DE2725510A1

DE2725510A1 - Vorrichtung zur behandlung von abwasser

Info

Publication number: DE2725510A1
Application number: DE19772725510
Authority: DE
Inventors: George Francis Gilbert Clough
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1977-12-29
Also published as: BE855426A; GB1579623A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER DR. rer. nat. R. KNEISSL

PA Dr. Find» ■ Bohr - Staeger ■ Dr. KneisU · Müllers*. 31 · 8000 München S

8 MÖNCHEN 5, Müllerstroße 31 Fernruf: (069j" 26 6C 60 Tetegromme: Claims M*. ■ Telex: 5 239 03 claim d

6. Juni 1977

Mopp.no. 24 279 - Er.K/H.

Bitte in der Antwort an^bi-r.

ICI CASE No. LC 28839

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES

Imperial Chemical House,

Millbank

London S.W. 1 / ENGLAND

Vorrichtung zur Behandlung von Ablasse:

PRIORITÄT; Britische Patentanm. Nr. 23602/76 vom 8. Juni 1976

709852/0780

■onkvfbimfcmfl! toyr. iiianMtdien, KontoiX> 404 ■ Poituhedikonto. München 27044-802

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser.

Abwasser wird dadurch behandelt, daß es durch ein biologisches Filtrationsmedium hindurchfeführt wird, das auf seinen Oberflächen einen Rasen von aeroben Kikroor^-arusreen trägt. Der Rasen bildet sich von selbst auf den verfügbaren Oberflächen innerhalb des Filtrationsmediunis, während d^s Abwasser durch das Filtrationsaediun hindurchgeht. Ir bewirkt eine Verringerung des biologischen Sauerstoficedarfs des Abwassers, wodurch es in einen Zustand überführt wird, das den behördlichen Anforderungen entspricht.

Das Filtrationsmedium, welches eine statistische oder geregelte Packung aufweisen kann, befindet eich innerhalb geeigneter Wandungen, die über Luftzuführungs- und Ablaufkanälen angeordnet sind. Die für den Oxidationsprozeß nötige Luft fließt von den Zuführungskanälen durch die Zwischenräume im Filtrationsmedium, und das behandelte Abwasser fließt durch die ablaufenden Kanäle ab.

In der Vergangenheit wurden Filtrationsmedien verwendet» die aus willkürlich angeordneten Stücken aus Koks, Klinker, Kiesel, Schlacke oder Gestein bestanden. In jüngerer Zeit wurden willkürlich oder geregelt angeordnete Stücke aus einem Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyvinylchlorid, Polystyrol oder Polypropylen, als Filtrationsmedium verwendet. Ein geeignetes willkürliches Filtrationsmedium besteht aus kleinen extrudierten gewellten Rohrstücken aus Polyvinylchlorid ("Flocor" - eingetragenes Warenzeichen der IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED). Andere Filtrationsmedien in willkürlicher Anordnung, die gegenwärtig verwendet werden, bestehen aus spritzgegossenen Ringen aus Polypropylen verschiedener Formen und Größen.

Ein geeignetes Filtrationsmedium in geregelter Anordnung

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("Flocor" - eingetragenes Warenzeichen der ΙΜίΙϋ-.ΙΛΙ CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED) besteht aus alternierender. Flatten und gewellten Platten aus Polyvinylchlorid, die miteinander so verbunden sind, daß eine zusammenhaltende Einheit entsteht. Solche Einheiten können schwere Belastungen trs-fsn und wer den bei Gebrauch in einem Turm übereinander^.;: stapelt.

Allgemein kann gesagt werden, daß sowohl bei will3:ürlich als auch bei geregelt angeordneten Kunststoffiltrat jonsmedien der wichtigste Parameter, der die Eignung de? "ediums bestimmt, in der verfügbaren Oberfläche je Volumeneinheit des Mediums zu sehen ist. Zwar besitzen die oben beschriebenen Kunststoffmedien eine ziemlich hohe Oberfläche je Volumeneinheit, jedoch ergeben sich aufgrund der zur Herstellung dieser Medien verwendeten Verfahren unvermeidbar Beschränkungen bezüglich der erreichbaren Oberfläche.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die effektive Oberfläche auf einem Filtrationsmedium und damit auch seine Effizienz beträchtlich gesteigert werden kann, wenn man lediglich eine Schicht eines granulären Materials auf zumindest einem Teil der Oberflächen des Filtrationsmediums vorsieht.

Gemäß der Erfindung wird also ein Filtrationsmediun für die biologische Behandlung von Abwasser in einem belüfteten Filter, bestehend aus Stücken eines inerten Materials vor geschlagen, wobei zumindest ein Teil der und vorzugsweise alle verfügbaren Oberflächen einen Belag aus einem granulären Material tragen.

Das Filtrationsmedium kann willkürlicher oder geordneter Art sein. Es kann außerdem aus einem Kunststoffmaterial oder einem keramischen Material bestehen.

Das granuläre Material besteht vorzugsweise aus Aktivkohle. Jedoch können auch andere granuläre Materialien, wie z.B. anorganische Materialien, beispielsweise Sand, Koks, Ton,

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pulverisierte Flugasche, Glas, Vermikulit und geschäumte Schlacke wie auch organische Materialien, wie z.B. Nylonchips und Granalien aus Polyvinylchlorid, Polypropylen oder Polyäthylen, verwendet werden.

Das granuläre Material kann beispielsweise direkt auf der Oberfläche des Mediums zum Haften gebracht werden, sofern diese· Oberflächen sich in einem geeigneten plastischen Zustand befinden, beispielsweise unmittelbar nach der Herstellung des Kunststoffmediums. Alternativ können die Granalien auf der Oberfläche des Mediums mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs zum Haften gebracht werden. Der Klebstoff wird als dünner Belag auf die Oberflächen des Mediums aufgebracht, worauf dann - solange er noch klebrig ist die Granalien auf die mit Klebstoff beschichteten Oberflächen aufgestreut oder anderweitig aufgebracht werden, und zwar in solcher Weise, daß sie aus dem Klebstoffbelag hervorspringen.

Die Anwesenheit der Schicht aus granulärem Material auf den Oberflächen innerhalb des Filtrationsmediums dient dazu, die wirksame Oberfläche bis zu viele Tausendmal zu erhöhen und dabei die Effizienz des Filtrationsmediums zu verbessern. Insbesondere kann die Oberfläche bis zu einem Faktor um etwa 30 000 erhöht werden, wenn man einen durchgehenden Belag aus einem granulären Material, wie Aktivkohle, mit einer Teilchengröße von etwa 0,8 mm aufbringt.

Die Anwesenheit einer rauhen Oberfläche auf dem Filtrationsmedium erlaubt außerdem ein leichteres Wachstum der Mikroorganismen auf dem Filtrationsmedium, so daß das Filtrationsmedium rascher seine optimale Wirkungsweise erreichen kann.

Wenn außerdem Granalien aus Aktivkohle verwendet werden, so wird dadurch eine adsorbierende Oberfläche auf dem Filtra-

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tionsmedium geschaffen, die chemische Verunreinigungen im Abwasser verringert» wie z.B. organische Chemikalien, die normalerweise schwierig auf biologischen, «vefe r.tzutauen sind. Die Aktivkohle hält die Chemikalien fest, bis sie auf biologischem Wege durch extrazellulare Enzyme abgebaut worden sind, welche durch die auf der Oberfläche der Mediums vorhandenen Mikroorganismen erzeugt weiden. v;enn jedoch die Granalien aus Aktivkohle nach langem Gebrauch durch nicht biologisch abbaubare chemische Verunreinigung gesättigt worden sind» so daß ihre Wirksamkeit verringert wird, dann ist eine Reaktivierung der Aktivkohle unter Verwendung chemischer Methoden möglich.

Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel

In diesem Beispiel bestand das Filtrationsmedium aus einem geordneten Medium ("Flocor" - eingetragenes Warenzeichen der IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED). Eine einzelne selbsttragende Einheit des Mediums bestand aus alternierenden glatten und gewellten Platten aus Polyvinylchlorid, die miteinander verbunden waren. Die einzelnen Einheiten besaßen eine spezifische Oberfläche von 90 vf /m^J und die Abmessungen 0,6 χ 0,6 χ 3»0 m.

Die Oberflächen der selbsttragenden Einheiten waren mit einer Schicht aus granulärer Aktivkohle einer Teilchengröße im Bereich von 0,5 bis 1,4 mm beschichtet. Die granuläre Aktivkohle wurde dadurch auf die Oberfläche des Filtrationsmediums aufgebracht, daß die einzelnen Einheiten in ein Bad aus einer Polyurethanbeschichtungszusammensetzung eingetaucht wurde» dann ablaufen gelassen und schließlich in trockene granulierte Aktivkohle eingetaucht wurde. Das Gesamtgewicht des aufgebrachten Belags entsprach

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Ο,3β Jcg/m spezifischer Oberfläche.

Eine Anzahl von beschichteten Einheiten wurde in der üblichen Weise übereinandergestapelt, um ein bioiogir-ches Filter aufzubauen. Ein Vergleichsfilter wurde dadurch hergestellt t daß die gleiche Anzahl vcn unbeschichtete.': Einheiten übereinandergestapelt wurde.

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Beide Filter wurden mit einer Belastung von 1,5 m /n /st mit Industrieabwasser berieselt, das mit abgecessenea Abwasser gemischt wurde, so daß sich eine hydraulische Belastung von 12,96 nr/nr/Tag und eine biologische EeIastung von 3»3 kg biologischer Sauerstoffbedarf/a^/Tag ergab. Das Industrieabwasser und das abgesessene Abwasser flössen über die Oberflächen in den Einheiten, und Bakterien und andere Mikroorganismen wuchsen als schleimiger Film auf den benetzten Oberflächen in den Einheiten, indem sie die organischen Verunreinigungen im Abwasser verzehrten. Mit der Zeit entwickelte sich eine ausgewogene Population von Organismen auf den benetzten Oberflächen innerhalb der Einheiten.

Nachdem sich diese Bedingungen eingestellt hatten, entfernte ein aus beschichteten Einheiten hergestelltes Filter 52 % des biologischen Sauerstoffbedarfs und 36 % des chemischen Sauerstoffbedarfs, im Vergleich zum Filter aus unbeschichteten Einheiten, welches nur 44 $> des biologischen Sauerstoffbedarfs und 32 # des chemischen Sauerstoffbedarfs entfernte, was demonstriert, daß die beschichteten Einheiten bezüglich der Verringerung sowohl des biologischen Sauerstoffbedarfs als auch des chemischen Sauerstoffbedarfs wirksamer waren.

Es wurde außerdem beobachtet, daß das aus den beschichteten Einheiten hergestellte Filter weniger Feststoffe abgab als das aus den unbeschichteten Einheiten hergestellte Filter.

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Der Grund könnte in der besseren Beatmung li&ron, die durch die rauhere Oberfläche der beschichteten Einheiten ermöglicht wird, was eine größere Festhaltung von biologischen Feststoffen im Filter verursacht.

Beispiel

In diesem Beispiel wurden die beiden Filter v:,n Beirniel 1 beide unter einer Belastung von 1,5 m"/m /st mit einem Industrieabwasser berieselt, das mit abgesessenen: Abwasser gemischt war, so daß sich eine hydraulische Belastung von 12,96 nr/m /Tag und eine biologische Belastung vor. 2,8 kg biologischer Sauerstoffbedarf/m /Tag ergab. Unter identischen Bedingungen wie in Beispiel 1 entfernte aas aus den beschichteten Einheiten hergestellte Filter 62 # des biologischen Sauerstoffbedarfs und 45 % des chemischen Sauerstoffbedarfs, im Vergleich zu dem aus unbeschichteten Einheiten hergestellten Filter, welches 58 f> des biologischen Sauerstoffbedarfs und 41 i-. des chemischen Sauerstoffbedarfs entfernte, was wiederum demonstriert, daß die beschichteten Einheiten bei der Verringerung sowohl des biologischen Sauerstoffbedarfs als auch des chemischen Sauerstoffbedarfs wirksamer waren.

Beispiel

Beschichtete Einheiten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die Oberflächen mit einer Schicht aus Industriesand anstelle von granulärer Aktivkohle beschichtet wurden.Der Sand besaß die folgende Siebanalyse:

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O	Maschenweite	ivückhaltung	2725510
1,0	0
0,7	12 bis 20
0,5	25 bis 50
0,35	15 bis 25
0,25	12 bis 18

Das Gesamtgewicht der aufgebrachten Beschichtung betrug

0,51 kg/m spezifischer Oberfläche.

Das Filter wurde genau so wie die Filter des cbifon Beispiels 2 belastet. Das mit Sand beschichtete Filter entfernte 61 iü des biologischen Sauerstoffbedarfs und 45 % des chemischen Sauerstoffbedarfs.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Piltrationsmeclium für die biologische Behandlung von Abwasser in einem belüfteten Filter» bestehend aus Stücken eines inerten Materials» dadurch gekennzeichnet , daß zumindest ein Teil der und vorzugsweise alle verfügbaren Oberflächen der Stücke des inerten Materials einen haftenden Belag aus einem granulären Material aufweisen.
2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das granuläre Material aus Aktivkohle besteht.
3. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das granuläre Material aus Sand besteht.

PATENTANWÄLTE

DR. INQ. H. FINCKE, DIPL. ING. H. BOHN O'PL-ING. S. STAEGER, OR. r*r. nat. R. KNCISSI

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