · !:%*. 111 n^> im liclebtschlamiüheeken wesentlich erhöht werden. Hei spielsweise war bei gegebener Anlage die l-inliiillunj.· einer Kaumbehistung RIl\im hoehslens 0.7 erforderlich, um im Auslauf einen 1!SH I Wert unter 2^r> mg sieher /ti erreichen. Hei erfindungsgemiilier Änderung mim V e^- ',ihren und Anlage konnte der RH-Wert auf mehr als das Siebenfache auf 4.3K gesteigert werden. Dies föhn andererseits da/u. dali etfindungsgemiiß mit wesentlich kleineren lielebtingsbecken auszukommen ist für eine Anlage. the einen bestimmten Anfall an Verunreinigungen im Wasser verarbeiten soll, lerner wird die I unklionssieherheil der Anlage crliuhl. da nicht die (iefiihr besteht, dalt bei sliirkereiii Abwasseriinfall Sehhuiini in den VOi Hüter diirehschlagl. wie dies bei den bisher üblichen Nachklärbecken leicht der lull sein kanu, leiner kann die Menge an /iigcfülirlem Saiierslnff im Heleblsehlammbeekeii \ erringen werden, so dall auch Iteliiller geringerer Kapa/iliil eingeset/l werden kiuinen. was die Invesliliunsaufwendungen herabsel/l. Weilere wesentliche I rsparnisse werden er/iell durch den Wegfall des Nachklärbeckens und des I indiekers. In I allen, wo üvi I Ihersiliullsehliimm direkt der I aiidw ii Iscliall abgegeben weiden kann, entfallen die /ιisat/liehen Kosleu eutei w cilciyehcndcn S( lil.immentw iisscniiig. wie / H der Sieblinndpresse und des gegebencnliills sonst ei lorilei In hen Hiorcak

I Ol S (/III Sl Il 1,1 Il I III kl Hl I post ICM I Hg)

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Il e ι s ρ ι c I I

I ine hei kouiiiihi he Ahwassci .uil.ige. ausgelegt Im emc HeItISlUMg eiitspi eeheinl I Γ *>l)(l I inwolmer (ileich wellen (ICW). eiw.i Kl'iOkg HSH₁ und ein

'\bw assei Miluineii mn ·1(ΚΙιη"ιΙ7. welche em HeIe htingsbi ι ken von l")2(ini'. cm Nachklai becken um (7 ") in '. einen I inilieker mit em cm V ι'lumen von 12") m '. ein Si hl.iininbelullungsbei keil nut MHIm¹ und eine Si hlauimentw iissciiiugsanlage nut Siebbandpresse mn l'ols eleklriil\ iliillung und I c< li/usal/ sowie einen 1 ·Ί(Ι m Hioieakloi aulweisl. bildet beim Ansieigen der Kaiimhelastimg iibei I innerhalb kür/er /eil (7 bis 14 lage) so giul'ic Hl.ιhsiiilammengen. (IaH nicht tolerier bare I unkiionsMoi ungcn aullielcn. Die Schlamiinolu men Itidexweiti¹ Ligen über KH). Hei einet KH unter I mti /wai keine HI a Ii si hlanunhildting mehr auf. der dann gchildclc nonnalc Heleblsi hlanini baut das Abwasser ahei mn dann .iiisieichenil ah. wenn del KH auf (1.7 abgesenkt w ird.

Diese AnI. ige wird nun geändert, indem das !«".•!■.•!^!!!•-'•-.!■".■e.ke!! erse!/! w:r:i durch ,··.>.■ ei hi::!ere:!;a!: der geschaltete kleine Helebiingsbeeken von /usiinimen ~i24 m' Inhalt Nachklärbecken. I indicker und weile ige hende Schlammenlw iisserung mil liiorcaklor werden eiset/t durch einen kontinuierlich austragenden Düsen separator. Der aus dem Separator austretende Schlamm wird direkt in das erste Helebtschlamnibecken zurückgeführt. I ibcrschiiHschlamni w ird ohne w eitere liehandlnng der Landw irtschaft /ur Verwertung /iigefOhrl.

In der nachstehenden tabelle sind die wesentlichen Merkmale der beiden Anlagen und die damil er/iellen Ergebnisse /usa m in cn gefaßt.

Bemerkungen
Auslegungsdalen für
175(Xl I:C;W IO5Oki!

llcrkiimniliches \ erlahren

Vcrlahrcn

(ra'hl:

Vol. des Abwassers:

Raumbelastung:

Schlammgehalt:

Schlammbclastung:

Volumen des Belebungsbeckens:

Volumen des Nachklärbeckens:

Volumen des E-ündickers:

175(X) IXiW - 1050 kg HSH,

40OmVd 7

0.7

6g TS/I

0,116 m^!

475 r«¹ 125m¹

dito

4(H)mVd7

2 über alles (I. Stute: 4)

6g TS/I in beiden Stufen

0,666 1. Stufe

524 m' gesamt

cntniüt

entfallt

I Ol Isct/Illlü

/\iislo);imf!s(l,ML'M Im

17SO(I KiW KWIki! USH,

I lcikiiiiimlicho \ crlalircn

K)

\ etNihrcii

Volumen i'.'s SclilanimbcliiHiiiigsbeckeiis: K)O πι

Scpariilorcii: keine Schlii m mc η (wässern ng:

Siehhanilprcsse mil l'olvclckliolvlliillung I Stuck iM

I I cd ,-Zusal/ limrcaklor I Stück

It)Om'
2 Stück

CIIlIaIIl

I! c ι s ρ ι e I _'

In der in Beispiel I bcsi hncliciicii, crhiuliiiigsgcma HfIl ΛπΙ;ιν'ι- vtiiil ili-r I )i|i.i'i!st'n:ir.i l< ic ιτμΊ/Ι itniih

einen selbslaiislragcnden Sep.ir.ilor. Dabei und eine Zerkleinerung der Sili'.iiimislinki iir er/iell. Der Sehlammvoliimeti Index \< >r der Scparalorhchandliiug betragt 2Ö0. Naeb der Separalorbehaiullung liegt der Index naell /wei Wuelien bei 100. nach drei Weichen bei

70. I el/lei er Index konnte dnii.k Ii niiihelos eingchallcii uerden. ohne Nachlassen der biologischen Akli'ilat. Der (SIt Weit wu dem Separator beinig I 70 mg. nach dem Separator ebenfalls I 70 mg.

Mips ist .ml du- hiiu't- Vt'ivv ιμΙ/ιίΙ um! tin- vi-Mn^i-

er/ielbarc Kaumbelasliing /iinifk/iifiihien. Heim ei fin dungsgcmallen Verfahren hingegen konnle cine be nächtliche I Ibcrscliiil.Kclilamin Produktion civiell wer den. « eiche der I .andu irtsc h.ill /ugefuhil werden kann, wie oben erwähnt.

I hei/u .? lü.ilt /cichiiiimicu

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren unter Abtrennung des Belebtschlammes vom gereinigten Abwasser und wenigstens teilweiser Rezyklisierung des abgetrennten Belebtschlammes in wenigstens; ein Belebungsbecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentralion ler abbaubaren Verunreinigungen im zugeführten Abwasser so hoch gehalten wird, daß die Blähschlammbildung im Belebungsbecken gefördert wird, daß das Blähschlamm-haltige Abwasser abgezogen wird, die Schlammflocken darin zerkleinert werden und zerkleinerte Schlammflocken und Abwasser gemeinsam oder getrennt wieder in das Belebungsbekken zurückgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnei, daß die Zerkleinerung durch Zentrifugierung erfofgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Druck, Verweilzeit oder/und Beschleunigung beim Zentrifugieren so geregelt werden, daß fadenbildende Mikroorganismen, wie Sphaerotilus natans und echte Pilze, zerkleinert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Raumbelastung in dem Belebungsbecken von über I eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, (!aß die Raumbelastung über den Wert 2 eingestellt wird.

6. Verfahren nacii einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrifugieren in wenigstens zwei Stufen durchgeführt wird.

7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend wenigstens ein Belebungsbecken, gekennzeichnet durch eine Abzweigleitung, in der eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Schlammflocken angeordnet ist, und eine Rezyklisierungsleilung von dieser Vorrichtung zum Belebungsbecken.

8. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch wenigstens einen, dem Belebungsbecken nachgeschaltcten Separator für die Schlammabtrennung.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator als Kammerseparator mit selbstentlcercnder Trommel ausgebildet ist.

10. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Separatoren unterschiedlicher Bauart.

11. Anlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens einen Düsenseparator und wenigstens einen Kammerseparalor mit sclbstcnilceren-(ler Trommel.

12. Anlage nach Anspruch 10 oder II, dadurch gekennzeichnet, daß clje Separatoren parallel geschaltet sind.

I 5. Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Separatoren hintereinander geschaltet sind.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis IJ, gekennzeichnet durch wenigstens zwei hintereinander geschaltete Belebungsbecken.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlamm-Verfahren sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Mikrobiologische Kläranlagen, vielfach auch verallgemeinernd als biologische Klaranlagen bezeichnet, basieren auf dem Prinzip, daß »Belebtschlamm« (aktive Biomasse), der aus Mikroorganismen besteht, die den Abbau der im Abwasser vorhandenen Verhiireinigungen durchführen, in einem Belebungsbecken, gewöhnlich unter Sauerstoffzufuhr, mit dem zu reinigenden Abwasser intensiv in Berührung gebracht wird. Die organischen Verunreinigungen werden dabei teils zu COy und Wasser abgebaut, teils in Bakterienmasse umgewandelt.

Die Trennung der festen Biomasse-Phase von der flüssigen Phase erfolgt dabei in konventionellen Anlagen, z. B. in einem Nachklärbecken oder auf Pflanzenfilterbeeten. Diese Trennung der festen von der flüssigen Phase ist für das richtige Funktionieren einer biologischen Kläranlage von elementarer Wichtigkeit. Treibt nämlich Belebtschlamm aus dem Nachklärbekken in den Ablauf der Kläranlage über, so wird der Reinigungseffekt zum Teil wieder zunichte gemacht und der abtreibende Klärschlamm belastet den Vorfluter (Oj-Zehrung). Außerdem geht für die Reinigung erforderliche Biomasse verloren, so daß auch die Reinigungsleistung zurückgeht.

Eine der Hauptursachen des Abtreibens von Belebtschlamm aus Kläranlagen ist die Bildung von Blähschlamm. Mit Blähschlamm bezeichnet man einen belebten Schlamm, dessen Absetzeigenschaften sich so weit verschlechtert haben, daß er im Nachklärbecken nicht mehr zurückgehalten werden kann. Ein Maß für die Absetzeigenschaften des Schlammes ist der Schlammvolumen-Index. Darunter versteht man das Volumen, das ein Gramm Schlammtrockcnsubstanz in wasserhaltigem Zustand nach JO Minuten Absetzzeit einnimmt. Bei Kläranlagen, die keinen Blähschlamm aufweisen, liegt der Schlammvolumen-Index gewöhnlich zwischen etwa 50 und 100. Ab einem Index von etwa 150 beginnt man im allgemeinen von Blähschlamm zu sprechen. Extreme Blähschlämmc können Schlammvolumen-Indexwerte von 1000 Lind mehr annehmen, was zu einer außerordentlichen Verdünnung führt.

An der Bildung von Blähschlamm in Kläranlagen können viele Ursachen beteiligt sein. Genannt seien beispielsweise spezielle im Abwasser vorliegende Stoffe, die die Blähschlammbildung begünstigen, Oberlastung der Kläranlage und ungünstige Reaktionsbedingungen in der Anlage selbst, die verfahrensspezifiseh sind. Tritt Blähschlanimbikliing in einer Kläranlage auf. so verschiebt sich das Biiklcricngleichgewicht des Belebtschlammes, in dem viele Buklericnarlcn in Symbiose vorliegen, zugunsten einer Mikroorgaiiisinenarl. die unter diesen speziellen Bedingungen die besseren Wachsliimsvoraiisset/iingen im Vergleich /u den anderen Mikroorganismen vorfindet. Der Schlamm entartet dabei, d. h. von den kompakten liaktcricnflok ken ausgehend, die für das ordnungsgemäße l'iiiiklionicren der Anlage erforderlich sind, entwickeln sich zwischen diesen fadenförmige Organismen (/.. B. Sphaerolilus iiiiliiiis. echte filze, fadenförmige Milchsiiurcbaktcrien, l.eticotrix). welche die I linken daran hindern, sich beim Ahsct/.vorgang dicht /iisammeii/iilagcrn. Sn hat /.. B. Sphaerolilus naians die Eigenschaft, die einzelnen /eilen in einer Sdilciniliullc /υ langen l'üdcn iiuf/tireihen.