DE3017439A1 - Verfahren zur biologischen reinigung von abwasser - Google Patents

Verfahren zur biologischen reinigung von abwasser

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DE3017439A1 DE19803017439 DE3017439A DE3017439A1 DE 3017439 A1 DE3017439 A1 DE 3017439A1 DE 19803017439 DE19803017439 DE 19803017439 DE 3017439 A DE3017439 A DE 3017439A DE 3017439 A1 DE3017439 A1 DE 3017439A1
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Friedrich Wilhelm Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Siepmann
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Rei-
  • nigung von Abwasser unter Verwendung fester Körper, die im Schwebezustand und in ständiger Bewegung gehalten werden und an denen ein bakterieller Bewuchs haftet, wobei das überschüssige bakterielle Wachstum derart entfernt wird, daß ein für den Reinigungsprozeß ausreichendes Wachstum in Form einer dünnen Bakterienschicht auf ihrer Oberfläche zurückbleibt.
  • In der aeroben biologischen Abwasserreinigung werden die im natürlichen Gewässer ablaufenden biologischen Selbstreinigungsprozesse technisch nachgebildet. Bei diesen technischen Verfahren (Belebungs und Tropfkörperverfah ren) wird ein eng begrenzter Ausschnitt eines natürlichen Lebensraumes nachgebildet. Anstatt die gesamte "Freßkette" ablaufen zu lassen, wird sie hier nach dem 2. bzw. 3.
  • Glied, den Protozoen bzw. Rotatorien, durch Entfernen der Organismen in Form von Schlamm abgebrochen, denn nur die ersten Glieder sind für den direkten Entzug der Schmutzstoffe aus dem Wasser verantwortlich.
  • Um die aeroben biologischen Vorgänge, wie sie sich bei der Selbstreinigung der natürlichen Gewässer abspielen, für zeitlich und räumlich begrenzte Reaktionen nutzbar zu machen, sind folgende Bedingungen einzuhalten: 1. die Abwasserinhaltstoffe müssen biologischen Bakterien zugänglich sein, 2. aus der luft muß Sauerstoff entnommen werden können, wobei Konzentrationen über 2 bis 3 mg 02/1 auf den biologischen Reinigungsvorgang ohne Einfluß sind, 3. biologisch aktive Substanz, doh. Mikroorganismen, vorwiegend Bakterien und Protozoen, die unter aeroben Bedingungen organische Wasserinhaltstoffe adsorptiv an sich binden und absorptiv zum Aufbau von Zellsubstanz bzw. als Energiequelle verzehren, muß anwesend sein, 4. eine gute Verteilung von Abwasserinhaltstoffen, Sauerstoff und Mikroorganismen im Reaktionsraum, sowie auch ein schneller Wechsel der Kontaktflächen zwischen#organisch- verschmutztem Abwasser und den Kleinlebewesen muß gewährleistet sein und 5. die Reaktionszeit muß ausreichend sein.
  • Die aerobe biologische Abwasserreinigung wird heute in zwei Hauptverfahren sowie einigen Abwandlungen dieser Verfahren durchgeführt: a. das Belebungsverfahren, b. das Tropfkörperverfahren.
  • Zu a.) Belebungsverfahren.
  • Die technische Anlage fahr dieses Verfahren besteht aus dem biologischen Reaktor, dem-sogenanaten Belebungsbecken, und einem Absetzbeckenr dem Nachklärbecken, in dem sich die belebte Masse in Form von Schlamm vom gereinigten Abwasser durch die Schwerkraft trennt.
  • Der abgesetzte Schlamm, der eigentliche Träger der Reinigungsleistung, wird kontinuierlich am Trichtergrund des Absetzbeckens abgezogen und zu weiterem Abbaueinsatz in das Belebungsbecken zuruckgeleitet. Der Schlamm ist also ständig im Kreislauf. Nur der Schlammzuwachs wird als Überschußschlamm entfernt.
  • Zu b.) Tropfkörperverfahren.
  • Der Tropfkörper stellt eine Kopie der obersten Bodenschichten in technischem Maßstabe dar, Aufgrund der Bodenfreiheit und des Porenvolunens wird die Sauerstoffversorgung durch Luftströmungen gewährleistet0 Auf der Oberfläche des Gesteinmaterials kann sich - genau wie bei den Bodenpartikelchen - eine aerobe Lebensgemeinschaft ansiedeln.
  • Tropfkörper bestehen überwiegend aus Gesteinsbrocken oder Schlacke, dem ~Füllmaterial", mit größerem Hohlraumanteilo Bei runden Tropfkörpern verteilen meist Drehsprenger, die durch Wasserrückstoß in Bewegung gehalten werden, das vorgeklärte Abwasser über die Oberfläche. Rechteckige, sechs- oder achteckige Tropfkörper können mit fest angeordneten oder fahrbaren Verteilern beschickt werden.
  • An der Tropfkörpergrundfläche wird das durchrieselte Wasser unter einem Rost gesammelt und in Rinnen abgeleitet. Der Hohlboden und die zwischen den Brocken verbleibenden Lücken ermöglichen die Sauerstoffzufuhr aus der vertikal durch den Tropfkörper streichenden Luft. Die Mikroorganismen haften in Schleimhäuten als biologischer Rasen an dem Füllmaterial. Das Entfernen auch der ungelösten Schmutzstoffe aus dem Abwasser geschieht im Tropfkörper mit den größeren Hohlräumen zwischen den Brocken nicht durch Filterung, sondern durch Adsorption am biologischen Rasen Dem Tropfkörper wird in der Regel ein Absetzbecken nachgeschaltet, um die im Abfluß enthaltenen Schlammteile des abgespülten biologischen Rasens dem Vorfluter fernzuhalten.
  • Beim Belebungsverfahren wird der Uberschußsohlamm kontinuierlich oder diskontinuierlich aus dem System Belebungsbecken - Nachklärbecken entfernt, Das Schlammalter, welches entscheidend verantwortlich für schwer abbaubare Substanzen ist, wird mit zunehmender Belastung geringer, denn das Schlammalter ergibt sich aus dem Verhältnis der im Belebungsbecken arbeitenden Schlammmenge zur täglich entfernten Uberschußschlammenge.
  • In einer.zweistufigen Belebungssulage wird dies berücksichtigt. Es werden zwei Biozenosen mit- unterschiedlichen Eigenschaften eingesetzt. Dabei werden in-der ersten Stufe vorwiegend die leicht abbaubaren Kohlenstoffverbindungen und in der zweiten Stufe die schwerer- abbaubaren Stickstoffverbindungen abgebaut. Hierzu ist allerdings ein Zwischenklärbecken erforderlich.
  • Für eine Reinigung mit Stickstoffoxidation sind somit bei der einstuSigen Behandlung große Beckenvolumen mit den daraus resultierenden großen Aufenthalts- und Belüftungszeiten erforderlich. Bei einer zweistufigen Anlage kann d er der Belebungsbeckeninhalt kleiner gehalten werden, eine zusätzliche Zwischenklärung ist dann aber unvermeidlich.
  • Beim Tropfkörperverfahren hat der biologische Rasen auf Grund seines Alters die Eigenschaften, die für den Abbau schwerer abbaubarer Substanzen erforderlich sind. Die mögliche Reinigungsleistung in einem Reaktor (Belebungsbecken wie auch Tropfkörperbett) ist abhängig vom Produkt aus biologisch aktiver Substanz und Reaktionszeit. Die Reaktionszeit-in einemltropfkörper ist jedoch relativ kurz (10 - 30 Min.). Beim#Tropfkörperverfahren ist außerdem eine 3mal größere Auf##enthaltszeit in der Vorklärung (3faches Beckenvolumen) als beim Belebungsverfahren wegen der Verstopfungsgefahr des Tropfkörpers notwendig.
  • Während beim Belebungsverfahren wesentliche BinflKsse (Bakteriendichte, Rücklaufschlamm, Sauerstof#fzufuhr) betrieblich zu regulieren sind, sind beim Tropfkörper die wichtigsten Betriebsdaten bereits bei der Bemessung festgelegt.
  • Beim Iropfkörperverfahren tritt auch als Rand effekt in Teilbereichen (Nischen und tieferen Schichten) Sauerstoffmangel auf. Dies hat bei schwach belasteten Tropfkörpern eine Verringerung des Gesamt stickstoff es bis 25 ffi zur Folge. Höhere Werte sind nur selten erreichbar und im Verfahren nicht steuerbar.
  • Tauchtropfkörper haben sich bisher in einer Größenordnung zwischen 10 und 15 000 Einwohner gleichwerten bewährt. Bei ihnen sind allerdings sehr hohe Oxidationszeiten erforderlich. Das Prinzip beruht wie beim Schwebekörperverfahren (DE-OS 23 66 033) darauf, Organismenaufwuchsflächen in das Abwasser zu bringen.
  • Die Größenordnung dieser Flächen bleibt aber weit hinter der beim Schwebekörperverfahren möglichen zurück.
  • Diese neueren Entwicklungen haben den Nachteil, daß sie besondere Reaktionsbehälter und/oder besondere Aufrührgeräte benötigen. Sie sind somit nicht oder nicht ohne großen Aufwand in bestehenden Anlagen zu verwenden.
  • In keinem der Verfahren wird Sauerstoffmangel zugelassen oder bewußt erzeugt, eine Denitrifikation im Verfahrensschritt ist somit nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile des Belebungs- und des Tropfkörperverfahrens in einem Reaktionsbecken zusammenzufassen und die Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß in einem Belebungsbecken Mikroorganismen mit unterschiedlichen Reinigungseigenschaften aufgezogen werden können, mit denen in einem Arbeitsgang leicht- und schwerabbaubare Stoffe abgebaut werden können einschließlich Nitrifikation und Denitrifikation der Stickst offv erbindung en.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch eines Belebungsbeckens bekannter Art in Gegenwart von Sauerstoff offene Hohlkörper zugegeben werden, deren spezifisches Gewicht in Anpassung an dasjenige des Gemisches und an dessen Strömungskräfte so gewählt ist, daß sie in der Strömung treiben, und deren Form und Große so gewählt ist, daß in ihrem Inneren die Bakterien eine gegen mechanischen Abrieb geschützte Aufwuchsfläche finden. Bei festgelegtem spezifischem Gewicht läßt sich der Schwebezustand durch das Rücklaufschlammverhältnis steuern.
  • Zur gleichzeitigen Nitrifikation und Denitrifikation im Belebungsbecken werden folgende Eigenschaften der Bakterien ausgenutzt: In natürlichen Gewässern-sind an der Selbstreinigung eine Reihe von fakultativ anaerob lebenden Bakterien beteiligt, d.h. ~3akterien, die sowohl elementaren, als auch gebundenen Sauerstoff-nutzen. Fehlt freier Sauerstoff im Wasser, so sind solche Eakterien-in der Lage, gebundenen Sauerstoff aus Nitriten, Ritraten und Sulfaten für die anaerobe Oxidation organischer Kohlenst offverbindungen zu verwenden.
  • Sie können sowohl mit Nitratsauerstoff wie mit elementarem Sauerstoff Kohlenstoffverbindungen oxidieren, wie z.B0 die Pseudomonas - Arten P. fluorescens, P. aeruginoss und P. denitrificans.
  • Typische fakultativ anaerobe Stickstoffverwerter sind Iroteus vulgaris und Escherichia coli. Einige Bakterien können bezüglich der Stickstoff-Quellen heterotroph oder autotroph sein; z.B. verwertet Escherichia coli het-erotroph Eiweiß, Peptone, Aminosäuren, autotroph Ammonium, P. fluorescens verwertet die gleichen organischen N-Quellen, außerdem Ammonium und Nitrat. Heterotroph sind auch die meisten Nitratreduzierer, die anaerob Nitrat zu -molekularem Stickstoff reduzieren, wie z.B. Micrococcus denitrificans.
  • F.W. Siepmann hat in seiner Diplomarbeit an der T.H. Darmstadt nachgewiesen, daß die beschriebene anaerobe Nitratreduktion im Sediment einer Gewässersohle auch dann abläuft, wenn im Wasser noch Sauerstoff vorhanden ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in den Hohlräumen an der Sohle und in tieferen Zellschichten auf den Steinen immer Zonen mit Sauerstoffmangel auftreten, und zwar in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt des Umgebungswassers.
  • In Gewässern kommt der in der-Versuchsanordnung unter Lichtabschluß gemessene Effekt nur nicht zur Geltung, weil Ammonium und Nitrat ständig über Algen und höhere Pflanzen in den Nährstoffkreislauf eingebaut werden und nachts, wenn das Licht fehlt, in überdüngten Flüssen der Sauerstoff zur Oxidation über Nitrit zu Nitrat fehlt.
  • Diese Erkenntnisse macht sich die Erfindung zunutze. Das System Belebungsbecken-Schwebekörper stellt dabei das System Fluß - Sohlehohlräume - bewachsene Steine dar.
  • Kurzfristig wie auch langfristig werden Wechselzustände bei der Atmung der fakultativ anaeroben Bakterien durch die Schwebekörperform, deren Lage in der Strömung und örtlich im Belebungsbecken auftreten, und zwar: In der rotierenden Strömung werden die strömenden und treibenden Schwebekörper mit statistischer Verteilung einmal von der offenen Seite, das andere Mal von der geschlossenen Seite und auch in allen anderen Lagen von der mit Sauerstoff angereicherten Strömung getroffen, d.h.
  • einmal erreicht der Sauerstoff den biologischen Aufwuchs direkt, ein anderes Mal nur über Diffusion.
  • Bei den Schwebekörpern stellt sich mit statistischer Verteilung ein unterschiedlich dichter Bewuchs mit unterschiedlicher Sauerstoffversorgung ein. Der Aufwuchs innerhalb der Schwebekörper wird solange anwachsen, bis die unteren Bakterienschichten absterben und von-der Strömung abgespült werden.
  • Da die Strömung nicht stationär ist, ist für einzelne Schwebekörper die Zeit von Belüftung zu Belüftung - wieder mit statistischer Verteilung - unterschiedlich-lang.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Hohlraum der Hohlkörper durch Lamellen in nischenartige Teilräume unterteilt.
  • Dadurch wird die besiedelbare Oberfläche vervielfacht.
  • Durch die Zahl der Lamellen innerhalb der Hohlkörper wird die Ätmungsart der fakultativ anaeroben Bakterien ebenfalls beeinflußt.
  • Verdichtung der Lamellen heißt dabei Erhöhung des anaeroben Bereichs.
  • In einer vorteilhaften Gestaltung sind die Hohlkörper Kalotten von einem ~ 2 c D -< 15 cm und einer Höhe H = D/2 + 0,25 cm. Die Anzahl n der Lamellen sollte 0,5 zwischen D i n L 2D liegen.
  • Durch Variation der Kugeldurchmesser und Anordnung der 11Betriebsdichte111# kann die Aufwuchsfläche in einer großen Spannbreite variiert werden. Die Größe der Lamellenhaibkugeln wird nach unten dadurch begrenzt, daß sie nicht in das Nachklärbecken absoliwimmen dürfen. Hierfür sind Siebe entsprechender Lochweite am Auslauf des Belebungsbeckens vorzusehen.
  • 1) Betriebsd-ichte gleich 1 bedeutet Kugeln in lockerster Kugelpackung gelagert, Betriebsdichte gleich 0,5 bedeutet halb so dicht wie die lockerste Kugelpackung gelagert.
  • Zur Herstellung der Lamellenhalbkugeln sollten POLYAMIDE oder in den Eigenschaften vergleichbare Kunststoffe mit einem spezifischen Gewicht zwischen 1,0 und 1,03 g/cm3, je nach Beschaffenheit des Abwasser-Belebtschlamm-Gemisches, Verwendung finden.
  • Dabei sollten vorzugsweise folgende Verhältnisse gewählt werden.
  • a) Bakterientätigkeit überwiegend im aeroben Bereich: D = n/2 (D in cm) D = Durchmesser der Halbkugeln (H = D/2) n = Zahl der Lamellen je Halbkugel Die spezifische Oberfläche je m3 bei lockerster Kugelpackung (lockerste Kugelpackung gleich 52 r# Rauminhalt je m3) beträgt dann: Zugunsten größerer Bewegungsfreiheit der einzelnen Schwebekörper sollte immer weniger als die lockerste Kugelpackung eingesetzt werden.
  • Kleine Kugeldurchmesser begünstigen dabei die Austauschvorgänge innerhalb der Lamellen und somit den aeroben Abbau.
  • b) Substratabbau mit verstärkter Denitrifikation: Die Lam ell enzwi s chenräume dienen als "Denitrifikationsnischen?1.
  • Das Maß der Denitrifikation wird über den Sauerstoffge halt im Belebungsbecken gesteuert und sollte nicht über 3 mg/l liegen.
  • Bei biologischen Stufen mit weitgehender Stickstoffoxidation findet die Denitrifikation als ungewollt er Effekt im abgesetzten Schlamm des Nachklärbeckens statt. Ungewollt deshalb, weil aufsteigendes Stickstoffgas den Schlamm auStreibt und dieser über den Auslauf abschwimmt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren findet dieser Prozeß in den dafür vorgesehenen "Denitrifikationsnischen" der Hohlkörper statt. Es wird bewußt ein Sauerstoffengpaß innerhalb eines Anteils der Hohlkörper erzeugt.
  • Die Nitrifikation und der Abbau schwerabbaubarer Substanzen wird von dem restlichen, überwiegenden Deil der aerob arbeitenden Bakterien übernommen.
  • Das Verfahren eignet sich besonders zur-Reinigung von konzentrierten Industrieabwässern, da durch Form, Größe und Betriebsdichte der erfindungsgemäßen Schwebekörper die erzlelbare Fläche sehr groß im Vergleich zu anderen Verfahren gewählt werden kann. Außerdem ist ein "Nachregulieren" durch erhöhte Zugabe von Hohlkörpern möglich.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bestehende Kläranlagen mit überlastetem Belebungsbecken durch Zugabe solcher Hohlkörper, insbesondere lamellenhalbkugeln auf einfache Weise saniert werden können.
  • Bei Neuanlagen können erhebliche Bau- und Betriebskosten eingespart werden durch a) wirtschaftlichere Ausnutzung des eingetragenen Sauerstoffs, da besonders bei Belebungsbecken mit Druckbelüftung nicht in das Wasser übergegangene luftblasen an und in den Hohlkörpern haften und somit eine längere Verweilzeit im Wasser bleiben, b) verringerte Rücklaufs chlammkost en, c) eingespart es Beckenvolumen durch Vergrößerung der aktiven Biomasse und damit verbunden kürzere Belüftungs-und Aufenthaltszeiten.
  • Folgende Verfahrenskombinationen bieten sich an: Bei konzentriertem Industrieabwasser (Molkerei, Schlachthöfe u.a.) Einsatz der Schwebekörper ohne Rücklaufschlammeinsatz und Steuerung des Abbaus a) vorwiegend aerob, b) aerob und anaerob.
  • Bei häuslichem und industriellem Abwassergemisch Einsatz der Schwebekörper mit dem üblichen Belebtschlammverfahren und Steuerung des Abbaus a) vorwiegend aerob, b) aerob und anaerob.
  • Im folgenden wird ein Berechnungsbeispiel gegeben.
  • In der Rechnung bedeuten: Q = Wassermenge d = Tage BSB5 = Biochemischer Sauerstoffbedarf, d.h. Menge an gelöstem Sauerstoff, die zum oxidativen biologischen Abbau organischer Stoffe im Wasser in 5 Tagen benötigt wird TSR = Feststoffgehalt im Belebungsbecken BTS, HR, Q/18 = Bemessungsrichtwerte TS = Trockensubstanz Eine Gemeinde, deren Abwasserqualität sich in den letzten Jahren durch Brauerei-, Molkerei- und Großtäokereiabwasser entscheidend verschlechtert hat, soll saniert werden.
  • Daten: Q = 9333 m3/d Bemessungs BSB5 - 600 mg/l Bemessungs BSB5,abgesetst = 420 mg/l Bemessungsmenge = Q/18 BSB5 - Fracht = 420 mg/l 9333 m3/d Belebungsbecken V = 1200 m3 Schlammtrockensubstanz TSR = 3 kg/m3 BSB - Fracht Schlammbelastung BTS = 5 BS35/d = kg BSB5 kg TS od 3920 - kg BSB5 Aufenthaltszeit t w 7 = 1200 = 2,3 h Auf eit t = Q/18 9333/18 d.h. hochbelastetes Belebungsbecken, Wirkungsgrad etwa 72 %.
  • Sanierung : Vollreinigung mit Stickstoffoxidation Aufteilung der Reinigung in zwei Stufen.
  • Die bestehende Anlage arbeitet als 1. Stufe, als 2. Stufe werden Schwebekörper zugegeben.
  • Die Abschätzung der Reinigungsleistung der 2. Stufe wird aus der Reinigungsleistung von Tropfkörpern abgeleitet (siehe Tabelle).
  • Br,erf 0,4 kg BSB5/m3.d BSB /d BR (kg BSB5/m3.d) Reinigungsleistung (kg m² m 0,2 0,0025 0,3 0,00375 0,4 0,005 0,5 0,00625 0,6 0,0075 0,7 0,0088 0,8 0,01 Kontaktzeit: 10 - 30 Min.
  • Gut vergleichbare Werte sind auch in Gewässern für Organismen auf treibenden Sandkörnern gemessen worden.
  • Wieviel m2 Aufwuchsfläche müssen zugegeben werden? 3920 . (1 - 0,72) = 1114 kg BSB5/d müssen von der zweiten Stufe abgebaut werden.
  • 1114 kg BSB /d 2 222 800 m2 5 222 800 m 0,005 kg BSB5/dm erforderliche Fspez. - 222 800 m² - 185,66 1200 m3 m²/m³ Gewählt: D # 5 cm, Halbkugel spez. Fläche bei lockerster Kugelpackung Je m³ = 282,7 2 67,5 % der lockersten Kugelpackung werden eingesetzt: 282,7 ~ 0,675 o 1200 = 229 255 m d.h. die Lamellenhalbkugeln nehmen im Becken ohne Wasser 0,52 ~ 0,675 = 0,35 = 35 # des Beckenvolumens ein.
  • Für die Verringerung des Gesamt-Stickstoff werden ebenfalls die Werte eines Vergleichstropfkörpers herangezogen.
  • Bei etwa fünffacher Aufenthaltszeit im gerechneten Belebungsbecken gegenüber der Durchtropfzeit beim Tropfkörper werden sicherheitshalber die Tropfkörperwerte nur verdreifacht.
  • Verringerung des Gesamt-Stickstoff: 25 %. 3 = 75 % Die Rechnung liegt in allen Punkten auf der -sicheren Seite.
  • Das beiliegende Diagramm zeigt die- durch Messungen nachgewiesene Abhängigkeit zwischen dem Sauerstoffgehalt des Flußwassers und der Abnahme des Nitrat-Stickstoffs während des Versuchszeitraums im abgeschlossenen Kontrollvolumen der Meßeinrichtung bei gleichzeitiger Abnahme des Gesamt-Stickstoffs für verschiedene Sande und Kiese.
  • Die Meßeinrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffverbrauchsfestsitzender Organismen in Gewässern unter natürlichen Bedingungen ist in der- sorerwshnten Diplomarbeit beschrieben.
  • Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Lamellen-Halbkugel in Draufsicht und Seitenansicht in natürlicher Größe mit den Werten D = 7 cm H = D/2 und n = 8 sowie einer Wandstärke von 1 mm.

Claims (1)

  1. Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser Patentanænrüche 1 Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwasser unter Verwendung fester Körper, die im Schwebezustand und in ständiger Bewegung gehalten werden und an denen ein bakterieller Bewuchs haftet, wobei das überschüssige bakterielle Wachstum derart entfernt wird, daß ein für den Reinigungsprozeß ausreichendes Wachstum in Form einer dünnen Bakterienschicht auf ihrer Oberfläche zurückbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch eines Belebungsbeckens bekannt er Art in Gegenwart von Sauerstoff offene Hohlkörper zugegeben werden, deren spezifisches Gewicht in Anpassung an dasjenige des Gemisches und an dessen Strömungskräfte so gewählt ist, daß sie in der Strömung treiben, und deren Form und Größe so gewählt ist, daß in ihrem Inneren die Bakterien eine gegen mechanischen Abrieb geschützte Aufwuchsfläche finden.
    2. Verfahren flach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der Hohlkörper durch lamellen in nischenartige Teilräume unterteilt ist.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch-gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht der Hohlkörper in dem Bereich von 1,0 bis 1,03 g/cm3 liegt.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper Kalotten von einem ~ 2 <D D# 15 cm und einer Höhe H = D/2 + o 255 cm sind.
    5. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anzahl der Lamellen zwischen D n< 2D, # ganzzahlig gewählt ist.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0058974A1 (de) * 1981-02-21 1982-09-01 Menzel GmbH. + Co. Verfahren, Vorrichtung und Mittel zur Abwasserreinigung
FR2679547A1 (fr) * 1990-01-23 1993-01-29 Kaldnes Miljotecknologi As Methode de purification de l'eau et reacteur pour la mise en óoeuvre de cette methode.
NO172687B3 (no) * 1990-01-23 1993-08-25 Kaldnes Miljoeteknologi As Fremgangsmaate og reaktor for rensing av vann
LT5205B (lt) 2002-02-18 2005-03-25 Anoxkaldnes As Biologinis vandens valymo būdas, naudojant nešiklio medžiagą
EP1884282A2 (de) * 2006-08-03 2008-02-06 KVT Klävertec GmbH Trägerelement für Kläranlage
DE102008004930A1 (de) 2008-01-18 2009-08-06 Multi Umwelttechnologie Ag Methode zur biologischen Reinigung von Prozesswasser oder Abwasser
DE102008029384A1 (de) 2008-06-23 2009-12-24 Multi Umwelttechnologie Ag Trägermedium zur Immobilisierung von Mikroorganismen
DE102009043110A1 (de) * 2009-09-25 2011-03-31 Tilz, Wolfgang Filterelement
US10626034B2 (en) 2013-12-02 2020-04-21 Veolia Water Solutions & Technologies Support Free-flowing carrier elements

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB360272A (en) * 1931-01-16 1931-11-05 Friedrich Schimrigk Plant for the purification of sewage or waste water
DE2132728A1 (de) * 1971-04-01 1973-02-01 Schreiber August Verfahren zur herstellung von feinkoernigem fuellgut geringer korngroesse fuer biologische tropfkoerper und filter
DE2325349A1 (de) * 1972-05-23 1974-01-03 Hydronyl Ltd Fuellkoerper

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB360272A (en) * 1931-01-16 1931-11-05 Friedrich Schimrigk Plant for the purification of sewage or waste water
DE2132728A1 (de) * 1971-04-01 1973-02-01 Schreiber August Verfahren zur herstellung von feinkoernigem fuellgut geringer korngroesse fuer biologische tropfkoerper und filter
DE2325349A1 (de) * 1972-05-23 1974-01-03 Hydronyl Ltd Fuellkoerper

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0058974A1 (de) * 1981-02-21 1982-09-01 Menzel GmbH. + Co. Verfahren, Vorrichtung und Mittel zur Abwasserreinigung
WO1982002874A1 (en) * 1981-02-21 1982-09-02 Zink Juergen Method,device and means for purifying waste waters
FR2679547A1 (fr) * 1990-01-23 1993-01-29 Kaldnes Miljotecknologi As Methode de purification de l'eau et reacteur pour la mise en óoeuvre de cette methode.
NO172687B3 (no) * 1990-01-23 1993-08-25 Kaldnes Miljoeteknologi As Fremgangsmaate og reaktor for rensing av vann
US5458779A (en) * 1990-01-23 1995-10-17 Kaldnes Miljoteknologi A/S Method for purification of water
US5543039A (en) * 1990-01-23 1996-08-06 Kaldnes Miljoteknologi A/S Reactor for purification of water
EP0575314B2 (de) 1990-01-23 2003-12-03 Kaldnes Miljoteknologi A/S Methode und reaktor zur reinigung von wasser
LT5205B (lt) 2002-02-18 2005-03-25 Anoxkaldnes As Biologinis vandens valymo būdas, naudojant nešiklio medžiagą
EP1884282A2 (de) * 2006-08-03 2008-02-06 KVT Klävertec GmbH Trägerelement für Kläranlage
EP1884282A3 (de) * 2006-08-03 2008-05-14 KVT Klävertec GmbH Trägerelement für Kläranlage
DE102008004930A1 (de) 2008-01-18 2009-08-06 Multi Umwelttechnologie Ag Methode zur biologischen Reinigung von Prozesswasser oder Abwasser
DE102008029384A1 (de) 2008-06-23 2009-12-24 Multi Umwelttechnologie Ag Trägermedium zur Immobilisierung von Mikroorganismen
DE102009043110A1 (de) * 2009-09-25 2011-03-31 Tilz, Wolfgang Filterelement
US10626034B2 (en) 2013-12-02 2020-04-21 Veolia Water Solutions & Technologies Support Free-flowing carrier elements

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