DE2737609A1

DE2737609A1 - METHODS FOR WASTE WATER PURIFICATION

Info

Publication number: DE2737609A1
Application number: DE19772737609
Authority: DE
Inventors: Kunimitu Hukumura; Yoshiatsu Kunitomo; Hisanobu Miyauchi; Tekeshi Noguchi; Toyoyasu Saida; Kozo Takase
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1978-03-02
Also published as: FR2362794A1; GB1591186A

Description

Bei der mikrobiellen Behandlung von Abwasser wird es ermöglicht, sich stark vermehrende Kikroben allein in einem Belüftungstank zu halten, in dem sie ständig aeroben Bedingungen ausgesetzt werden und ihre Verweilzeit in dem Belüftungstank verkürzt wird, indem die sich langsam vermehrenden Mikroben herausgewaschen werden. Genauer gesagt wird die Abwasserbehandlung derart durchgeführt, daß die mikrobielle Konzentration in dem Belüftungstank bei 20 bis 200 GewichtsprozentIn the microbial treatment of wastewater, it becomes makes it possible to keep highly reproducing microbes alone in an aeration tank in which they are constantly aerobic conditions and their residence time in the aeration tank is shortened by the slowly reproducing microbes are washed out. More specifically, it is wastewater treatment carried out so that the microbial concentration in the aeration tank at 20 to 200 weight percent

809809/0830809809/0830

I naohträgüoh f I geändert | I naohträgüoh f I changed |

des gesamten organischen Kohlenstoffgehaltes im Abwasser gehalten wird, während das Gewicht des gesamten organischen Kohlenstoffes, der bezogen auf das mikrobielle Gewicht im Beliiftungstank pro Tag verarbeitet wird, etwa 3 bis 25 beträgt. Hierdurch wird es erstmals möglich, Stickstoff und ä· sowie andere sauerstoffbedürftige Substanzen (sog. BSB-Stoffe) durch biochemische Behandlung aus dem Abwasser zu entfernen.of the total organic carbon content is kept in the waste water, while the weight of the total organic carbon, which is processed per day based on the microbial weight in the ventilation tank, is about 3 to 25. This makes it now possible (so-called. BOD substances) and nitrogen etc. · and other oxygen-requiring substances by biochemical treatment of wastewater to remove.

State of the art

In den letzten Jahren entluden sich zunehmende Mengen von Abwasser und industrieller Verunreinigungen in Flüsse und Seen und verursachten eine beträchtliche Schädigung des Wassers und der Umwelt, wobei es beispielsweise zu Wasserverfärbung oder abnormer Algenwucherung kommt, sofern nicht der Stickstoff und der Phosphor mit den anderen organischen Substanzen, den sog. BSB-Substanzen, aus dem Abwasser entfernt werden.Increasing amounts have been discharged in recent years of sewage and industrial pollution in rivers and lakes and caused a considerable amount Damage to the water and the environment, for example discoloration of the water or abnormal growth of algae unless the nitrogen and phosphorus come with the other organic substances so-called BOD substances from which wastewater is removed.

Bisher erforderte die Entfernung von Stickstoff aus dem Abwasser durch biologische iiaßnahmen ein kompliziertes, aufwendiges Verfahren, das aus folgenden Schritten bestand: Entfernung der BSB-Substanzen mit der Aktivschlamm-Methode, Umwandlung des Stickstoffs, der meist in Ammoniakform vorliegt, durch aerobe Reaktion von nitrifizierenden Bakterien im Aktivschlamm in Nitrat oder Nitrit, Reduktion des Nitrats oder Nitrits in Stickstoff mit organischen Substanzen wie beispielsweise Methanol durch anaerobe Reaktion von reduzierenden Bakterien im Aktivschlamm und schließlich das Entweichen des Stickstoffs in die Luft. Eine andere Methode zur Stickstoffentfernung besteht darin, das Abwasser nach der Behandlung mit Aktivschlamm starkUntil now, the removal of nitrogen from wastewater by biological measures required a complicated, Complex process that consisted of the following steps: Removal of the BOD substances with the activated sludge method, conversion of nitrogen, which is mostly in ammonia form, through aerobic reaction of nitrifying bacteria in the active sludge in nitrate or nitrite, reduction of nitrate or nitrite in nitrogen with organic substances such as methanol through anaerobic reaction of reducing Bacteria in the activated sludge and finally the escape of nitrogen into the air. Another Method of nitrogen removal is to make the wastewater strong after treatment with activated sludge

809809/0830809809/0830

alkalisch zu machen mittels Löschkalk, kräftig Luft zuzuführen, wobei der Stickstoff in Ammoniakform in die Luft entweicht. Liese Methode führt jedoch zu einer sekundären Umweltverschmutzung infolge der Ammoniakanreicherung in der Luft. Darüber hinaus ergeben sich weitere Machteile, insbesondere da der geringere Dampfdruck des Ammoniaks in der kalten Jahreszeit den Wirkungsgrad vermindert und der Niederschlag von Calziumsalzen die Belüftungsanlage vollsetzt.To make alkaline with slaked lime, vigorously add air, with the nitrogen in ammonia form in the air escapes. However, this method leads to secondary environmental pollution due to ammonia accumulation in the air. In addition, there are other disadvantages, especially because of the lower vapor pressure of ammonia in the cold season reduces the efficiency and the precipitation of calcium salts the ventilation system is full.

Außerdem ist eine Absorbtionsbehandlung des Stickstoffs in Ammoniakform mittels Zeolit oder einem Ionenaustauscherharz bekannt, aber wegen seines geringen Wirkungsgrades praktisch ohne Bedeutung. Jedenfalls bedürfen alle konventionellen Methoden der vorherigen Behandlung mit Aktivschlamm, wohingegen die Stickstoffentfernung erst in einer Polgebehandlung vorgenommen wird.In addition, there is an absorption treatment of nitrogen in ammonia form by means of zeolite or an ion exchange resin known, but practically irrelevant because of its low efficiency. Anyway, need it all conventional methods of prior treatment with activated sludge, whereas nitrogen removal is only carried out in a pole treatment.

Andererseits sind Methoden zur Phosphorentfernung bekannt, wobei Phosphor durch Zugabe von Löschkalk, Eisensulfat, Aluminiumsulfat, Polyaluminiumchlorid und ähnlichem aus den Abwasser niedergeschlagen wird. All diese Verfahren bedürfen ebenfalls einer Vorbehandlung mit Aktivschlamm und einer zusätzlichen Behandlungsstufe (sofern nicht mit Löschkalk gearbeitet wird) neben der Stickstoffentfernung. Außerdem wird mit diesen Verfahren eine große Menge von anorganischem Schlamm als Nebenprodukt erzeugt, dessen Weiterverwendung ein weiteres Problem der Umweltverschmutzung darstellt. Bei demjenigen Verfahren, das mit Löschkalk arbeitet, ist es bekannt, die niedergeschlagenen Phosphate mit Calziumcarbonat zusammenzubacken, das durch Neutralisierung des vorbehandelten Wassers mit CarbondioxidOn the other hand, methods for removing phosphorus are known, with phosphorus being added by adding slaked lime, iron sulfate, Aluminum sulfate, polyaluminum chloride and the like is precipitated from the wastewater. Alles these processes also require pre-treatment with active sludge and an additional treatment stage (unless slaked lime is used) besides nitrogen removal. In addition, a large amount of inorganic sludge is produced by these methods produced as a by-product, the re-use of which is another pollution problem. In those processes that work with slaked lime, it is known to use the precipitated phosphates Calcium carbonate is caked by neutralizing the pretreated water with carbon dioxide

809809/0830809809/0830

abgetrennt wurde und den so gebildeten Calziumapatit und den gebrannten Kalk im Luftstrom zu trennen, um Ihosphor zu gewinnen und den Löschkalk der Wiederverwendung zuzuführen. Dieses Verfahren verlangt jedoch aufwendige und große Reaktoren mit komplizierten Verfahrensstufen. was separated and the calcium apatite thus formed and to separate the quick lime in an air stream to recover phosphorus and reuse the slaked lime to feed. However, this process requires expensive and large reactors with complicated process stages.

Da die konventionelle Aktivschlammethode ausschließlich zur Entfernung der sog. BSB-Substanzen verwendet wird, hat man sich bisher vorwiegend darum bemüht, diese Substanzen zu Kohlendioxid zu oxidieren und dabei soweit wie möglich Mikroben katalytisch zu verwenden und den Abfall an Aktivschlamm klein zu halten, indem die Ausbeute der nükrobiellen Zellen minimiert wurde. Die extremen Anwendungsfälle sind in den Becken-Klärverfahren oder denjenigen Verfahren zu beobachten, wo der entstandene Schlamm in einem anaeroben Gärtank behandelt wird, wobei der Kohlenstoff im Schlamm umgewandelt wird in Methan und das Wasser wieder in den Tank mit Aktivschlamm zurückgeführt wird. Bei diesen Verfahren wird der Kohlenstoff der BSB-Substanzen in Kohlendioxid oder Methan umgewandelt und der Anteil an Aktivschlamm-Abfall, der einer weiteren Behandlung bedarf, wird vermindert. Die Entfernung von Stickstoff und Phosphor durch mikrobielle Behandlung kann jedoch nicht erwartet werden.Since the conventional active sludge method is exclusively is used to remove the so-called BOD substances, efforts have so far mainly been made to remove them To oxidize substances to carbon dioxide and, as far as possible, to use microbes catalytically and to keep the waste of activated sludge small by minimizing the yield of nucrobial cells. the extreme cases of application can be observed in the basin clarification process or those processes where The resulting sludge is treated in an anaerobic fermentation tank, whereby the carbon in the sludge is converted is converted into methane and the water is returned back to the tank with activated sludge. With these In the process, the carbon of the BOD substances is converted into carbon dioxide or methane and the proportion active sludge waste, which requires further treatment, is reduced. The removal of nitrogen and phosphorus by microbial treatment, however, cannot be expected.

Description of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft die Abwasserbehandlung mittels sich vermehrender Mikroben, die organische Substanzen des Abwassers als Nährboden benutzen und wobei der Stickstoff und der Phosphor des Abwassers The present invention relates to effluent treatment by proliferating microbes use the organic matter of the waste water as culture medium, and wherein the nitrogen and the phosphorus of the waste water

809809/0830809809/0830

durch Assimilation als Bestandteile der mikrobiellen Zellen festgehalten werden, so daß sowohl die BSB-Substanzen wie auch der Stickstoff und der Phosphor aus dem Abwasser entfernt werden können.are retained by assimilation as constituents of the microbial cells, so that both the BOD substances as well as the nitrogen and the phosphorus can be removed from the wastewater.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, da(3 Mikroben Stickstoff und Phosphor für ihr Wachstum benötigen und diese Elemente in Form von Proteinen, Nukleinsäuren u. dgl. in ihren Zellen enthalten. Es w urde deshalb überlegt, wie die bakterielle Gewinnung von Stickstoff und Phosphor bezogen auf den organischen Kohlenstoff, d. h., wie das Produkt aus dem Ertrag der mikrobiellen Zellen einerseits und ihrem Inhalt an Stickstoff und Phosphor andererseits maximiert werden könnte, um den Stickstoff und den Phosphor durch bakterielle Gewinnung im Gegensatz zu der vorbekannten Aktivschlamm-I-iethode aus dem Abwasser zu entfernen.The invention is based on the knowledge that (3 microbes Need nitrogen and phosphorus for their growth and these elements in the form of proteins, nucleic acids and the like contained in their cells. It was therefore considered how the bacterial production of Nitrogen and phosphorus in relation to the organic carbon, d. i.e. how the product of the yield of the microbial cells on the one hand and their content of nitrogen and phosphorus on the other hand are maximized could to the nitrogen and the phosphorus by bacterial extraction in contrast to the previously known Active sludge method to be removed from wastewater.

Es soll also ein Verfahren angegeben werden, mit sowohl Stickstoff und Phosphor als auch die sauerstoffbedürftigen sog. BSB-Substanzen aus dem Abwasser entfernt werden, indem die Ausbeute an Stickstoff und Phosphor bezogen auf den organischen Kohlenstoff im Abwasser maximiert wird, wobei solche Kikrobenstämme verwendet werden, die Stickstoff und Phosphor für ihr Wachstum benötigen und diese Elemente durch Umwandlung in Proteine, Nukleinsäuren u. dgl. in der Zelle fixieren.A method is therefore to be specified with both nitrogen and phosphorus as well as those requiring oxygen So-called BOD substances are removed from the wastewater by increasing the yield of nitrogen and Phosphorus relative to the organic carbon in wastewater is maximized, with such microbes that need nitrogen and phosphorus for their growth and these elements by conversion fix in proteins, nucleic acids and the like in the cell.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es notwendig, die mikrobielle Aktivität im Belüftungstank auf dem höchstmöglichen Stand zu halten und bestimmte Mikrobenstämme auszusuchen, die Stickstoff und Phosphor in hohem Maße fixieren können. Hierzu ist es notwendig,To solve this task it is necessary to keep the microbial activity in the aeration tank at the highest possible Withstand and seek out certain strains of microbes that contain nitrogen and phosphorus in high levels can fix. For this it is necessary

a) Zustände mit Sauerstoffmangel völlig auszuschließen, 809809/0830 a) To completely exclude conditions with a lack of oxygen, 809809/0830

da hierdurch eine Verminderung der mikrobiellen Aktivität verursacht würde; mit anderen Worten, die Mikroben müssen ,jederzeit unter aeroben Bedingungen gehalten werden;as this leads to a reduction in microbial activity would be caused; In other words, the microbes need to be aerobic at all times being held;

b) die durchschnittliche Verweilzeit der Mikroben im Belüftungstank zu verkürzen, wobei eine natürliche Auslese erfolgen kann, so daß vor allem solche Mikroben herausgewaschen werden, die keine hohe Vermehrungsrate aufweisen, damit der Belüftungstank ausschließlich von sich stark vermehrenden Mikroben besetzt ist.b) to shorten the average residence time of the microbes in the aeration tank, being a natural one Selection can take place, so that especially those microbes are washed out that are not high Have reproduction rate, so that the aeration tank only from strongly reproducing microbes is busy.

Um diese Bedingungen zu erfüllen, weicht die vorliegende Erfindung von der vorbekannten Aktivschlamm-IJethode in folgenden Punkten ab:In order to meet these conditions, the present invention deviates from the previously known active sludge method in the following points:

Erstens wird ein üblicher Weg bei der bekannten Aktivschlamm-Methode , wo die aus dem Belüftungstank hinausgelangenden '.ikroben außerhalb abgeschieden und dem Tank wieder zugeführt werden, bei der vorliegenden Erfindung nicht benützt, abgesehen von einer speziellen Methode, die später näher erläutert wird. Üblicherweise wird bei der bekannten Aktivschlamm-Methode der Aktivschlamm außerhalb des Belüftungstanks niedergeschlagen und der niedergeschlagene Schlamm sodann wieder dem Tank zugeführt. Während dieses Trennverfahrens müssen die Mikroben eine beträchtliche Zeit unter anaeroben Bedingungen ausharren, wodurch sie ihre Aktivität verlieren. Deshalb ist diese übliche Behandlung gemäß dem bekannten Stand der Technik absolut ungeeignet für die vorliegende Erfindung.First, it is a common route with the well-known activated sludge method where the '.microbes leaving the aeration tank are deposited outside and the Tank are fed back, not used in the present invention, except for a special one Method, which will be explained in more detail later. Usually, in the known active sludge method, the Active sludge precipitated outside the aeration tank and the precipitated sludge then again fed to the tank. During this separation process the microbes have to endure anaerobic conditions for a considerable amount of time, thereby reducing their activity lose. Therefore, this customary treatment according to the known prior art is absolutely unsuitable for the present invention.

Zweitens sollte die Verweilzeit des Abwassers im Belüftungstank und der Anteil der zurückgeführten mikro-Second, the retention time of the wastewater in the aeration tank and the proportion of the recycled micro-

809809/0830809809/0830

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

biellen Zellen in den Tank (einschließlich desjenigen Falles, wo die Mikroben überhaupt nicht mehr in den Tank zurückgegeben werden) so gesteuert werden, daß die mikrobielle Konzentration im Belüftungstank 20 bis 200 Gewichtsprozent der gesamten organischen Kohlenstoffkonzentration des Abwassers beim Eintritt in den Belüftungstank beträgt. Dieser ionzentrationswert ist bedeutend geringer als bei der bekannten Aktivschlamm-j'iethode. Die Verkürzung der durchschnittlichen Verweilseit der Kikroben im Belüftungstank (einschließlich eines Systems für die Rückführung der mikrobiellen Zellen zum Tank, falls dies entsprechend der noch zu erläuternden Spezialmethode angewendet wird) stellt einen ganz bedeutenden Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung dar. Mikroben, die keine starke Aktivität und Vermehrung entwickeln, können sich in dem System nicht ausbreiten und halten, während das mikrobielle Alter jünger wird, weil die Überlaufrate aus dem Tank größer wird als die Vermehrungsrate. Diese Mikroben werden also, sofern sie keine genügend hohe Aktivität und Portpflanzungsrate aufweisen, allmählich aus dem Tank verdrängt. Die sich durchsetzenden jüngeren Mikroben hoher Aktivität und Vermehrungsrate zeichnen sich durch einen extrem hohen Gehalt an Stickstoff und Phosphor aus. Bei städtischen Abwässern liegt beispielsweise der Gehalt von Stickstoff und Phosphor im Überschußschlamm bei 5 bis ö $> bzw. bei 0,5 bis 1,5 $, wenn nach der vorbekannten Aktivschlamm-Methode gearbeitet wird. Wird hingegen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet, so liegt der Stickstoffgehalt bei 10 bis 14 ^, der Ihosphorgehalt bei 4 bis 6 fi. Um ein konkretes Beispiel zu erwähnen, beträgt beispielsweise die gesamte organische Kohlenstoffkonzentration in städtischem Abwasser etwa 100 bis 200 ppm (Teilebiological cells in the tank (including the case where the microbes are not returned to the tank at all) are controlled so that the microbial concentration in the aeration tank is 20 to 200% by weight of the total organic carbon concentration of the waste water when it enters the aeration tank. This concentration value is significantly lower than with the known active sludge j'iethode. The reduction of the average residence time of the microbes in the aeration tank (including a system for the return of the microbial cells to the tank if this is used according to the special method to be explained) is a very important aspect of the present invention Developing multiplication cannot spread and sustain in the system while the microbial age becomes younger because the overflow rate from the tank becomes greater than the multiplication rate. These microbes are gradually displaced from the tank if they do not have a sufficiently high activity and port planting rate. The prevailing younger microbes with a high activity and multiplication rate are characterized by an extremely high content of nitrogen and phosphorus. In urban sewage, for example, the content of nitrogen and phosphorus in the excess sludge is 5 to 6 $> or 0.5 to 1.5 $ if the previously known activated sludge method is used. If, on the other hand, the process according to the invention is used, the nitrogen content is 10 to 14% and the phosphorus content is 4 to 6% . For example, to give a specific example, the total organic carbon concentration in urban sewage is around 100 to 200 ppm (parts

809809/0830809809/0830

pro Million oder Milligramm pro Liter), und infolgedessen wird die mikrobielle Konzentration im Belüftungstank vorzugsweise auf 50 bis 400 ppm eingestellt, wobei die Verweilzeit des Abwassers im Belüftungstank bei 1,5 bis 6 Stunden gehalten wird, sofern die mikrobiellen Zellen nicht wieder zurückgeführt werden oder bei 1 bis 4 Stunden, sofern die mikrobiellen Zellen entsprechend dem noch zu beschreibenden Prozeß wieder zurückgeführt werden.per million or milligrams per liter), and as a result the microbial concentration in the aeration tank is preferably adjusted to 50 to 400 ppm, wherein the residence time of the wastewater in the aeration tank is kept at 1.5 to 6 hours, provided that the microbial Cells cannot be returned or returned at 1 to 4 hours unless the microbial cells be fed back in accordance with the process to be described below.

Der dritte unterschied besteht darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei Werten von 3 bis 25 für den pro Tag behandelten gesamten organischen Kohlenstoff bezogen auf das mikrobielle Gewicht im Belüftungstank durchgeführt wird. Da liikroben hoher Aktivität und Vermehrungsrate verwendet werden, ist dieser Wert wesentlich größer als bei der bekannten Aktivsohlammüethode. Bei der bekannten Methode wird grundsätzlich mit hoher iiikrobenkonzentration gearbeitet. Die Konzentration wird dabei unabhängig von der Konzentration der BSB-Substanzen oder der gesamten organischen Kohlenstoffteile im Abwasser festgelegt und liegt dabei meist bei 1500 bis 3000 ppm und zumindest bei 400 bis 800 ppm, wenn mit modifizierter Belüftungsmethode gearbeitet wird, wo sich üblicherweise die geringstmögliche mikrobielle Konzentration ergibt. Daher muß ein großer Teil der mikrobiellen Zellen wieder in den Tank zurückgeführt werden. Dieser rückzuführende Anteil ist ein durch Niederschlag in einem Abscheidetank gebildeter Schlamm und enthält eine große Menge (95 bis 99 Ί») Wasser. Hieraus folgt, daß der überwiegend aus Wasser bestehende Schlamm mit Anteilen, die 50 bis 200 $> hoch sind, dem ursprünglichen Abwasser zugeführt wird. Die Schlammrückführung ^.emaß der bekannten MethodeThe third difference is that the method according to the invention is carried out at values of 3 to 25 for the total organic carbon treated per day based on the microbial weight in the aeration tank. Since liikroben of high activity and multiplication rate are used, this value is considerably higher than with the known active sole method. In the known method, a high microbe concentration is always used. The concentration is determined independently of the concentration of the BOD substances or the total organic carbon parts in the wastewater and is usually 1500 to 3000 ppm and at least 400 to 800 ppm, if a modified aeration method is used, which usually has the lowest possible microbial Concentration results. Therefore, a large part of the microbial cells must be returned to the tank. This recycled portion is a sludge formed by precipitation in a separation tank and contains a large amount (95 to 99 Ί ») of water. It follows from this that the sludge, consisting predominantly of water, with proportions that are 50 to 200 $> high, is fed to the original wastewater. The sludge return according to the known method

809809/0830809809/0830

bedeutet, daß zusätzlich zu dem vorbeschriebenen Verlust an mikrobieller Aktivität große Wassermengen in den Belüftungstank zurückgeführt werden, wodurch die Konzentrationen der BSB-Substanzen und der Substanzen mit organischem Kohlenstoff im Belüftungstank verdünnt werden und die Reaktionsgeschwindigkeit verringert wird. Zugleich müßte das Volumen des Belüftungstanks größer gemacht werden, um die Verweilzeit des unbehandelten Abwassers konstant zu halten. Daher liegt der Anteil der BSB-Substanzen pro mikrobiellem Gewicht im Belüftungstank und pro Tag bei der bekannten Aktivschlamm-Methode in der Größenordnung von 0,04 bis 4, je nachdem, welches Verfahren angewendet wird. Das Verhältnis zwischen den BSB-Substanzen bezogen auf den gesamten organischen Kohlenstoff beträgt etwa 1,2 bis 1,8, je nach der Abwasserqualität. Dies zeigt, daß das Gewicht des gesamten organischen Kohlenstoffes pro mikrobiellem Gewicht im Belüftungstank und pro Tag bei der bekannten Aktivschlamm-Methode wesentlich niedriger liegt als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (3 bis 25).means that in addition to the above-described loss of microbial activity, large amounts of water in the aeration tank, thereby reducing the concentrations of the BOD substances and the substances diluted with organic carbon in the aeration tank and the reaction speed is reduced. At the same time, the volume of the ventilation tank should can be made larger in order to keep the residence time of the untreated wastewater constant. Hence the Proportion of BOD substances per microbial weight in the aeration tank and per day with the known active sludge method on the order of 0.04 to 4, depending on which method is used. That Ratio between the BOD substances based on the total organic carbon is about 1.2 to 1.8, depending on the quality of the wastewater. This shows that the weight of the total organic carbon per microbial weight in the aeration tank and per day with the known active sludge method is significantly lower than in the method according to the invention (3 to 25).

Description of the drawings

Fig. 1 zeigt ein Diagramm mit den experimentellen Bedingungen und den Ergebnissen aus Beispiel 2;1 shows a diagram with the experimental conditions and the results from Example 2;

Fig. 2, 3 und 4 zeigen die Fließschemata der in den Beispielen beschriebenen Reinigungsverfahren. Figures 2, 3 and 4 show the flow charts of the purification processes described in the examples.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen und der Beispiele. Further details of the invention emerge from the following description of the drawings and the examples.

809809/0830809809/0830

' 273760g ' 273760g

Description of exemplary embodiments

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Flüssigkeit im Belüftungstank nahezu homogen durchmischt mit gleicher Verteilung der mikrobiellen Konzentration und daher ist auch die mikrobielle Konzentration in dem gereinigten, abfließenden Abwasser im allgemeinen gleich der Konzentration im Belüftungstank. Es ist jedoch auch möglich und mitunter vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren in anderer, noch zu beschreibender Weise durchzuführen. In einem Teil des Belüftungstanks wird für die Schwimmaufbereitung gesorgt, indem beispielsweise feine Blasen aus Luft und/oder Sauerstoff mit einem Durchmesser, der nicht größer als ein Millimeter, vorzugsweise nicht /*röi'3er als 0,5 mm ist, in einer ,Menge von 1 bis 500 cm /min pro 1 cm Querschnittsfläche zugeführt werden. Diese Blasen können beispielsweise erzeugt werden, indem durch einen porösen Filter mit einer Filtriergrenze von 100 μ hindurchfeeblasen wird. Statt der Gaszufuhr kann jedoch Wasser oder das gereinigte Abwasser zugeführt werden, wenn darin Luft und/oder Sauerstoff unter Druck in Lösung gegangen ist. Die Zufuhr erfolgt jeweils in den unteren Tankbereich, so daß sich eine schwimmende, kondensierte Phase aus Mikroben im oberen Bereich des Tankes ausbildet, während im unteren Tankbereich die i-.ikroben verdünnt sind. Indem die verdünnte Ihase aus dem System herausgezogen wird, kann die mikrobielle Konzentration im Belüftungstank höher gehalten werden, als wenn keine Belüftung stattfindet.In the method according to the invention, the liquid is almost homogeneously mixed in the aeration tank with the same distribution of the microbial concentration and therefore, the microbial concentration in the purified, runoff wastewater is also in general equal to the concentration in the aeration tank. However, it is also possible and sometimes advantageous to use the inventive To carry out the procedure in a different manner to be described below. In one part of the aeration tank, the flotation is provided by for example, fine bubbles of air and / or oxygen with a diameter no larger than a Millimeter, preferably not more than 0.5 mm, in an amount of 1 to 500 cm / min per 1 cm of cross-sectional area are fed. These bubbles can be generated, for example, by passing through a porous Blow through filters with a filter limit of 100 μ will. Instead of the gas supply, however, water or the treated wastewater can be supplied, if air and / or oxygen has dissolved under pressure in it. The feed takes place in each case lower area of the tank, so that a floating, condensed phase of microbes in the upper area of the Tankes forms, while the i-microbes are diluted in the lower tank area. By taking the diluted Ihase out is pulled out of the system, the microbial concentration in the aeration tank can be kept higher, than when there is no ventilation.

Bei mehrfach hintereinandergeschalteten Tanks besteht in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens die Köglichkeit, die schwimmende, kondensierte Phase imIn the case of tanks connected in series, there is a further development of the concept of the invention Possibility of the floating, condensed phase in the

809809/0830809809/0830

oberen Bereich der Tanks dein ersten Be lüftung stank durch geeignete Maßnahmen zuzuführen. Um die mikrobiellen Zellen auf hoher Aktivität zu halten, wird vorteilhafterweise eine Trennung der Zellen außerhalb der Behältertanks und das nachfolgende Rückführen der Zellen in die Behälter vermieden.upper area of the tanks stank of your first ventilation through appropriate measures. In order to keep the microbial cells at high activity, it is advantageous a separation of the cells outside of the containment tanks and the subsequent return of the cells avoided in the container.

Zum Abscheiden der Mikroben von dem gereinigten Wasser, das aus dem Belüftungstank abfließt, wird vorzugsweise die Flotationstrennung mit Luft und/oder Sauerstoff verwendet, insbesondere deshalb, da die Verweilzeit der Mikroben extrem kurz ist und der Abscheidetank unter aeroben Bedingungen gehalten wird, was gerade bei den Sedimentations-Abscheideverfahren, die üblicherweise bei der bekannten Aktivschlamm-Lethode verwendet werden, nicht der Fall ist. Me Entwicklung von Stickstoff und Phosphor durch die Kikroben aufgrund von Selbstoxidation durch die iiikroben, wenn sie unter anaeroben Bedingungen und/oder mit geringen Nährstoffkonzentrationen leben, v/ird dadurch vermieden.In order to separate the microbes from the purified water that drains from the aeration tank, it is preferred the flotation separation with air and / or oxygen is used, in particular because the residence time the microbes is extremely short and the separation tank is kept under aerobic conditions, which is what in the sedimentation separation process, which is usually be used in the known active sludge method is not the case. Me development of Nitrogen and phosphorus by the microbes due to self-oxidation by the microbes when under Living in anaerobic conditions and / or with low nutrient concentrations is thereby avoided.

Wenn die abgeschiedenen i.ikroben wieder in den Belüftungstank zurückgeführt werden, ist es unerläßlich, mit der oben erwähnten Flotationstrennung zu arbeiten, wo Luft und/oder Sauerstoff als Trennmittel verwendet wird. Dabei kann ein Gas verwendet werden, das eine höhere Sauerstoffkonzentration als Luft aufweist oder auch reiner Sauerstoff und/oder ein abgeschlossener Flotationstrenntank, der mit Überdruck betrieben werden kann, um den Säuerstoffverbrauch der mikrobiellen Zellen im Wasser des Trenntanks zu beschleunigen. Ebenso ist es möglich, eine Verbindungsleitung zwischen dem Belüftungstank und dem Trenntank so kurz zu halten,When the separated microbes return to the aeration tank are returned, it is essential to work with the above-mentioned flotation separation, where air and / or oxygen is used as a release agent. A gas can be used that has a has a higher oxygen concentration than air or also pure oxygen and / or a closed Flotation separation tank that can be operated with overpressure to reduce the oxygen consumption of the microbial Accelerate cells in the water of the separation tank. It is also possible to have a connecting line between to keep the aeration tank and the separation tank so short,

809809/0830809809/0830

daß die Verweilzeit der Kikroben außerhalb des Belüftungstanks so kurz wie möglich ist, damit die Zellen keinen Stickstoff und Phosphor freigeben oder an mikrobieller Aktivität einbüßen. Bei einem Prozeß, wo die durch anaerobe Atmosphäre in der Trennstufe inaktivierten Hikroben wieder Luft oder Sa uerstoff zu ihrer Reaktivierung ausgesetzt und sodann in den Belüftungstank zurückgeleitet werden, ist ebenfalls möglich. Jedoch werden die durch Selbstoxidation der Kikroben freigesetzten Stickstoff- und Phosphormengen durch eine solche Reaktivierung nicht gebunden, auch ist eine solche Reaktivierung nicht ausreichend effitient für die vorliegende Erfindung.that the residence time of the microbes outside the aeration tank as short as possible so that the cells do not release nitrogen and phosphorus or become microbial Lose activity. In a process where the inactivated by anaerobic atmosphere in the separation stage The microbes are again exposed to air or oxygen to reactivate them and then placed in the aeration tank can also be returned. However, these are caused by self-oxidation of the microbes released nitrogen and phosphorus quantities are not bound by such a reactivation, either such reactivation is not sufficiently efficient for the present invention.

Wenn die zu entfernenden Mengen an Stickstoff und Phosphor im Verhältnis zu dem gesamten organischen Kohlenstoff des Abwassers zu hoch sind, so lassen sich diese Elemente nur unbefriedigend entfernen, selbst wenn die Ausbeute der mikrobiellen Zellen am Maximum liegt. In solch e^inem Fall ist es zweckmäßig, eine organische Substanz, die frei von Stickstoff und Phosphor ist, wie beispielsweise ^ethanol, dem Abwasser zuzugeben. Solch eine organische Substanz kann im Rahmen einer zweiten Behandlungsstufe nicht dem ursprünglichen Abwasser, sondern dem Wasser zugegeben werden, das bereits einmal belüftet wurde und im wesentlichen frei von organischem Kohlenstoff ist.When the amounts of nitrogen and phosphorus to be removed in relation to the total organic carbon of the wastewater are too high, these elements can only be removed unsatisfactorily, even if the yield of microbial cells is at its maximum. In such a case it is advisable to use an organic Substance that is free of nitrogen and phosphorus, such as ^ ethanol, to be added to the wastewater. Such an organic substance cannot be added to the original wastewater in the course of a second treatment stage. but are added to the water that has already been aerated once and is essentially free of organic carbon.

Wird Abwasser, beispielsweise gewöhnliches städtisches Abwasser, gemäß der Erfindung behandelt, so kann die Entfernung von70 bis 90 i» des Stickstoffes, von 50 bis 70 ia des Phosphors erwartet werden, wobei zugleich 90 bis 96 io der BSB-Substanzen entfernt werden. Wird darüber hinaus eine zweite Behandlungsstufe einge-Is waste water, for example, ordinary municipal waste water, treated according to the invention, the distance can be from 70, expected to 90 i "of the nitrogen of 50 to 70 ia of phosphorus, at the same time being 90 to 96 io the BOD substances are removed. If a second treatment stage is also used

809809/0830809809/0830

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

^737609^ 737609

JSJS

schaltet, wobei ein organischer Kohlenstoffspender, der frei von Stickstoff ist, beispielsweise Methanol, dem Wasser aus der ersten Behandlungsstufe zugegeben wird, in der Weise, daß 20 bis 60 g des Kohlenstoffspenders als Kohlenstoff jedem KubiKmeter Wasser zugegeben werden, so kann mit der Entfernung von 90 bis 99 'a Stickstoff, 70 bis 99 ^c/° Phosphor und 97 Ms 99 i-> der BSB-Substanzen in den beiden Behandlungsstufen gerechnet werden. Kit anderen Worten, es kann mit einer geringen liodifizierung in der Aktivschlamm-Behandlung für die zweite Behandlungsstufe gemäß der konventionellen !Methode eine bedeutende Verbesserung in der Stickstoff- und Phosphorentfernung erzielt werden, wobei kowplizierte Reaktionen und unterschiedliche Reagentien, wie sie bisher notwendig waren, entfallen. Außerdem bedarf es nur einer relativ kleinen Fläche für die erfindungsgemäße Abwasserreinigung. Der technische und wirtschaftliche Gewinn durch die Erfindung ist somit sehr beträchtlich.switches, wherein an organic carbon donor that is free of nitrogen, for example methanol, is added to the water from the first treatment stage, in such a way that 20 to 60 g of the carbon donor are added as carbon to each cubic meter of water, so with the removal of 90 to 99 a nitrogen, 70 to 99 ^c / ° phosphorus and 97 Ms 99 i-> of the BOD substances can be expected in the two treatment stages. In other words, a significant improvement in nitrogen and phosphorus removal can be achieved with a low level of iodification in the active sludge treatment for the second treatment stage according to the conventional method, with coupled reactions and different reagents, which were previously necessary, are omitted . In addition, only a relatively small area is required for the wastewater treatment according to the invention. The technical and economic gain from the invention is therefore very considerable.

Example I.

Das in Tabelle 1) beschriebene Abwasser wurde unter den Bedingungen gemäß Tabelle 2) behandelt, wobei sich Ergebnisse einstellten, die ebenfalls in Tabelle 2) aufgeführt sind. Der Belüftungstank war ein sog. Gärbottich von 10 1 Inhalt mit einer Rührvorrichtung.The wastewater described in Table 1) was treated under the conditions shown in Table 2), whereby Set results, which are also listed in Table 2). The aeration tank was a so-called fermentation vat of 10 1 content with a stirrer.

11 Herkunftorigin TabelleTabel BSBBSB 4,8304.830 1 (Einheit1 (unit : mg/1): mg / 1) Ge samt *-Total *- Phosphor»Phosphorus"
als POas PO 26.026.0 Abwassersewage (BOD-sub(BOD-sub ZOD MnZOD Mn GesamterOverall stick-stick- aa Nr.No. 22 stances)stances) substancessubstances org. Kohlenorg. Coals stoffmaterial 155155 städt.Aburban fig 270270 stoffmaterial 21.121.1 33 wasser . miwater . mi 247247 193193 94,594.5 VerunreinImpurity
gung dergeneration of ^L~ 2,020 ^L ~ 2.020 202.5202.5 LebensmitLebensmit 1,8401,840 1,5501,550 telindutelindu 315315 striestrie 4,4604,460 3,0503.050

809809/0830809809/0830

Table 2

Abwas
ser Nr.Something
ser no. Mikro
benartMicro
benart Tempera
tur (⁰C)tempera
tur ( ⁰ C) Verweil
zeit im
Belüftungs
tank (h)Stay
time in
Ventilation
tank (h) Rückge
führte
Mikroben-
menge (%) *Retreat
led
Microbial
lot (%) * Mikrobielle
Konz. im Be
lüftungstank
(mg/1)Microbial
Conc. In Be
ventilation tank
(mg / 1) Mikrobielle
Konzentration,,.. _QQ Microbial
Concentration ,, .. _QQ Verarbeiteter
ges.org.Koh
lenstoff /TagProcessed
ges.org.Koh
fuel / day 11 Bakterienbacteria 3030th 6.76.7 00 130130 Gesamter org.
Kohlenstoff (%)Entire org.
Carbon (%) (mikrobielle
Konzentration)
(1/Tag)(microbial
Concentration)
(1 day) 22 ηη 2525th 5.05.0 00 1,5701,570 67.367.3 4.684.68 33 ηη 3535 6.26.2 00 3,0003,000 101 .3101 .3 4,624.62 11 ηη 3030th 5.05.0 1010 145145 98.498.4 3.843.84 αο
οαο
ο 11 Pilze
(Mold)mushrooms
(Mold) 3030th 7.07.0 00 135135 75.175.1 5.765.76 1809,1809, 79.279.2 3.723.72 /083/ 083

cn ο α»cn ο α »

Tabelle 2 (Fortsetzung)Table 2 (continued)

Abwassersewage
Nr.No. Qualität desQuality of COD MnCOD Mn behandeltentreated Wassers (mg/1)Water (mg / 1) Phosphor
(PO₄ ³I phosphorus
(PO ₄ ³ I 11 BSBBSB 9.69.6 GesamterOverall
org. Kohorg. Koh
lenstofffuel 3esamt-
stick-
ätoff 3 total
stick-
ätoff 12.012.0 22 1111 4040 2323 5.75.7 29.229.2 33 5151 6060 4040 26.826.8 20.820.8 11 7070 8.58.5 7575 30.030.0 11.511.5 11 99 1212th 1919th 6.56.5 10.310.3 1515th 2727 4.54.5

Hierunter wird verstanden der Prozentsatz der in den Belüftungstank zurückgeführten mikrobiellen Zellen in Bezug zu den mikrobiellen Zellen am Auslaß des Belüftungstanks; die Abscheidung der mikrobiellen Zellen vom gereinigten Wasser erfolgt durch die Flotationstrennung mit Hilfe von Luft.This is understood to mean the percentage of microbial cells returned to the aeration tank in relation to the microbial cells at the outlet of the aeration tank; The separation of the microbial cells from the purified water takes place through the flotation separation with the help of air.

Beispiel example II

Unter Verwendung derselben Bakterien wie in Beispiel I und ohne Rückführung der mikrobiellen Zellen in den Belüftungstank wurden drei Proben von künstlich hergestelltem Abwasser mit 190 ppm an gesamtem organischen Kohlenstoffgehalt bei unterschiedlichen Gesamtstickst off konzentrat ionen in einem 10-1-Gärbottich als Belüftungstank behandelt, wobei sich die in Pig. 1 gezeigten Ergebnisse einstellten.Using the same bacteria as in Example I and without returning the microbial cells to the Aeration tanks were three samples of man-made waste water with 190 ppm of total organic Carbon content at different total nitrogen concentrations treated in a 10-1 fermentation tank as an aeration tank, with the pig. 1 set the results shown.

In Fig. 1 stellen die durchgezogenen Linien die Massenänderung des gesamten organischen Kohlenstoffes dar,In Fig. 1, the solid lines represent the change in mass of the total organic carbon,

809809/0830809809/0830

^737609^ 737609

der pro Tag und bezogen auf das mikrobielle Gewicht im Belüftungstank verarbeitet wird, die gestrichelten Linien zeigen die Änderungen in der Konzentration (ppm) des gesamten organischen Kohlenstoffes in dem behandelten Wasser, die strichpunktierten Linien geben die Änderungen in der Konzentration (ppm) des gesamten Stickstoffes im behandelten Wasser und die punktierten Linien die mikrobielle Konzentration (ppm) im Belüftungstank wieder, jeweils bezogen auf den Abszissenwert des Verdünnungsgrades. Der Verdünnungsgrad kann gemäß der folgenden Gleichung bestimmt werden und ist der Kehrwert der Verweilzeit im BeIUftungstank:which is processed per day and based on the microbial weight in the aeration tank, the dashed lines Lines show the changes in the concentration (ppm) of total organic carbon in the treated one Water; the dash-dotted lines indicate the changes in concentration (ppm) of the total Nitrogen in the treated water and the dotted lines the microbial concentration (ppm) in the aeration tank again, in each case based on the abscissa value of the degree of dilution. The degree of dilution can can be determined according to the following equation and is the reciprocal of the residence time in the ventilation tank:

Verdünnungsgrad = Abwassermenge, die pro Stunde inDegree of dilution = amount of wastewater that per hour in

den Bearbeitungstank fließt bezogen auf das Passungsvermögen des Bearbeitungstanks.the processing tank flows based on the fit of the processing tank.

Die Parameter 4, 6 und 9 stehen für das Gewichtsverhältnis Kohlenstoff/Stickstoff im Abwasser am Tankauslaß. Im Falle gewöhnlicher städtischer Abwasser liegt dieser Wert im Bereich von 6 bis 10. Aus den in Pig. 1 dargestellten Ergebnissen wird deutlich, daß der Stickstoff befriedigend aus einem Abwasser mit Kohlenstoff/Stickstoffverhältnissen des oben angegebenen Bereiches entfernt wird.The parameters 4, 6 and 9 stand for the weight ratio carbon / nitrogen in the wastewater at the tank outlet. In the case of ordinary urban sewage, this value is in the range from 6 to 10. From the in Pig. 1 shows that the nitrogen is satisfactory from wastewater with Carbon / nitrogen ratios of the range given above is removed.

Example III

Einige der in einem Langzeittes"¹, der Reinigung von städtischem Abwasser erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 3) dargestellt. Ein Fließschema der Behandlung zeigt Fig. 2. Ein Belüftungstank 1 mit einer effektivenSome of the results obtained in a long term " ¹ ", the purification of municipal sewage, are shown in Table 3). A treatment flow sheet is shown in FIG. 2. An aeration tank 1 with an effective

809809/0830809809/0830

/737609/ 737609

Plüssigkeitskapazität von 500 1 und ein weiterer Belüftungstank 2 mit einer effektiven Flüssigkeitskapazität von 200 1 wurden in Tandemanordnung benützt. Bevor das im Belüftungstank 1 behandelte Wasser in den Belüftungstank 2 eintrat, wurde eine bestimmte Menge von Methanol zugeführt. Der Schlamm wurde nicht in die Tanks zurückgeführt. Die Verweilzeiten des behandelten Abwassers in den Belüftungstanks 1 und 2 betrugen 5 bzw. 2 Stunden. Die Zahlenwerte in Tabelle 3) zeigen, daß beide Tanks die wesentlichen Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllen und daß Stickstoff und Phosphor zusammen mit den BSB-Substanzen befriedigend aus dem Abwasser entfernt wurden.Liquid capacity of 500 1 and another aeration tank 2 with an effective liquid capacity of 200 1 were used in tandem. Before the treated water in the aeration tank 1 into the Aeration tank 2 entered, a certain amount of methanol was supplied. The mud wasn't in the tanks returned. The residence times of the treated wastewater in the aeration tanks 1 and 2 were 5 or 2 hours. The numerical values in Table 3) show that both tanks have the essential conditions of the present invention and that nitrogen and phosphorus together with the BOD substances are satisfactory removed from wastewater.

809809/0830809809/0830

Table 3

LaufRun Zusammensetzungcomposition BSBBSB NN PP. Temp.Temp. Mikro-micro- Belüftungstank 1Aeration tank 1 Zusammensetzung desComposition of BSBBSB AbwassersSewage PP. A*A * II. Nr.No. des ursprüngl.
Abwassers (mg/1)of the original
Waste water (mg / 1) 157157 15.715.7 3.93.9 (⁰C)( ⁰ C) bielle
Konz.bielle
Conc. Mikrob.Konz._w1nrt Microbial conc. _w1nrt behandelten
(mg/1)treated
(mg / 1) 3030th NN 1 .51 .5 (1/Tag)(1 day) 5.6 ε5.6 ε ges,
org. Cges,
org. C. 195195 21.221.2 4.64.6 (mg/1)(mg / 1) ges.org.C
(%)ges.org.C
(%) ges.
org. Ctotal
org. C. 1212th 5.95.9 1 .11 .1 » 1
>" 1
> 9.89.8 141141 19.419.4 3.13.1 2121 127127 3333 1313th 6.66.6 1 .41 .4 3.13.1 0
C0
C. >> 122122 2323 138138 129129 1313th 8.38.3 4.74.7 O
C
{O
C.
{ > 3> 3 8888 190190 18.218.2 4.14.1 2020th 138138 113113 1414th 2020th 1 .71 .7 3.23.2 (I
^(I.
^ >> 156156 9.59.5 CC. ; * ; * 122122 1010 108108 22.522.5 C
C
OC.
C.
O 8989

CD O COCD O CO

C 3 N ■Ρ ΦC 3 N ■ Ρ Φ

Φ Λ ιβΦ Λ ιβ

ο»ο » ^ΖΖ υυ OO •• υυ ΓΓ 0000 roro roro IOIO . .. . KOKO NN ηη roro * Eh* Eh (O Cn(O Cn Kr-Kr- CC. •• Φ U Φ U KK OO ο»ο » ηη ηη O* 0O * 0 MM. UU (O(O OO φφ 0)0) •• •ρ• ρ ΛΛ • dp• dp COCO OO η *-*η * - * IOIO UU φφ idid χχ Ο«Ο « CNCN CNCN CC. •Η• Η MM. roro ** •• ΦΦ SS. • -P• -P •• •• OO OO ■Ρ■ Ρ Λ C —Λ C - οο OO ιΗιΗ ΦΦ U N^* U N ^ * ■Ο■ Ο μ α ο> μ α ο>
* °3* ° 3 OO CNCN coco CNCN τ*τ * φφ Κ- HΚ- H Τ—Τ— CNCN FAFA U-HHU-HH 0101
φφ ^# · M ^^ ^# M ^^ ΌΌ η ο» ο»η ο »ο» σσ Φ μ 6 B Φ μ 6 B
rl ο ι! *-*rl ο ι! * - * tt roro oooo CC. •• CNCN roro NN CNCN ■Ρ■ Ρ φφ (0(0 ßß φφ inin OO «β«Β ιηιη inin *-»* - » CNCN (0(0 CNCN ^r^ ^r ^ 33 MM. CNCN GG «« ■Ρ■ Ρ OOOO (O(O OO CNCN a\a \ ITIT rtrt CC. τ-»τ- » •Ρ• Ρ «Η«Η CJCJ φφ CQCQ 0000 CNCN OO vovo VOVO VDVD νονο inin 0000 vovo ιηιη inin inin VOVO vovo roro CNCN 33

809809/0830809809/0830

Bemerkungen:Remarks:

* A = (Menge des behandelten gesamten organischen Kohlenstoffes)/(mikrobielles Gewicht)/(Tag)* A = (amount of total organic carbon treated) / (microbial weight) / (day)

** Die Differenz zwischen dem gesamten organischen Kohlenstoff am Einlaß des Belüftungstanks und dem gesamten organischen Kohlenstoff des im Belüftungstank 1 behandelten Wassers entspricht dem gesamten organischen Kohlenstoff des zwischen den beiden Tanks zugeführten Methanols.** The difference between the total organic carbon at the inlet of the aeration tank and corresponds to the total organic carbon of the water treated in the aeration tank 1 all the organic carbon in the methanol fed between the two tanks.

*** Der Wert (mikrobielle Konzentration)/(gesamter organischer Kohlenstoff) im Belüftungstank wurde berechnet, indem die Summe des gesamten organischen Kohlenstoffes am Einlaß des Belüftungstanks 1 und des gesamten organischen Kohlenstoffes des zugefügten i4ethanols als gesamter organischer Kohlenstoff zugrunde gelegt wurde.*** The value (microbial concentration) / (total organic carbon) in the aeration tank was calculated by adding the sum of the total organic carbon at the inlet of the aeration tank 1 and all organic Carbon of the added i4ethanol as total organic carbon was used.

Example IV

In Fig. 3 wurde das über eine Leitung 1 einem ersten Niederschlagstank 100 zugeführte Abwasser durch Belüftungstanks 101, 102, 103 und 104 in dieser Reihenfolge hindurchgeleitet und mit Luftblasen belüftet, die durch Luftverteilerplatten am Boden eines jeden Tankes gebildet wurden.In Fig. 3 this was via a line 1 a first Precipitation tank 100, wastewater supplied through aeration tanks 101, 102, 103 and 104 in that order passed through it and ventilated with air bubbles passing through air distribution panels at the bottom of each Tankes were formed.

In einem Plotationstank 105 werden die mikrobiellen Zellen, die im Abwasser enthalten sind, durch Luftblasen hochgeschwemmt. Die Luftblasen werden mit Hilfe In a plotting tank 105, the microbial cells contained in the wastewater are floated up by air bubbles. The air bubbles are using

809809/0830809809/0830

einer Porzellansinterplatte einer Porenweite von 10 μ gebildet, die über der gesamten Bodenfläche des Tanks sitzt. Die aufgeschwemmten mikrobiellen Zellen laufen über und werden sofort zu dem benachbarten ersten Eelüftungstank 101 zurückgeführt.a porcelain sintered plate with a pore size of 10 μ , which sits over the entire bottom surface of the tank. The suspended microbial cells overflow and are immediately returned to the adjacent first aeration tank 101.

Das Wasser im unteren Teil des Plotationstankes hat eine geringere mikrobielle Konzentration und wird durch eine Leitung 3 zu einem Schlußtank 106 zur weiteren Niederschlagung weitergeleitet. Dort wird das Wasser klargereinigt und durch die Leitung 4 abgeleitet.The water in the lower part of the plotting tank has a lower microbial concentration and is carried through a line 3 passed on to a final tank 106 for further suppression. There is the water cleaned and discharged through line 4.

Überschüssiger Schlamm, der im letzten Niederschlagstank 106 abgeschieden wird, kann vom Boden des Tanks durch eine Leitung 5 abgeführt werden.Excess sludge deposited in the final precipitation tank 106 can be removed from the bottom of the tank be discharged through a line 5.

Das unbehandelte Abwasser wurde mit 120 Cubikmeter/Tag den Entlüftungstanks zugeführt und enthielt 150 ppm Schwebstoffe, 150 ppm gesamten organischen Kohlenstoff, 185 ppm BSB-Substanzen, 120 ppm Substanzen mit chemischem Sauerstoffbedarf (COD-Substanzen), 20 ppm Gesamtstickstoff und 5 ppm Phosphor (als PO "^).The untreated wastewater was fed to the deaeration tanks at 120 cubic meters / day and contained 150 ppm Suspended solids, 150 ppm total organic carbon, 185 ppm BOD substances, 120 ppm substances with chemical Oxygen demand (COD substances), 20 ppm total nitrogen and 5 ppm phosphorus (as PO "^).

Die Kapazität der Belüftungstanks 101, 102 und 103 betrug 3,5 Cubikmeter, die des Tanks 104 betrug 2 Cubikmeter. Der Plotationstank 105 hatte eine Querschnittsfläche von 0,9 m χ 0,9 m, eine Flüssigkeitshöhe von 2,5 m und eine Höhe der Schaumoberfläche von 2,7 m. ■Die Menge der in den Tank eingeblasenen Luft betrug 1 Cubikmeter/h. Die Luftblasen hatten einen Durchmesser von 0,1 bis 0,5 mm und wurden gleichmäßig verteilt; die Vereinigung einzelner Blasen zu größeren wurde nicht festgestellt.The capacity of the aeration tanks 101, 102 and 103 was 3.5 cubic meters and that of the tank 104 was 2 cubic meters. The plot tank 105 had a cross-sectional area of 0.9 m × 0.9 m, a liquid height of 2.5 m and a foam surface height of 2.7 m ■ The amount of air blown into the tank was 1 cubic meter / h. The air bubbles had a diameter of 0.1 to 0.5 mm and were evenly distributed; the union of individual bubbles into larger ones was not found.

809809/0830809809/0830

Als Ergebnis der Behandlung ergab sich eine mikrobielle Konzentration in den Belüftungstanks von 280 ppm und der Anteil der BSB-Substanzen beim Eintritt in den Flotationstank lag bei 14 ppm. Das behandelte Wasser enthielt am Aus?aß des Plotationstanks 125 ppm gelöster Substanzen (im wesentlichen überschüssiger Schlammabfall), 10 ppm von BSB-Substanzen, 10 ppm von Stoffen mit chemischem Sauerstoffbedarf, 4 ppm Gesamtstickstoff und 2,5 ppm Ihosphor (alsAs a result of the treatment, it was microbial Concentration in the aeration tanks of 280 ppm and the proportion of BOD substances upon entry in the flotation tank was 14 ppm. The treated water contained at the outlet of the plot tank 125 ppm of dissolved substances (essentially excess Sludge waste), 10 ppm of BOD substances, 10 ppm of substances with chemical oxygen demand, 4 ppm total nitrogen and 2.5 ppm phosphorus (as

'Um dasselbe Ergebnis hinsichtlich der Entfernung von BSB-Substanzen mit dem konventionellen Verfahren zu erzielen, wobei gleichartige Belüftungstanks verwendet wurden und die mikrobielle Konzentration bei 2800 ppm lag, erforderten die Tanks 101, 102 und 103 jeweils ein Flüssigkeitsvolumen von 7 bis 8 Cubikmetern und der Tank I04 ein Flüssigkeitsvolumen von 4 bis 4,5 Cubikmetern. Außerdem zeigte die Qualitätsuntersuchung des behandelten V/assers am Auslaß des letzten Niederschlagstanks, daß zwar die BSB-Substanzen als auch die Substanzen mit chemischem Sauerstoffbedarf bei 10 ppm lagen wie in dem vorhergehenden Beispiel, daß jedoch der Gesamtstickstoff und der, Phosphor (als PO."^) in Beträgen von 18 ppm bzw. 4,5 ppm vorhanden waren, also kaum abgenommen hatten.'To get the same result regarding the removal of BOD substances with the conventional method too using similar aeration tanks and the microbial concentration at 2800 ppm, tanks 101, 102 and 103 each required a liquid volume of 7 to 8 cubic meters and the tank I04 has a liquid volume of 4 to 4.5 cubic meters. In addition, the quality investigation showed of the treated water at the outlet of the last precipitation tank that the BOD substances as also the substances with chemical oxygen demand at 10 ppm were as in the previous example, that the total nitrogen and the, phosphorus (as PO. "^) Present in amounts of 18 ppm and 4.5 ppm, respectively were, so had hardly lost.

Die oben genannten Zahlenwerte für die BSB- und die übrigen Substanzen gelten für die Flüssigkeit, nachdem die Schwebstoffe durch Filtration entfernt worden waren.The numerical values given above for the BOD and the other substances apply to the liquid after the suspended matter had been removed by filtration.

Example V

In Fig. 4 wurde das frische Abwasser durch eine Leitung 1 dem ersten Niederschlagstank 100 zugeführt undIn Fig. 4, the fresh wastewater was fed through a line 1 to the first precipitation tank 100 and

809809/0830809809/0830

gelangte über eine Düse 107 in eine Leitung 2, von der Leitungen 21 bis 25 abzweigten, die allesamt in einen gemeinsamen Belüftungstank 101 des Mischtyps mündeten. In diesem Tank 101 wurde das Abwasser belüftet. Das belüftete Wasser gelangte sodann durch mehrere Rohre 61 bis 65 und eine Sammelleitung 6 zu einem Belüftungs-Drucktank 102, wo das Wasser mit sauerstoffangereicherter Luft einer Sauerstoffkonzentration von 50 °/o und einem einem Blasdruck am Tankboden von 5 Atmosphären belüftet wurde. Das belüftete Wasser wurde anschließend durch eine Leitung 7 einem Flotationstank 5 zugeführt, der unter Atmosphärendruck stand und wo das gelöste Gas Blasen um die als Kristallisationskerne wirkenden mikrobiellen Zellen herum bildete, wodurch die mikrobiellen Zellen nach oben zu einer konzentrierten Irhase aufgeschwemmt wurden.entered a line 2 via a nozzle 107, from which lines 21 to 25 branched off, all of which opened into a common aeration tank 101 of the mixed type. In this tank 101, the waste water was aerated. The aerated water then passed through several pipes 61 to 65 and a collecting line 6 to an aeration pressure tank 102, where the water was aerated with oxygen-enriched air with an oxygen concentration of 50% and a blowing pressure at the bottom of the tank of 5 atmospheres. The aerated water was then fed through a line 7 to a flotation tank 5 which was under atmospheric pressure and where the dissolved gas formed bubbles around the microbial cells acting as crystallization nuclei, whereby the microbial cells were floated upwards into a concentrated Irhase.

Die aufgeschwemmte Ihase wurde durch eine Leitung 8 abgesaugt und dem ursprünglichen Abwasser an der Düse 107 wieder zugeführt.The floating Ihase was sucked off through a line 8 and the original sewage at the Nozzle 107 supplied again.

Andererseits wurde das Wasser im unteren Teil des Tanks 105 mit seiner geringeren mikrobiellen Konzentration durch eine Leitung 3 abgezogen und zu einem End-Niederschlagstank 106 geleitet. Dort wurde der abgeschiedene überschüssige Schlamm durch eine Leitung 5 abgeführt und das klare Wasser durch die Leitung 4.On the other hand, the water in the lower part of the tank 105 has its lower microbial concentration withdrawn through line 3 and passed to a final precipitation tank 106. There was the departed Excess sludge is discharged through line 5 and the clear water through line 4.

Das ursprüngliche Abwasser wurde mit 240 Cubikmeter/Tag dem Belüftungstank zugeführt und enthielt 180 ppm Schwebstoffe, 180 ppm gesamten organischen Kohlenstoff, 220 ppm BSB-Substanzen, 160 ppm Substanzen mit chemischem Sauerstoffbedarf (COD-Substanzen), 25 ppm Gesamtetickstoff und 7 ppm Phosphor (als PO.""').The original wastewater was fed to the aeration tank at 240 cubic meters / day and contained 180 ppm Suspended solids, 180 ppm total organic carbon, 220 ppm BOD substances, 160 ppm substances with chemical Oxygen demand (COD substances), 25 ppm total nitrogen and 7 ppm phosphorus (as PO. "" ').

809809/0830809809/0830

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Der Belüftungstank 101 hatte eine Kapazität von 40 Cubikraeter. Der Drucktank 102 war von zylindrischer Form mit einer Kapazität von 2 Cubikmetern, einem Durchmesser von 1 m und einer Höhe von 2,6 m, während der Plotationstank 105 einen Durchmesser von 2 m und ein Höhe von 2,6 m hatte.The aeration tank 101 had a capacity of 40 cubic meters. The pressure tank 102 was cylindrical Form with a capacity of 2 cubic meters, a diameter of 1 m and a height of 2.6 m, while the Plotation tank 105 had a diameter of 2 m and a height of 2.6 m.

Aufgeschwemmter Schlamm in dem Plotationstank 105 wurde sofort gesammelt und durch einen rotierenden Abstreifflügel der Leitung 8 zugeführt.Floated sludge in the plot tank 105 was immediately collected and rotated by a Wiper blades supplied to line 8.

Der Belüftungs-Drucktank 102 hatte eine poröse Luftverteilerplatte am Boden. Das am oberen Tankende sich sammelnde Gas wurde durch einen Umwälzkompressor wieder eingespeist. Um das verbrauchte Gas nachzuliefern, wurden 0,6 Cubikmeter/h Luft und 1 Ctbikmeter/h reiner Sauerstoff zugeführt, so daß die Sauerstoffkonzentration des Gases am Tankeinlaß bei 50 'Λ gehalten wurde.The aeration pressure tank 102 had a porous air distribution plate on the ground. The gas that collected at the top of the tank was recovered by a circulation compressor fed in. In order to replenish the used gas, 0.6 cubic meters / h of air and 1 ctbikmeter / h were purer Oxygen supplied so that the oxygen concentration of the gas at the tank inlet was kept at 50 'Λ.

Als Ergebnis der Behandlung lag die mikrobielle Konzentration im Belüftungstank bei 350 ppm, während die BSB-Substanzen des behandelten Wassers am Auslaß des Belüftungstanks 100 bei 15 ppm lagen und am Auslaß des Druck-Belüftungstanks 102 bei 11 ppm. Am Auslaß des Flotationstankes 105 enthielt das behandelte Wasser 150 ppm Schwebstoffe, 10 ppm BSB-Substanzen, H ppm Substanzen mit chemischem Sauerstoffbedarf (COD-Substanzen), 6 ppm Gesamtstickstoff und 3,5 ppm Phosphor (als PO."⁵).As a result of the treatment, the microbial concentration in the aeration tank was 350 ppm, while the BOD substances of the treated water was 15 ppm at the outlet of the aeration tank 100 and 11 ppm at the outlet of the pressurized aeration tank 102. At the outlet of the flotation tank 105, the treated water contained 150 ppm suspended solids, 10 ppm BOD substances, H ppm substances with chemical oxygen demand (COD substances), 6 ppm total nitrogen and 3.5 ppm phosphorus (as PO. " ⁵ ).

Example VI

Das Abwasser mit der Bezugsnummer 1 in Beispiel I wurde mit Bakterien behandelt, ohne daß mikrobielleThe wastewater with the reference number 1 in Example I was treated with bacteria without being microbial

809809/0830809809/0830

Zellen wieder in den Tank zurückgeleitet wurden. Dem behandelten Wasser, von dem die meisten der mikrobiellen Zellen entfernt worden waren, wurde Methanol zugeführt, und zwar 80 Gramm pro Cubikmeter Abwasser. Das Wasser wurde dann anderen Belüftungstanks zugeführt, so daß seine Verweilzeit 5 Stunden betrug. Als Ergebnis dieser Behandlung wurde die mikrobielle Konzentration auf 30 ppm gesenkt, die Konzentration des gesamten organischen Kohlenstoffes auf 21 mg/1, des Gesamtstickstoffs auf 1,5 mg/1 und des Phosphors (als PO."^) auf 6 ppm abgesenkt. In diesem Fall betrug die mikrobielle Konzentration bezogen auf den gesamten organischen Kohlenstoff 56,6 % und der verarbeitete gesamte Kohlenstoff pro Tag bezogen auf das mikrobielle Gewicht ergab einen Wert von 5,12.Cells were returned to the tank. The treated water, most of which is microbial After cells had been removed, methanol was added at 80 grams per cubic meter of wastewater. The water was then fed to other aeration tanks so that its residence time was 5 hours. as As a result of this treatment, the microbial concentration was lowered to 30 ppm, the concentration of the total organic carbon to 21 mg / 1, total nitrogen to 1.5 mg / 1 and phosphorus (as PO. "^) Lowered to 6 ppm. In this case the microbial concentration based on total organic carbon 56.6% and processed total carbon per day based on microbial weight gave a value of 5.12.

Unter BSB - Substanzen werden dioim englischsprachigen Schrifttum als BOD substances bezeichneten Stoffe verstanden. Unter Substanzen mit chemischem Sauerstoffbedarf werden die im englischsprachigen Schrifttum als COD substances bezeichneten Stoffe verstanden.BOD substances are used in English-speaking Literature understood as substances designated as BOD substances. Among substances with chemical oxygen demand the substances referred to as COD substances in the English-language literature are understood.

809809/0830809809/0830

Claims

1.1 Process r, ur microbial wastewater treatment, characterized,

that the microbial concentration in one or more Aeration tanks at 20 to 200 weight percent of the total organic carbon content of the wastewater and that the ratio of the total amount of organic carbon treated per day based on the microbial weight in the aeration tank (s) is between 3 and 25.

2. The method according to claim 1, characterized in that the of the treated water at the outlet of or Microbial cells separated from the aeration tanks are no longer returned to the aeration tanks will.

3. The method according to claim 1, characterized in that nitrogen and phosphorus by transfer from the Waste water to microbial components of the microbial cells can be removed.

4. The method according to claim 1, characterized in that an organic l.carbon donor the wastewater before it is introduced into the aeration tank (s), in order to reduce nitrogen and phosphorus degradation to increase.

809809/0830

ORIOWAL INSPECTED

5. The method according to claim 1, characterized in that a separate floating phase of the microbial Cells is formed in a portion of the aeration tank or tanks and that a dilute! of the microbial cells in the lower zone of the sub-area taken from the vent tanks.

6. The method according to claim 1, characterized in that the microbial cells in the treated water at the outlet of the aeration tank or tanks immediately concentrated by a plot method and then again be returned to the aeration tanks.

7. The method according to claim 6, characterized in that the partial pressure of the oxygen in the gas bubbles for the concentration of the mil.robiin en cells in the plot method ahr is higher than the partial pressure of oxygen in the air.