DE2840764C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser
mit einem Adsorbens und einer rotierenden biologischen Kontaktvorrichtung.
Zur biologischen Behandlung von Abfällen bzw. Abfallwasser und
industriellen Abwässern sind verschiedene Methoden verfügbar. Gewöhnlich
wendet man das Verfahren mit aktiviertem Schlamm an,
unter Anwendung von Luft und reinem Sauerstoff, sowie des Rieselfilters.
In der letzten Zeit wurde die rotierende, biologische
Kontaktvorrichtung, wie sie beispielsweise in der US-PS
35 57 954 beschreiben wird, angewendet, in der eine Reihe von
Scheiben auf einer gemeinsamen Welle in dem Abwasserkörper rotiert
werden, die nacheinander einen biologischen Film, der auf
der Scheibe ausgebildet ist, in die Flüssigkeit eintauchen und
den Film der Luft über der Flüssigkeit aussetzen, um Sauerstoff
zur Erhaltung eines biologischen Films an der Scheibenoberfläche
bereitzustellen, um eine biologische Oxidation des Abwassers zu
bewirken. In einem derartigen System ergibt sich ein geringerer
Energieverbrauch für die Sauerstoffübertragung; ein derartiges
System kann für verschiedene Anwendungszwecke von der üblichen
BOD₅-Entfernung auf Kohlenstoffbasis, bis zur biologischen Nitrifizierung
ausgerichtet sein.
Das allgemeine Konzept, Abwasser im Gegenstrom zu kontinuierlich
bewegter Aktivkohle zu leiten, um den Gehalt des Wassers an organischen
Anteilen zu entfernen, wird in der US-PS 37 63 040 beschreiben.
In letzter Zeit wurde empfohlen, pulverisierte Aktivkohle zu dem
Verfahren mit aktiviertem Schlamm zu fügen, um Verbesserungen der
Leistungsfähigkeit des aktivierten Schlammsystems zu erzielen,
was beispielsweise in der US-PS 39 04 518 beschrieben wird. Dort
werden eine verbesserte Stabilität, eine verbesserte Abtrennung
von Flüssigkeiten und Feststoffen, sowie ein besseres Behandlungsausmaß
erzielt. Die Lehre der US-PS 39 04 518 besteht in einem
einstufigen suspendierten Aufschlämmungs-Kontaktsystem, in dem der
Kohlenstoff bzw. die Kohle nur mit der Gleichgewichtskonzentration
adsorbierbarer organischer Materialien in dem Abwasser in Anwesenheit
von aktiviertem Schlamm in Kontakt gebracht wird. Für einen
wirksameren Kontakt des Kohlenstoffs mit dem adsorbierbaren Material
ist es günstig einen Gegenstromkontakt mit Wasser zu bewirken,
um den Kohlenstoff zunehmend oder kontinuierlich mit einer
höheren Konzentration an adsorbierbarem Material in dem Abwasser in
Berührung zu bringen.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 1 39 169/76 lehrt ein Verfahren
zur Biobehandlung von Abwasser, das darin besteht, daß Abwasser
mit Aktivkohle zu behandeln, die an der Oberfläche eines
Festbettes oder einer Scheibe fixiert ist.
Schließlich ist aus der Zeitschrift "Wasserwirtschaft - Wassertechnik",
1966, Nr. 10, Seiten 333 bis 338, ein Verfahren zur
Behandlung von Abwasser bekannt, bei dem man das Abwasser in einer
Strömung während einer ausreichenden Zeit, beispielsweise mindestens
einer halben Stunde, in einer biologischen Kontaktvorrichtung in
Kontakt bringt, die eine Vielzahl von Oberflächen aufweist, die
abwechselnd in die Flüssigkeit und das Gas oberhalb der Flüssigkeit
eintauchen, und bei dem angehäufte suspendierte Feststoffe
aus der Kontaktvorrichtung in einem Ausmaß entfernt werden, das
dem Ausmaß der Anhäufung von Feststoffen in der Kontaktvorrichtung
entspricht.
In der DE-OS 21 01 376 ist ein Verfahren zur Abwasserbehandlung
und ein suspendiertes Wachstumsmedium beschrieben, wobei gepulverter
Kohlenstoff zu dem Belüftungsbecken bei einem aktivierten
Schlammverfahren zugesetzt wird. Die Bakterienorganismen haften
hier auch selbst an der Oberfläche der Kohlenstoffteilchen und
werden mit Luft und Abwasser innerhalb des Belüftungsbeckens in
Kontakt gebracht. Die rotierende biologische Kontaktvorrichtung
ist eine Vorrichtung, bei der das Oberflächenwachstum von Bakterien
erfolgt, um das Abwasser zu reinigen. Nach den Ausführungen
in der genannten DE-OS soll der Zweck der rotierenden biologischen
Kontaktvorrichtung darin bestehen, eine große Oberfläche für das
Bakterienwachstum zu schaffen; es ist daher nicht naheliegend,
wie dies erfindungsgemäß geschieht, ein fein zerteiltes Medium,
nämlich gepulverten Kohlenstoff, zu der rotierenden biologischen
Kontaktvorrichtung zuzusetzen, um eine andere Oberfläche zu
schaffen, auf der die Organismen wachsen können. Nach dem genannten
Stand der Technik konnte daraus keine Anregung dahingehend
entnommen werden, daß durch die erfindungsgemäße Zugabe
eines Adsorbens, das Verunreinigungen aus der Flüssigkeit adsorbieren
kann, eine Intensivierung des Sauerstoffüberganges
auf den biologischen Rasen von bewegten Kontaktoberflächen
möglich ist.
Mit der Entwicklung strengerer Behandlungserfordernisse für Abwasser
ergab sich die Notwendigkeit des Verbrauchs größerer Energiemengen.
Will man beispielsweise reduzierte, stickstoffhaltige
Materialien oxidieren, so wird der Sauerstoffbedarf stark angehoben,
wodurch sich ein größerer Energieverbrauch ergibt. Darüber hinaus
führen längere Verweilzeiten der Zellen zu einer größeren
Umwandlung der Zellmasse in CO₂ und H₂O, wodurch eine noch größere
Sauerstoffübertragung oder ein größerer Energieverbrauch erforderlich
werden. Darüber hinaus können die strengeren Behandlungsbedingungen
eine zusätzliche dritte Behandlung notwendig machen,
um organische Materialien sowie jegliche toxische organische
Materialien zu entfernen, die in dem Abwasser vorhanden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren zur Reinigung
von Abwasser unter Anwendung einer biologischen Kontaktvorrichtung
den Sauerstoffübergang auf den biologischen Rasen der Kontaktvorrichtung
zu intensivieren.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser, wobei man
das strömende Abwasser während mindestens einer halben Stunde in
einer biologischen Kontaktvorrichtung, die eine Vielzahl
von Oberflächen aufweist, welche abwechselnd durch die
Flüssigkeit und das Gas oberhalb der Flüssigkeit bewegt
werden, behandelt und angehäufte überschüssige suspendierte
Feststoffe aus der Kontaktvorrichtung entfernt
werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß man zu der Strömung
ein Adsorbens fügt, das Verunreinigungen aus der Flüssigkeit
adsorbieren kann.
Das bevorzugte Adsorbens ist pulverisierte Aktivkohle, jedoch
kommen auch die Anwendung von granulierter Aktivkohle oder anderen
Adsorbentien, wie Bleicherde bzw. Fullererde, Flugasche und dgl.
in Betracht. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich für das Adsorbens
liegt bei 25 bis 5000 mg pro Liter.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugsnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschreiben, worin die
Fig.1 und 2 die Grundverfahren und
Fig. 3, 4 und 5 genauere Ausführungsformen zur Bewirkung
des Gegenstromkontakts der Biomasse und der Kohlenstoffaufschlämmung
in der flüssigen Phase darstellen.
Unter Bezugsnahme auf Fig. 1 tritt rohes Abwasser durch 10 in
eine Vorrichtung 12 zur Vorbehandlung ein, die in einer Siebbehandlung
und der Entfernung von Grobsand besteht und wird zu einer
gegebenenfalls vorhandenen Vorbehandlungsstufe 14 geführt, die gewöhnlich
in einer einfachen Sedimentation besteht, wo suspendierte,
schwimmende und sich absetzende Feststoffe, wie beispielsweise
durch die Leitung 16 entfernt und mittels üblicher Einrichtungen
18 abgeführt werden können. Das der Absetzbehandlung unterzogene
Abwasser wird anschließend durch eine Leitung 20 zu einem
Behälter 22 geführt, in dem eine Reihe von Scheiben 24 auf einer
gemeinsamen Welle 25 montiert sind und mittels geeigneter Einrichtungen
rotiert werden, so daß sie abwechselnd in der Flüssigkeit
des Behälters und in dem Gasraum über die Flüssigkeit zu liegen
kommen. Normalerweise erfolgt die Strömung durch den Behälter in
einer zu der Welle parellelen und zu den Ebenen der rotierenden
Scheiben senkrechten Richtung. In einigen Fällen erfolgt die Strömung
senkrecht zu der Welle und parallel zu den rotierenden Scheiben.
Zu dem Gemisch in dem Behälter wird beispielsweise durch 26 pulverisierte
Aktivkohle gefügt, um eine Adsorption des bio-zersetzlichen
und nicht-bio-zersetzlichen Materials zu bewirken, das in
dem Abwasser enthalten ist. Das Ausmaß der Kohlezugabe variiert
je nach dem erforderlichen Behandlungsniveau, sowie mit der Zusammensetzung
und den Charakteristika des adsorbierbaren Materials,
das in dem Abwasser vorhanden ist. Normalerweise sind 10 bis 500
mg/l an behandeltem Abwasser erforderlich, jedoch können für einige
industrielle Abfälle so große Mengen wie 5000 mg/l des zu behandelnden
Abwassers erforderlich sein.
Der an der Oberfläche der Scheibe gebildete Film besteht aus einem
Gemisch von Biomasse und Adsorbens (Aktivkohle). Überraschenderweise
wurde festgestellt, daß der Film die ungewöhnliche Eigenschaft
besitzt, das Adsorbens in seine Struktur zu akkumulieren,
wodurch das Adsorbens an der Scheibenoberfläche zusammen mit der
Biomasse getragen wird. Das Verhältnis der Masse an biologischen
Organismen zu der Aktivkohle hängt im wesentlichen von der Verweilzeit
der Feststoffe des Systems und der Zusammensetzung des
in das System beschickten Abfalls ab. Aus den folgenden Beispielen
ist ersichtlich, daß das Adsorbens nicht nur dazu beiträgt, adsorbierbares
Material aus dem Abwasser zu entfernen, sondern auch eine
wesentliche Erhöhung der Verweilzeit von adsorbierbaren und
langsam bio-zersetzlichen Substanzen bewirkt und darüber hinaus
die Gesamt-Feststoff-Verweilzeit des Systems stark erhöht.
Diese Wirkung ist günstig, wenn eine Nitrifizierung (biologische
Oxidation von Ammoniak-Stickstoff) gewünscht wird, da sie eine Anhäufung
von langsam wachsenden nitrifizierenden Bakterien ermöglicht.
Ein weiterer, überraschender Vorteil, der sich aus dem Zusatz von
Aktivkohle in die Kontaktzone der rotierenden, biologischen Kontaktvorrichtung
ergibt, liegt in der schaumverringernden Wirkung
des Kohlenstoffs. Für viele Anwendungszwecke ist die Rotationsgeschwindigkeit
des Kontaktgefäßes u. a. begrenzt durch die Schaumbildung,
die in der Kontaktvorrichtung auftreten kann. Ein Schäumen
kann eintreten durch die Anwesenheit von oberflächenaktivem
Material in dem Abwasser, oder durch oberflächenaktive, exogene,
organische Materialien, die von den Organismen selbst erzeugt werden.
Da die meisten, falls nicht die gesamten dieser Materialien,
an der Aktivkohle adsorbiert werden, wird die Schaumbildung verringert
oder ausgeschaltet, wodurch höhere Rotationsgeschwindigkeiten
und eine damit einhergehende höhere Sauerstoffübertragung
möglich werden.
Ein weiteres überraschendes Ergebnis des Zusatzes von Aktivkohle
zu der rotierenden biologischen Kontaktvorrichtung liegt in der
Wirkung des Kohlenstoffzusatzes auf die Gesamtmassen-Übertragungsgeschwindigkeit
bzw. das Gesamtausmaß der Massenübertragung des
Sauerstoffs. Messungen der Geschwindigkeit bzw. des Ausmaßes der
Gesamtsauerstoff-Massenübertragung (K L a) in der Kontaktvorrichtung
ergaben eine 25%ige Verbesserung im Vergleich mit der normalen
biologischen Kontaktvorrichtung. Das verbesserte Massenübertragungsausmaß
wirkt sich zweifach auf die Leistungsfähigkeit der Kontaktvorrichtung
aus. Zunächst ermöglicht ein besseres Übertragungsausmaß
geringere Rotationsgeschwindigkeiten, wodurch die Betriebskosten
der Anlage verringert werden; außerdem wird das Sauerstoffprofil
über dem Film auf der Scheibe verbessert, wodurch sich ein
tieferes Eindringen in den Film ergibt, was zu einer größeren aktiven
aeroben biologischen Masse führt. Diese Wirkung ist besonders
wichtig bei nitrifizierenden Systemen, in denen die nitrifizierenden
Organismen Konzentrationen an gelöstem Sauerstoff von über
0,5 mg/l ausgesetzt werden müssen, um wirksam zu sein.
Der Kohlenstoff kann an verschiedenen Stellen des Behälters zugesetzt
werden, jedoch können sich Vorteile ergeben, wenn man den
Kohlenstoff an verschiedenen Punkten über die Längsdimension des
Behälters zusetzt. Wird beispielsweise, wie in der Fig. 3 gezeigt,
der Kohlenstoff gleichmäßig über die Längsrichtung des Behälters
zugesetzt und werden die Feststoffe, wie beispielsweise an den
Stellen 28, 28-1, 28-2 und 28-N, über die Längsrichtung entfernt,
so vollzieht sich der Kohlenstoffkontakt im wesentlichen in einer
Reihe von einstufigen Kontaktgefäßen bzw. Kontaktstellen. Die Zusatzgeschwindigkeit
an jedem Punkt kann variiert werden, um die
Kohlenstoffbeladung zu steuern, so daß sie den Behandlungserfordernissen
jeder einzelnen, der aufeinanderfolgenden Stufen entspricht.
Wie für Adsorptionssysteme bekannt, ist es günstig, das Adsorbens
mit dem Adsorbat wirksamer zu beladen, wobei man das Adsorbens in
Gegenstrombeziehung zu dem Adsorbat bewegt. In suspendierten Ausschlämmungssystemen
erfolgt dies gewöhnlich durch Ausbildung einer
Trennstufe, die sich auf jede Kontaktstufe anschließt. Feststoffe,
die sich in jeder Stufe abscheiden, werden stromauf im Gegenstrom
zu dem flüssigen Strom bewegt. Die Fig. 4 veranschaulicht, wie
dies in einer rotierenden, biologischen Kontaktvorrichtung erzielt
werden kann, durch Einbringen des Adsorbens (Aktivkohle) am stromabwärts
liegenden Ende und Schaffung von Vorrichtungen zur Stromaufwärts-Bewegung
des Kohlenstoffs, derart, daß Teilchen, die sich
am Boden der Kontaktvorrichtung abscheiden, dazu neigen, sich in
Gegenstromrichtung am Boden des Behälters zu bewegen, wodurch eine
beliebige Anzahl von äquivalenten Gegenstromstufen geschaffen wird,
was zu einer maximalen Adsorptionswirksamkeit des Kohlenstoffs
führt. Zur Bewirkung der Gegenstrombewegung der Feststoffe kann
eine Vielzahl von Einrichtungen verwendet werden. Beispielsweise
können die Scheiben in einer Kammer mit einem schrägen Boden montiert
werden, so daß die suspendierten Teilchen sich in Stromaufwärtsrichtung
bewegen können, da sie am Boden der Kammer nicht zur
Ruhe kommen können.
In Systemen, bei denen die Strömung senkrecht zur Welle und parallel
zu den Scheiben eingebracht wird, erzeugen eine Reihe von parallelen
Wellen, die derart rotiert werden, daß die Drehrichtung
der Scheibe in der Flüssigkeit in Gegenrichtung zur Strömung erfolgt,
eine Gegenstrombewegung der Feststoffe in dem System.
Alternativ kann der Umfang bzw. der Rand jeder Scheibe 24 mit
Pflugscharen oder Schaufeln 30 ausgerüstet sein, die den reinen
Feststoffstrom in Gegenstromrichtung leiten, wie in der Fig. 5
dargestellt. Gegebenenfalls besteht eine Beziehung zwischen dem
Angriffswinkel der Pflugscharen, der wirksamen Geschwindigkeit
der Gegenstrombewegung und dem Kraftverbrauch zur Drehung der
Scheibe.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Scheibe so konstruiert
sein, daß ihr Umfang bzw. Rand die Form einer Schraube mit
einem geringen Neigungswinkel annimmt, so daß bei Rotieren der
Scheibe die Feststoffe in einer Stromaufwärtsrichtung befördert
werden. Die stromabwärtsliegende Oberfläche kann flach bleiben
oder nimmt vorzugsweise die entsprechende Form der stromaufgerichteten
Seite an.
Andere Methoden zur Erzielung eines Gegenstromes ergeben sich aus
den vorstehenden Beispielen. Das Grundprinzip, das vorstehend dargelegt
wurde, besteht darin, daß man das zugesetzte Adsorbens in
Gegenstrombeziehung zu der Masse des flüssigen Mediums bewegt, wodurch
man eine größere Adsorptions-Beladung erzielt.
In der Praxis ist es nicht möglich, eine vollständige Abtrennung
der suspendierten Feststoffe innerhalb der Kammer zu erzielen, in
der die Scheibe rotiert werden, wegen der durch die rotierende
Scheibe bewirkten Turbulenz. Um eine verbesserte Abtrennung zu erzielen,
sieht man gegebenenfalls eine Ruhekammer am stromabwärts
liegenden Ende der Kontaktvorrichtung vor, wie durch 32 in der
Fig. 2 dargestellt. Die Ruhekammer weist einen stark geneigten
Boden 34 auf, um die Feststoffe stromaufwärts in das Gebiet zurückzuführen,
aus dem die Scheiben sie weiter stromaufwärts befördern
können. Alternativ kann ein üblicher Kollektormechanismus
angewendet werden, um die Feststoffe sicher in das Scheibengebiet
zu leiten, um sie im Gegenstrom stromaufwärts zu bewegen.
Gleichzeitig kann eine zweite Kläreinrichtung 36 verwendet werden,
um die flüssige Strömung weiter zu klären. Material, das sich in
dieser Klärvorrichtung, wie in 38 dargestellt, abgesetzt hat, kann
zum Einlaßende der Kontaktkammer zurückgeführt werden, wie in
Fig. 1 durch die Leitung 39 dargestellt, oder kann es mit dem
Unterstrom von der Kontaktvorrichtung in 42, zur weiteren Verarbeitung
vermischt werden, beispielsweise zur Regenerierung des
Kohlenstoff-Adsorbens oder zur Beseitigung der Feststoffe.
Frischer Kohlenstoff kann dem System zugesetzt werden, um den Abstrom
zu verfeinern, wenn beispielsweise verbrauchter Kohlenstoff
regeneriert wird.
Das verbrauchte Adsorbens in 42, kann mit der zusammen vorliegenden
Biomasse gegebenenfalls eingedickt und durch übliche Einrichtungen
44 abgeführt werden, oder kann es, wie in 46 dargestellt,
regeneriert und zu dem Kontaktgefäß zurückgeführt werden, um wieder
in der Behandlungsstufe an verschiedenen Punkten des Kontaktgefäßes
eingesetzt zu werden, vgl. Leitung 48.
Das behandelte Abwasser 40 kann weiter durch einen gegebenenfalls
vorhandenen Sandfilter 50 verarbeitet und desinfiziert und in den
Aufnahmestrom abgeführt werden. In dem Sandfilter zurückgehaltene
suspendierte Feststoffe können rückgewaschen und stromaufwärts zu
jeglichem einer Anzahl von stromaufwärts liegenden Punkten in dem
System, das in Fig. 1 gezeigt wird, zurückgeführt werden. Es sind
auch andere Anordnungen möglich. Beispielsweise können die biologische
Nitrifizierung und die Denitrifizierung erzielt werden durch
Betrieb einer ersten Stufe unter aeroben Bedingungen, zur Oxidation
des Ammoniaks und Betrieb einer Stickstoff-Entfernungsstufe unter
anaeroben Bedingungen, um eine Denitrifizierung von Nitrat- und
Nitritstickstoff zu elementarem Stickstoff zu bewirken.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des Verfahrens.
Es wurde ein rotierendes, biologisches Laboratoriums-Kontaktsystem
verwendet, das aus 52 Polyäthylenscheiben mit einem Durchmesser
von 25,4 cm und einer Dicke von 0,64 cm bestand, die von einer
horizontalen Welle getragen wurden und in einem halbkugelförmigen
20-l-Behälter angeordnet waren, der mit einer kegelförmigen Absetzvorrichtung
in der Nähe des Auslaßendes ausgerüstet war. Bei der
Rotation der Scheiben tauchten etwa 40% von deren wirksamer Oberfläche
in die Flüssigkeit ein. Primär abströmendes Haushaltsabwasser
wurde in ein Ende des Behälters eingemessen. Die gemischte
Flüssigkeit strömte vom entgegengesetzten Ende in eine Klärvorrichtung
über, die mit einer sich langsam bewegenden Schaufel ausgerüstet
war. Es wurden zwei Rückfuhrleitungen angewendet, um eingedickte
Absetzprodukte aus der Klärvorrichtung und der konischen
Absetzvorrichtung zum Einlaßende des Behälters zurückzuführen in
Geschwindigkeiten von 40 ml/Min. bzw. 12 ml/Min.
Zu Beginn wurde das System mit einem Primärabstrom während 19 Tagen
betrieben, um Schichten von Biomasse an den Scheiben aufzubauen.
Während der nächsten 8 Tage wurden kontinuierlich Proben
aus dem System entnommen und untersucht. Am 28. Betriebstag wurden
300 g Aktivkohle in der Nähe des Behältereinlasses zugesetzt.
Täglich wurde während der folgenden 38 Tage 1 l gemischte Flüssigkeit
aus dem Kegel entnommen, und es wurden 15,0 g trockene Aktivkohle
in den Behälter gefügt. Die gemischte Flüssigkeit, die Biomasse
und Kohlenstoff enthielt, wurde filtriert. Man erhielt
trockene Filterkuchen im Gewichtsbereich von 0,3 bis 26,4 g.
Während des Versuches wurde eine Beschickungsgeschwindigkeit von
etwa 100 ml/Min. eingehalten. Um den gelösten Sauerstoffgehalt im
Bereich von 0,5 bis 5,0 und 0,6 bis 6,0 mg/l in den Systemen ohne
und mit Kohlenstoff zu halten, wurden Rotationsgeschwindigkeiten
von 6 und 10 UpM angewendet. Die durchschnittlichen Charakteristika
der Ströme sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Es ist ersichtlich, daß das mit Kohlenstoff betriebene System
eine bessere COD- und BOD₅-Verringerung sowie eine verbesserte
Nitrifizierung zeigte, als das ohne Kohlenstoff betriebene System.
Die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung wurde in einer Beschickungsgeschwindigkeit
von etwa 200 ml/Min. während 30 Tagen
verwendet. Es wurden keine Vergleichsdaten des Systems ohne Kohlenstoff
ermittelt. Die Werte für den chemischen Sauerstoffbedarf,
den biochemischen Sauerstoffbedarf und die Verringerung des
Kjeldahl-Stickstoffs dieses Systems ohne Kohlenstoff mit einer
größeren Beschickungsgeschwindigkeit können die Werte des Beispiels
1 mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/Min. nicht überschreiten.
Die täglichen Filterkuchen-Trockengewichte lagen bei
4,08 bis 26,14 g und ergaben einen Durchschnitt von 11,50 g pro
Tag. Die durchschnittlichen Daten für den 200 O-ml/Min.-Betrieb
sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Es ist ersichtlich, daß trotz Verdoppelung der Beschickungsgeschwindigkeit
des Systems vergleichbare BOD₅- und COD-Verringerungen
und Nitrifizierungen des Ammoniak-Stickstoffs wie im Beispiel
1 erzielt wurden.
Die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung wurde modifiziert unter
Erzielung eines Gegenstromes von Aktivkohle und eines Primär-
Abwasserabstroms. Die Kegelabsetzvorrichtung wurde zum Einlaß des
Troges gebracht. Die rückgeführten Aufschlämme der Klärvorrichtung
und des Kegels wurden zusammen mit frischem Kohlenstoff in
der Nähe der Trog-Auslaßvorrichtung eingebracht. Aus der konischen
Absetzvorrichtung wurde täglich verbrauchte Kohlenstoffaufschlämmung
abgezogen. Die Beschickungsgeschwindigkeit betrug
111 ml Primär-Abwasserstrom pro Minute und 94 mg Aktivkohle pro
Liter Abstrom. Täglich wurden durchschnittlich 16,1 g trockene
Feststoffe entfernt. Die durchschnittlichen analytischen Daten
sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Um die Wirkung des Zusatzes von Aktivkohle zur Kontaktvorrichtung
auf die Geschwindigkeit bzw. das Ausmaß der Gesamtmassenübertragung
von Sauerstoff zu veranschaulichen, wurden Untersuchungen
durchgeführt nach den Methoden von Eckenfelder und Ford ("Experimental
Procedures for Process Disign" Water Pollution Control,
Pemberton Press, Jenkins Publishing Co., Austin, Tex. 1970, Seiten
103-112), zur Bestimmung von Alpha, dem Verhältnis der Geschwindigkeit
der Sauerstoff-Massenübertragung in der Kohlenstoff-
Biomasse-Aufschlämmung und der Biomasse allein. Im folgenden sind
die erhaltenen Alpha-Werte aufgeführt:
Der Zusatz von Kohle bewirkt eine starke Steigerung der Geschwindigkeit
bzw. des Ausmaßes der Gesamtsauerstoff-Massenübertragung (K L a)
im Vergleich mit dem biologischen System und ermöglicht eine
äquivalente Sauerstoffübertragung bei stark verringerten Umfangsgeschwindigkeiten.
Claims (4)
1. Verfahren zur Reinigung von Abwasser, wobei man das
strömende Abwasser während mindestens einer halben Stunde in
einer biologischen Kontaktvorrichtung, die eine Vielzahl
von Oberflächen aufweist, welche abwechselnd durch die
Flüssigkeit und das Gas oberhalb der Flüssigkeit bewegt
werden, behandelt und angehäufte überschüssige suspendierte
Feststoffe aus der Kontaktvorrichtung entfernt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der Strömung
ein Adsorbens fügt, das Verunreinigungen aus der Flüssigkeit
adsorbieren kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Adsorbens pulverisierte Aktivkohle verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Adsorbens am stromabwärtigen Ende der
einstufigen biologischen Kontaktvorrichtung zusetzt und
durch die Oberflächen der Kontaktvorrichtung im Gegenstrom
zur Flüssigkeitsströmung bewegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine Adsorbensmenge im
Bereich von 25 bis 5000 mg/l zusetzt.
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