DE29923300U1 - Device for biological wastewater treatment using a fluidized bed in a bioreactor - Google Patents
Device for biological wastewater treatment using a fluidized bed in a bioreactorInfo
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Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung tanter Verwendung eines Wirbelbettes in einem Bioreaktor Device for biological wastewater treatment using a fluidized bed in a bioreactor
Das Belebungsverfahren ist das meist angewendete Verfahren zur Reinigung organisch verschmutzter Abwässer, wie zum Beispiel kommunales Abwasser und organisch verschmutzte industrielle Abwässer. Eine Kläranlage mit Belebungsverfahren besteht in der Regel aus mechanischer Reinigungsstufe und der biologischen Reinigungsstufe. Die biologische Reinigungsstufe besteht aus Belebung und Nachklärung. In dem Belebungsbecken werden die Schmutzstoffe durch Bakterien abgebaut, dabei vermehrt sich die Bakterienmasse. Für diesen Abbauprozeß ist eine SauerstoffVersorgung erforderlich, dafür wird in der Regel Luft in die Belebungsbecken geblasen.The aeration process is the most commonly used process for cleaning organically contaminated wastewater, such as municipal wastewater and organically contaminated industrial wastewater. A sewage treatment plant with an aeration process usually consists of a mechanical cleaning stage and a biological cleaning stage. The biological cleaning stage consists of aeration and secondary clarification. In the aeration tank, the pollutants are broken down by bacteria, and the bacterial mass multiplies. An oxygen supply is required for this decomposition process, and air is usually blown into the aeration tank for this purpose.
Die Trennung des gereinigten Abwassers vom Belebtschlamm erfolgt in der Regel in den Nachklärbecken. Der Schlamm setzt sich nach unten ab und das gereinigte Wasser wird oben abgezogen. Der abgesetzte Belebtschlamm wird als Rücklaufschlamm in die Belebung zurückgeführt bzw. als Überschußschlamm aus dem System abgezogen.The separation of the purified wastewater from the activated sludge usually takes place in the secondary clarifier. The sludge settles at the bottom and the purified water is drained off at the top. The settled activated sludge is returned to the aeration as return sludge or drained from the system as excess sludge.
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In modernen Kläranlagen ist eine Stickstoffelimi.nation in der Regel erforderlich. Dementsprechend werden die Belebungsbecken in Denitrifikations- und Nitrifikationszonen unterteilt. In der nicht belüfteten Denitrifikationszone werden in der Regel Rührwerke eingesetzt, um den Belebtschlamm mit dem Abwasser zu durchmischen. Die Belüftung in der Nitrifikationszone sorgt nicht nur für den Sauerstoffeintrag, sondern auch für die Durchmischung des Beckeninhaltes. Für die Denitrifikation ist eine interne Rezirkulation erforderlich, dabei wird das nitrathaltige Abwasserbelebtschlammgemisch in die Denitrifikationszone zurückgeführt.In modern sewage treatment plants, nitrogen elimination is usually required. Accordingly, the aeration tanks are divided into denitrification and nitrification zones. In the non-aerated denitrification zone, agitators are usually used to mix the activated sludge with the wastewater. The aeration in the nitrification zone not only ensures the introduction of oxygen, but also the mixing of the tank contents. Internal recirculation is required for denitrification, whereby the nitrate-containing wastewater-activated sludge mixture is returned to the denitrification zone.
Bei Abwasserreinigung mit vermehrter biologischer Phosphorelimination ist in der Regel eine anaerobe Zone vor der Denitrifikationszone vorzuschalten. Ihre Durchmischung erfolgt in der Regel ebenfalls mit Rührwerken.In wastewater treatment with increased biological phosphorus elimination, an anaerobic zone is usually installed upstream of the denitrification zone. The mixing is also usually carried out using agitators.
Um die Biomasse in den Belebungsbecken zu erhöhen, ohne gleichzeitig die Becken vergrößern zu müssen bzw. bei Neubauten die Becken kleiner herstellen zu können, können Festbettkörper in die Becken eingetaucht werden. Dies ist die sogenannte Festbettbelebung oder der Festbettreaktor. Auf diesem Festbett siedeln sich Bakterien an und bilden einen Biorasen. Die Biomassekonzentration im Belebungsbecken kann damit insgesamt erhöht und das notwendige Volumen der Belebungsbecken reduziert werden.In order to increase the biomass in the aeration tanks without having to enlarge them at the same time or to be able to make the tanks smaller in new buildings, fixed bed bodies can be immersed in the tanks. This is the so-called fixed bed aeration or fixed bed reactor. Bacteria settle on this fixed bed and form a biograss. The biomass concentration in the aeration tank can thus be increased overall and the necessary volume of the aeration tank can be reduced.
Dieses Festbettverfahren hat Betriebsprobleme, da durch das schnelle Bakterienwachstum die Festbettkörper zuwachsen und verstopfen. Die Luftversorgung der Biomasse wird durch diese Verstopfung erheblich gestört. Die Leistung dieser Anlagenteile kann dann nicht mehr optimal ausgenutzt werden. Aus diesem Grunde hat sich das Festbettverfahren in kommunalen Abwasseranlagen nicht durchgesetzt. In der Industrieabwasserreinigung findet das Festbettverfahren aus dem gleichen Grunde nur eine begrenzte Anwendung.This fixed bed process has operational problems because the rapid growth of bacteria causes the fixed bed bodies to grow and become clogged. The air supply to the biomass is significantly disrupted by this blockage. The performance of these system components can then no longer be optimally utilized. For this reason, the fixed bed process has not been adopted in municipal wastewater treatment plants. For the same reason, the fixed bed process is only used to a limited extent in industrial wastewater treatment.
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Sonderverfahren für das Festbett sind in den Patenten EP-A-O 075 298 und DE-A-38 15 8 65 offenbart. Als Trägermaterialien werden dort offenporige Schaumstoffwürfel mit einer Kantenlänge von 1 cm bis 3 cm eingesetzt. Diese Schaumstoffkörper werden mit der Zeit von Bakterien und Mikroorganismen in ihrem Innern und auf der Oberfläche besiedelt.Special processes for the fixed bed are disclosed in the patents EP-A-O 075 298 and DE-A-38 15 8 65. Open-pored foam cubes with an edge length of 1 cm to 3 cm are used as carrier materials. Over time, these foam bodies are colonized by bacteria and microorganisms inside and on the surface.
Je nach Bewuchs weisen die Schaumstoffwürfel verschiedene Dichten auf, manche sind schwerer als Wasser, manche leichter, eine Phasentrennung des Trägermaterials vom Abwasserbelebtschlammgemisch ist verfahrenstechnisch nicht möglich. Diese Schaumstoffkörper dürfen aber nicht in die Nachklärbecken gelangen. Bei diesen Verfahren werden im Ablaufbereich der Belebungsbecken Netze oder andere Fangekonstruktionen angeordnet. Die Netze führen zu erheblichen Betriebsstörungen, da sich im Abwasser enthaltene Feststoffe wie Haare, Fasern, Papier, Folien usw. verfangen und diese verstopfen. Depending on the growth, the foam cubes have different densities, some are heavier than water, some are lighter, and phase separation of the carrier material from the wastewater activated sludge mixture is not possible due to the process. However, these foam bodies must not enter the secondary settling tanks. In these processes, nets or other catching structures are arranged in the discharge area of the aeration tanks. The nets lead to significant operational disruptions, as solids contained in the wastewater such as hair, fibers, paper, foil, etc. get caught and clog them.
Die Schaumstoffwürfel können einen sehr starken mechanischen Abrieb unterliegen und gelangen dann als Bruchteile in die nachfolgenden Reinigungstufen, wo es zu weiteren betrieblichen Schwierigkeiten kommen kann. Das Nachfüllen des verlorenen Schaumstoffmaterials verursacht zusätzliche Betriebskosten.The foam cubes can be subject to very strong mechanical abrasion and then enter the subsequent cleaning stages as fragments, where further operational difficulties can arise. Replenishing the lost foam material causes additional operating costs.
Aufgrund der vorstehend angeführten Nachteile, konnte sich auch dieses Verfahren nicht in der kommunalen Abwasserreinigung verbreiten.Due to the disadvantages mentioned above, this process could not be widely used in municipal wastewater treatment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile des Standes der Technik eine Vorrichtung zu schaffen, die zur biologischen Abwasserreinigung geeignet ist und eine wirtschaftliche, effiziente Arbeitsweise aufweist.The invention is based on the object of creating a device which is suitable for biological wastewater treatment and has an economical, efficient mode of operation while avoiding the aforementioned disadvantages of the prior art.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit schwebenden Trägermaterialien eingesetzt wird.This object is achieved by using a device with suspended carrier materials according to the invention.
In der Wirbelbettbelebung der Vorrichtung werden im Wasser schwebende, feste Trägermaterialien beispielsweise aus Kunststoff verwendet. Diese Trägermaterialien haben eine Dichte von 0,8 Pwasser < pTrägermateriai < Pwasser im mit Mikroorganismen bewachsenen Zustand. Das Trägermaterial mit einer solchen Dichte schwebt im Ruhezustand an der Wasseroberfläche, im turbulenten Belebungsbecken schweben und verwirbeln die Trägerkörper über den gesamten Beckenquerschnitt und werden vollständig mit dem Abwasserbelebtschlammgemisch durchgemischt. Es bildet sich ein Wirbelbett. Dieses Wirbelbett bietet den Bakterien, wie beim Festbett, zusätzliche Oberflächen für eine Besiedelung und damit eine höhere Bxomassekonzentration im Belebungsbecken. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Festbett ist mit einem Wirbelbett eine Verstopfung unmöglich, da sich alle Trägerkörper ständig in Bewegung befinden.In the fluidized bed aeration of the device, solid carrier materials, for example made of plastic, are used that float in the water. These carrier materials have a density of 0.8 Pwater < pcarrier material < Pwater when covered with microorganisms. The carrier material with such a density floats on the water surface when at rest; in the turbulent aeration tank, the carrier bodies float and swirl across the entire tank cross-section and are completely mixed with the wastewater activated sludge mixture. A fluidized bed is formed. As with the fixed bed, this fluidized bed offers the bacteria additional surfaces for colonization and thus a higher blood mass concentration in the aeration tank. In comparison with the conventional fixed bed, blockage is impossible with a fluidized bed because all the carrier bodies are constantly moving.
Im Ablaufbereich des Belebungsbeckens wird erfindungsgemäß eine Beruhigungszone, in der sich das Trägermaterial aufgrund seiner Dichte automatisch vom Abwasser trennt, aufschwimmt und sich im oberen Bereich des Wasserkörpers sammelt, eingerichtet. Das Abwasserbelebtschlammgemisch wird im Sohlbereich des Beckens abgezogen und in das Nachklärbecken eingeleitet.According to the invention, a settling zone is set up in the discharge area of the aeration tank, in which the carrier material automatically separates from the wastewater due to its density, floats up and collects in the upper area of the water body. The wastewater-activated sludge mixture is drained off in the bottom area of the tank and fed into the secondary settling tank.
Die an der Oberfläche schwebenden Trägermaterialien werden in den Zulauf des Belebungsbeckens zurückgeführt.The carrier materials floating on the surface are returned to the inlet of the aeration tank.
In der Wirbelbettbelebung der Vorrichtung werden Trägermaterialien mit einer Dichte im bewachsenem Zustand von 0,8 Pwasser < PTrägennateriai < Pwasser, verwendet. In einem Wirbelbett können Trägermaterialien mit verschiedenen Dichten kombiniert werden. Um die vorgenannten Dichten der Trägerkörper im bewachsenen Zustand einhalten zu können, ist die Kornnaßdichte des Materials der Trägerkörper in der Regel zwischen 0,75 g/cm3 bis 0,95 g/cm3 zu wählen.In the fluidized bed aeration of the device, carrier materials with a density in the overgrown state of 0.8 Pwater < Pcarrier material < Pwater are used. In a fluidized bed, carrier materials with different densities can be combined. In order to be able to maintain the above-mentioned densities of the carrier bodies in the overgrown state, the wet grain density of the material of the carrier bodies should generally be selected between 0.75 g/cm 3 and 0.95 g/cm 3 .
Erfindungsgemäß besteht das Trägermaterial aus unregelmäßig oderAccording to the invention, the carrier material consists of irregular or
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regelmäßig, zum Beispiel kugelförmigen oder granulatförmigen Teilchen. Die Teilchen können massiv oder hohl sein und die Teilchen können glatte, rauhe oder strukturierte Oberflächen haben. Teilchen mit rauher und/oder strukturierter Oberfläche begünstigen in der Regel die Ansiedlung von Mikroorganismen auf den Trägerkörpern.regular, for example spherical or granular particles. The particles can be solid or hollow and the particles can have smooth, rough or structured surfaces. Particles with rough and/or structured surfaces generally promote the settlement of microorganisms on the carrier bodies.
Die Größe der Teilchen wird in Abhängigkeit zur Abwasserzusammensetzung und dem Reinigungsziel gewählt. Beispielsweise können massive Teilchen mit Durchmessern von 2 mm bis 30 mm, bevorzugt 2 mm bis 20 mm, insbesondere 2 mm bis 10 mm verwendet werden. Es können auch Teilchen verschiedener Größen und Formen in einem Wirbelbett kombiniert werden.The size of the particles is selected depending on the wastewater composition and the treatment objective. For example, solid particles with diameters of 2 mm to 30 mm, preferably 2 mm to 20 mm, especially 2 mm to 10 mm can be used. Particles of different sizes and shapes can also be combined in a fluidized bed.
Für die vorgenannten Trägerkörper des Wirbelbettes sind vorzugsweise Kunststoffe ( Homo- Copolymere von Olefinen, insbesondere Polyethylen, Polypropylen und/oder Polybuten), vorgesehen. Es können auch mehrere verschiedene Materialien in einem Wirbelbett in Kombination verwendet werden.Plastics (homo-copolymers of olefins, in particular polyethylene, polypropylene and/or polybutene) are preferably provided for the aforementioned carrier bodies of the fluidized bed. Several different materials can also be used in combination in a fluidized bed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält das für die zuvor genannten Materialien umfassende Wirbelbett. Das Wirbelbett kann problemlos der Vorrichtung angepaßt werden. Die Größe der Vorrichtung selbst hängt wiederum von der jeweiligen Anwendung ab, für die die Vorrichtung eingesetzt wird.The device according to the invention contains the fluidized bed for the aforementioned materials. The fluidized bed can be easily adapted to the device. The size of the device itself depends on the particular application for which the device is used.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung:
30Preferred embodiments of the invention result from the dependent patent claims and the following description:
30
Figur I.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Belebungszone und einer Beruhigungszone, wobei die Trägermaterialien durch eine Pumpe zurückgeführt werden, im Grundriß.
35Figure I.1 shows a device according to the invention with an aeration zone and a calming zone, wherein the carrier materials are returned by a pump, in plan view.
35
Figur 1.2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einerFigure 1.2 shows a device according to the invention with a
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Belebungszone und einer Beruhigungszone, wobei die Trägermaterialien durch eine Pumpe zurückgeführt werden, im Längsschnitt.Aeration zone and a calming zone, where the carrier materials are returned by a pump, in longitudinal section.
Figur II.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wieFigure II.1 shows a device according to the invention, such as
Figur 1.1 jedoch mit einer zusätzlichen nicht belüfteten Zone für Denitrifikationr im Grundriß.Figure 1.1 but with an additional non-aerated zone for denitrification r in the plan.
Figur II.2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie Figur 1.2 jedoch mit einer zusätzlichen nichtFigure II.2 shows a device according to the invention, like Figure 1.2 but with an additional non
belüfteten Zone für Denitrifikation, im Längsschnitt. aerated zone for denitrification, in longitudinal section.
Figur III.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie Figur 1.1 jedoch mit einer nicht belüfteten Zone fürFigure III.1 shows a device according to the invention as in Figure 1.1 but with a non-ventilated zone for
biologische Phosphoreliminierung und einer nicht belüfteten Zone für Denitrifikation, im Grundriß.biological phosphorus elimination and a non-aerated zone for denitrification, in plan.
Figur III.2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie Figur 0 1.2 jedoch mit einer nicht belüfteten Zone fürFigure III.2 shows a device according to the invention like Figure 01.2 but with a non-ventilated zone for
biologische Phosphoreliminierung und einer nicht belüfteten Zone für Denitrifikation, im Längsschnitt. biological phosphorus elimination and a non-aerated zone for denitrification, in longitudinal section.
Figur IV.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mitFigure IV.1 shows a device according to the invention, with
einer Belebungszone und einer Beruhigungszone im Umlaufbecken, im Grundriß.an aeration zone and a calming zone in the circulation tank, in the floor plan.
Figur IV.2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Belebungszone und einer Beruhigungszone im UmFigure IV.2 shows a device according to the invention with an aeration zone and a calming zone in the
laufbecken, im Längsschnitt (nur sinngemäß dargestellt) .running pool, in longitudinal section (shown only analogously).
Figur V.l zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie Figur IV.1 jedoch mit einer zusätzlichen nicht belüfteFigure V.l shows a device according to the invention as in Figure IV.1 but with an additional non-ventilated
ten Zone für Denitrifikation im Umlaufbecken, imzone for denitrification in the circulation tank, in the
Grundriß.Layout.
Figur V. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie Figur IV.2 jedoch mit einer zusätzlichen nicht belüfteten Zone für Denitrifikation im Umlaufbecken, imFigure V. 2 shows a device according to the invention as in Figure IV.2 but with an additional non-aerated zone for denitrification in the circulation tank, in the
Längsschnitt (nur sinngemäß dargestellt).Longitudinal section (shown only analogously).
Figur VI.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie Figur IV. 1 jedoch mit einer nicht belüfteten Zone für biologischen Phosphoreliminierung und einer nichtFigure VI.1 shows a device according to the invention as in Figure IV. 1 but with a non-ventilated zone for biological phosphorus elimination and a non-
belüfteten Zone für Denitrifikation im Umlaufbecken, im Grundriß.aerated zone for denitrification in the circulation tank, in plan.
Figur VI.2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie Figur IV.2 jedoch mit einer nicht belüfteten Zone fürFigure VI.2 shows a device according to the invention as in Figure IV.2 but with a non-ventilated zone for
biologischen Phosphoreliminierung und einer nicht belüfteten Zone für Denitrifikation im Umlaufbecken, im Längsschnitt (nur sinngemäß dargestellt) .
20biological phosphorus elimination and a non-aerated zone for denitrification in the circulation tank, in longitudinal section (shown only analogously).
20
Die Vorrichtung für das Wirbelbettverfahren kann auch in diskontinuierlichen Belebungsanlagen, beispielsweise SBR-Anlagen, eingesetzt werden. Bei diesen diskontinuierlichen Anlagen werden die verschiedenen Verfahrensschritte, zum Beispiel biologische Phosphorelimination, Denitrifikation, Nitrifikation und Nachklärung in zeitlicher Reihenfolge im einem Becken ablaufen.The device for the fluidized bed process can also be used in discontinuous activated sludge plants, such as SBR plants. In these discontinuous plants, the various process steps, such as biological phosphorus elimination, denitrification, nitrification and final clarification, take place in chronological order in one tank.
Die Befüllung der Vorrichtung mit dem Trägermaterial ist abhängig von der geforderten Leistung und liegt beispielsweise bei einem Verdrängungsvolumenanteil von 2 bis 50%, bevorzugt 5 bis 40%, insbesondere 10 bis 30%.The filling of the device with the carrier material depends on the required performance and is, for example, a displacement volume fraction of 2 to 50%, preferably 5 to 40%, in particular 10 to 30%.
Die vorliegende Erfindung weist im Vergleich zu den oben angeführten Festbettverfahren des Standes der Technik insbesondere folgende Vorteile auf.In comparison to the fixed bed processes of the prior art mentioned above, the present invention has the following particular advantages.
Eine Verstopfung ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeschlossen.Blockage is excluded with the method according to the invention.
Im Wirbelbett werden die Mikroorganismen auf den Trägermaterialien (Trägerkörpern) gleichmäßig belastet und belüftet, so daß eine größtmögliche Ausnutzung des Trägermaterials verfahrenstechnisch realisiert ist.In the fluidized bed, the microorganisms on the carrier materials (carrier bodies) are evenly loaded and aerated so that the greatest possible utilization of the carrier material is realized in terms of process technology.
Es zeigen sich erhebliche betriebstechnische Vorteile dadurch, daß sich das Trägermaterial automatisch in der Beruhigungszone vom Abwasserbelebtschlammgemisch trennt und dadurch keine Fangekonstruktion erforderlich ist.Considerable operational advantages are shown by the fact that the carrier material automatically separates from the wastewater-activated sludge mixture in the settling zone and therefore no trapping structure is required.
Durch die sich ständig bewegenden und aneinander reibenden Trägerkörper des Wirbelbettes werden die Schlammflocken im Abwasser zerkleinert. Die spezifische Oberfläche der Schlammflocken wird größer, dadurch die biologische Aktivität in der Belebung wesentlich erhöht.The constantly moving and rubbing carrier bodies of the fluidized bed break down the sludge flocs in the wastewater. The specific surface area of the sludge flocs increases, which significantly increases the biological activity in the aeration process.
Durch die ständige Bewegung der Trägerkörper werden die Luftbläschen in der Belebung zerkleinert und erhalten damit eine größere spezifische Oberfläche für einen besseren Gasaustausch. Gleichzeitig bleiben die Luftbläschen länger im Wasser, da die Trägerkörper des Wirbelbettes einen schnellen Aufstieg verhindern. Der Sauerstoffeintrag wird dadurch wesentlich verbessert und die Betriebskosten verringert.Due to the constant movement of the carrier bodies, the air bubbles in the aeration are broken down and thus receive a larger specific surface for better gas exchange. At the same time, the air bubbles remain in the water longer because the carrier bodies of the fluidized bed prevent them from rising quickly. This significantly improves the oxygen input and reduces operating costs.
In der Vorrichtung für das Wirbelbettbelebungs-Verfahren kann auch mit geringerem Beckenvolumen eine Nitrifikation erzielt werden. Die langsam wachsenden Nitrifikanten siedeln sich auf der Oberfläche der Trägerkörper des Wirbelbettes an, bleiben im Belebungsbecken und stehen permanent für die Nitrifikation zur Verfügung.In the device for the fluidized bed aeration process, nitrification can also be achieved with a smaller tank volume. The slowly growing nitrifying bacteria settle on the surface of the fluidized bed's support bodies, remain in the aeration tank and are permanently available for nitrification.
In den Zeichnungen gemäß den Figuren 1.1 bis VI.2 sind einige Ausführungsbeispiele zur Durchführung eines erfindungsgemäßenIn the drawings according to Figures 1.1 to VI.2, some embodiments for carrying out an inventive
Vorrichtung für das Wirbelbettbelebungs-Verfahren in einem Kaskaden- bzw. Umlaufbecken schematisch dargestellt und nachstehend 2 Beispiele mit Denitrifikation und Nitrifikation im Langbecken ( Kaskadenbecken ) und im Umlaufbecken näher erläutert. Ein Umlaufbecken kann selbstverständlich auch kreisförmig ausgebildet sein.Device for the fluidized bed aeration process in a cascade or circulation tank is shown schematically and two examples with denitrification and nitrification in the long tank (cascade tank) and in the circulation tank are explained in more detail below. A circulation tank can of course also be circular.
Bei dem in Fig. II. 1 und II.2 gezeigten Kaskadenbecken wird das Rohabwasser über den Zulauf 1 in das Belebungsbecken 2 eingeleitet. Das Abwasser vermischt sich in der Zone 2.2 mit Belebtschlamm, durchfließt das Belebungsbecken 2 weiter und wird dabei unter Zugabe von Luftsauerstoff 2.5 biologisch gereinigt.In the cascade tank shown in Fig. II. 1 and II.2, the raw wastewater is introduced into the aeration tank 2 via the inlet 1. The wastewater mixes with activated sludge in zone 2.2, flows further through the aeration tank 2 and is biologically purified with the addition of atmospheric oxygen 2.5.
Im Belebungsbecken 2 wird zunächst in der Denitrifikationszone 2.2, durch eine oder mehrere Rühreinrichtung(en) 2.7 und/oder hydraulische Mischeinrichtung(en) eine Durchmischung des Trägermaterials mit dem Abwasserbelebtschlammgemisch erzeugt und so das Wirbelbett gebildet. Danach fließt das Gemisch in die Nitrifikationszone 2.3 und wird belüftet. Die Belüftung 2.5 sorgt 0 neben der SauerstoffVersorgung für die Mikroorganismen dafür, daß das Trägermaterial im Abwasser auf den gesamten Beckenquerschnitt durchmischt wird, dies kann gegebenenfalls durch hydraulische und/oder mechanische Einwirkung unterstützt werden.In the aeration tank 2, the carrier material is first mixed with the wastewater activated sludge mixture in the denitrification zone 2.2 by one or more stirring devices 2.7 and/or hydraulic mixing devices, thus forming the fluidized bed. The mixture then flows into the nitrification zone 2.3 and is aerated. In addition to supplying the microorganisms with oxygen, the aeration 2.5 ensures that the carrier material in the wastewater is mixed across the entire cross-section of the tank; this can be supported by hydraulic and/or mechanical action if necessary.
Nach Durchfließen der Nitrifikationszone 2.3 ist e:ine erfindungsgemäße Beruhigungszone 2.4 angeordnet, in der sich das Trägermaterial vom Abwasserbelebtschlammgemisch trennt. Durch Einbau einer Leitwand 2.6 zu Beginn der Beruhigungszone wird das Aufschwimmen des Trägermaterials begünstigt, so daß die Beruhigungszone verkürzt werden kann. Das Trägermaterial sammelt sich im oberen Bereich des Beckenquerschnittes an der Wasseroberfläche. Das Trägermaterial aus der Beruhigungszone 2.4 wird mit der für die Denitrifikation erforderlichen Rezirkulation 7 in die Denitrifikationszone 2.2 zurückgefördert. Im unteren Bereich der Beruhigungszone 2.4 wird das Abwasserbelebtschlammgemisch abgezogen und dem Nachklärbecken 3 zugeführt. Der Schlamm wirdAfter flowing through the nitrification zone 2.3, a settling zone 2.4 according to the invention is arranged, in which the carrier material separates from the wastewater activated sludge mixture. By installing a guide wall 2.6 at the beginning of the settling zone, the floating of the carrier material is promoted so that the settling zone can be shortened. The carrier material collects in the upper area of the basin cross-section on the water surface. The carrier material from the settling zone 2.4 is conveyed back into the denitrification zone 2.2 with the recirculation 7 required for denitrification. In the lower area of the settling zone 2.4, the wastewater activated sludge mixture is drawn off and fed to the secondary clarification tank 3. The sludge is
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dort abgesetzt und als Rücklaufschlairan 4 dem Zulauf des Belebungsbeckens 1 zugeführt. Der Überschußschlamm 5 wird abgezogen und in die Schlammbehandlung geleitet. Das gereinigte Abwasser 6 wird zum Vorfluter (Gewässer) abgeleitet.
5settled there and fed as return pipe 4 to the inlet of the aeration tank 1. The excess sludge 5 is removed and fed into the sludge treatment. The cleaned waste water 6 is discharged to the receiving water (body of water).
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Bei dem in Fig. V.l und V. 2 gezeigten Umlauf becken wird das Rohabwasser ebenfalls über den Zulauf 1 in das Belebungsbecken 2 eingeleitet. Das Abwasser vermischt sich in der Zone 2.2 mit Belebtschlamm, durchfließt das Belebungsbecken 2 weiter und wird dabei unter Zugabe von Luftsauerstoff 2.5 biologisch gereinigt.In the circulation tank shown in Fig. V.1 and V.2, the raw wastewater is also introduced into the aeration tank 2 via the inlet 1. The wastewater mixes with activated sludge in zone 2.2, flows further through the aeration tank 2 and is biologically purified with the addition of atmospheric oxygen 2.5.
Im Belebungsbecken 2 wird zunächst in der Denitrifikationszone 2.2 zu Beginn eines Umlaufs durch eine oder mehrere Rühreinrichtung (en) 2.7 und/oder hydraulische Mischeinrichtung(en) eine Durchmischung des Trägermaterials mit dem Abwasserbelebtschlammgemisch erzeugt und so das Wirbelbett gebildet. Danach fließt das Gemisch in die Nitrifikationszone 2.3 und wird belüftet. Die Belüftung 2.5 sorgt neben der SauerstoffVersorgung für die Mikroorganismen dafür, daß das Trägermaterial im Abwasser auf dem gesamten Beckenquerschnitt durchmischt wird, dies kann gegebenenfalls durch hydraulische und/oder mechanische Einwirkung unterstützt werden.In the aeration tank 2, at the beginning of a cycle in the denitrification zone 2.2, one or more stirring devices 2.7 and/or hydraulic mixing devices mix the carrier material with the wastewater activated sludge mixture, thus forming the fluidized bed. The mixture then flows into the nitrification zone 2.3 and is aerated. In addition to supplying the microorganisms with oxygen, the aeration 2.5 ensures that the carrier material in the wastewater is mixed across the entire cross-section of the tank; this can be supported by hydraulic and/or mechanical action if necessary.
Nach Durchfließen der Nitrifikationszone 2.3 ist eine erfindungsgemäße Beruhigungszone 2.4 angeordnet, in der sich das Trägermaterial vom Abwasserbelebtschlammgemisch trennt. Durch Einbau einer Leitwand 2.6 zu Beginn der Beruhigungszone, wird das Aufschwimmen des Trägermaterials begünstigt, so daß die Beruhigungszone verkürzt werden kann. Das Trägermaterial sammelt sich dort im oberen Bereich des Bekenquerschnittes an der Wasseroberfläche. Das Trägermaterial wird dann automatisch mit der Umlaufströmung in die Denitrifikationszone 2.2 zurückgeführt. Im unteren Bereich der Beruhigungszone 2.4 wird das Abwasserbelebtschlammgemisch abgezogen und dem Nachklärbecken 3 zugeführt. Der Schlamm wird hier abgesetzt und als Rücklaufschlamm 4 dem Zulauf des Belebungsbeckens 1 zugeführt. DerAfter flowing through the nitrification zone 2.3, a settling zone 2.4 according to the invention is arranged, in which the carrier material separates from the wastewater activated sludge mixture. By installing a guide wall 2.6 at the beginning of the settling zone, the floating of the carrier material is promoted so that the settling zone can be shortened. The carrier material collects there in the upper area of the basin cross-section on the water surface. The carrier material is then automatically returned to the denitrification zone 2.2 with the circulating flow. In the lower area of the settling zone 2.4, the wastewater activated sludge mixture is removed and fed to the secondary clarification tank 3. The sludge is settled here and fed as return sludge 4 to the inlet of the aeration tank 1. The
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Überschuß schlämm 5 wird abgezogen und in die Schlainmbehandlung geleitet. Das gereinigte Abwasser 6 wird zum Vorfluter (Gewässer) abgeleitet.Excess sludge 5 is removed and fed into the sludge treatment plant. The treated wastewater 6 is discharged to the receiving water body (body of water).
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