DE3134774A1 - Verfahren zum behandeln von abwaessern mit hilfe von aktivierten schlaemmen - Google Patents
Verfahren zum behandeln von abwaessern mit hilfe von aktivierten schlaemmenInfo
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Description
DIPL-ING. H, MARSCH .„». ,„. ρ^<?οο~ DTrsrSBfcaGAff I '
DIPL-ING. K. SPARING
DIPL.-PHYS. I)R. W. IL RÖIIL
TRAILIGAZ 3 36/1
29-31, Blvd. de la Muette
F - 95140 Garges les Gonesse
F - 95140 Garges les Gonesse
"Verfahren zum Behandeln von Abwässern mit Hilfe von aktivierten Schlämmen"
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abwässern mit aktivierten Schlämmen.
Abwässer werden allgemein in Behandlungsanlagen meistens drei aufeinanderfolgende Reinigungsbehandlungen
unterworfen, die als primäre, sekundäre und tertiäre Behandlungen bezeichnet werden.
Die primäre Behandlung besteht im allgemeinen in einem Dekantieren, um feste größere Teilchen zu entfernen.
Die sekundäre Behandlung kann insbesondere eine biologische Behandlung sein, die gewöhnlich als Behandlung
mit aktivierten Schlämmen bezeichnet wird, in deren Verlaxif
in die Abwässer Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas,
wie Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft oder sogar Sauerstoff, injiziert wird, um die Entwicklung von Mikro-Organismen
auf Kosten der in den Abwässern vorhandenen Rückstände zu fördern und auf diese Weise den biologischen Sauerstoffbedarf
(DBO) zu vermindern.
Die tertiäre Behandlung kann eine Desinfektionsbehandlung sein. Zu diesem Zweck verwendet man vorteilhafterweise
eine Ozonisierung, die die schnelle Zerstörung von Mikroorganismen und die Sauerstoffanreicherung des Wassers ermöglicht,
ohne daß toxische Verbindungen eingeführt werden müßten.
y_ . OIO4//4
Jedoch können bei einer derartigen Behandlung die Abgase, die aus der Ozonisierungszone stammen, noch Ozon
enthalten, das für die Umgebung schädlich sein kann. Es ist daher angebracht, entweder dieses zu verdünnen oder
es durch Abbau oder Absorption zu eliminieren.
Des weiteren enthalten diese von der Ozonisierungszone stammenden gasförmigen Abgänge normalerweise einen
beträchtlichen Sauerstoffanteil, und es ist bereits aus
der US-PS 3 660 277 bekannt, diese sauerstoffreichen Gase
in die Behandlungszone mit den aktivierten Schlämmen einzuführen.
Jedoch müssen nach dieser Patentschrift die Gase, die in die Zone zum Behandeln mittels aktivierter Schlämme
wieder eingeführt werden, von Ozon befreit werden.
Demgegenüber wurde erfindungsgemäß entdeckt, daß es
nicht nur möglich ist, in die Zone zum Behandeln durch aktivierte Schlämme die gasförmigen Abgänge, die von der
Behandlung mit Ozon stammen und Ozon enthalten, eingeführt werden können, sondern daß dieses Einführen von Ozon in die
Zone zum Behandeln durch aktivierte Schlämme es ermöglicht, den biologischen Sauerstoffbedarf der Abwasser zu vermindern
und das Dekantieren der Schlämme in einem sekundären Dekantiergefäß zu begünstigen. Dies ist besonders bemerkenswert,
da man annehmen könnte, daß das Ozon sehr nachteilig die Behandlung durch die aktivierten Schlämme beeinflüssen
könnte, indem die Entwicklung von Mirkoorganismen gebremst oder diese sogar zerstört würden.
Allgemeiner ausgedrückt wurde entdeckt, daß eine Injizierung von Ozon in die Zone zum Behandeln durch aktivierte
Schlämme die Reinigung begünstigt. Man kann zu diesem Zweck ozonhaltige Luft oder ozonhaltigen Sauerstoff
oder ein Gas, das ozonhaltigen Sauerstoff enthält, das von einem Ozonerzeuger stammt, oder einen ozonhaltigen gasförmigen
Abgang verwenden, der entweder wie vorstehend angegeben aus einer Ozonisierungszone für die Abwässer oder
aus einer Zone zum Behandeln von Gas durch Ozon stammt.
Die Verwendung eines derartigen gasförmigen Abgangs ermöglicht es, die Abgabe von Ozon in die Atmosphäre oder
die gewöhnlich verwendeten Behandlungen zum Eliminieren des Ozons zu vermeiden.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Behandeln von Abwässern mit Hilfe von aktivierten
Schlämmen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in die Abwässer im Verlauf ihrer Behandlung durch die aktivierten
Schlämme ein ozonhaltiges Gas injiziert.
Die Behandlung mit aktivierten Schlämmai wird in
bekannter Weise durch Mischen der Abwässer mit den aktivierten Schlämmen, die aerobe Bakterien enthalten, und
durch Injizieren eines sauerstoffhaltigen Gases in die Abwässer vorgenommen. Dieses Gas kann Luft, Sauerstoff
oder gasförmige Mischungen enthaltend Sauerstoff sein. Die Behandlung wird im allgemeinen in einem oder mehreren
Behältern durchgeführt in das oder die das sauerstoffhaltige
Gas injiziert wird.
Die Injektion eines ozonhaltigen Gases in die behandelten Wässer kann in wenigstens einem dieser Behälter
vorgenommen werden. Dies kann durch gewöhnliche Belüftungsmittel geschehen.
Vorteilhafterweise verwendet man ein Gas, das eine Konzentration von 0,5 bis 3 g Ozon pro Nm Gas hat.
Das Gas wird vorteilhafterweise in einer Menge verwendet,
die 5.10 bis 5.10 g 0.,/g Trockensubstanz und pro Stunde liefert.
In der beigefügten Abbildung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Behandlungsanlage für Abwasser
J U 4 7 7 -Q-
dargestellt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
arbeitet.
Die Abwässer, bei denen es sich um Haushaltsabwässer, Haushaltsabwässer mit Industrieabwässern gemischt oder Industrieabwässer
handeln kann, werden zunächst über eine Leitung 1 in eine Dekantierzone A eingeführt, wo sie einer
Dekantierung unterworfen werden.
Das dekantierte Wasser wird über eine Leitung 2 in eine Zone B zum Behandeln mittels aktivierter Schlämme
eingeführt.
Das in der Zone B behandelte Wasser wird nach Dekantieren in einem sekundären Dekantiergefäß B1 in eine Ozonisierungszone
C-,über eine Leitung 3 eingeführt. Das gereinigte
Wasser wird schließlich über eine Leitung 4 abgeführt.
Die Ozonisierungszone C wird über eine Leitung 5 mit
einem Luftstrom (oder Sauerstoffstrom), der Ozon enthält, das von einer Ozonerzeugungseinrichtung D stammt, die selbst
mit Luft (oder Sauerstoff) über eine Leitung 6 versorgt wird, versorgt.
Gemäß der Erfindung wird der gasförmige Abgang aus der
Zone C über eine Leitung 7 in die Zone B zum Behandeln durch aktivierte Schlämme geführt.
Dieser gasförmige Abgang wird in das Wasser in Verlauf der Behandlung durch die aktivierten Schlämme injiziert.
Des weiteren ermöglicht es eine Leitung 8, von der Ozonerzeugungseinrichtung
D in die Zone B zur Behandlung durch aktivierte Schlämme die ozonhaltige Luft (oder ozonhaltigen
Sauerstoff) einzuführen, um nötigenfalls den Ozongehalt
in der Zone B zum Behandeln durch aktivierte Schlämme einzustellen oder um die Gesamtheit des notwendigen Ozons
zu liefern.
Die Anlage kann des weiteren eine Zone E zum Behandeln von Luft aus den Zonen Λ oder B, wo unangenehme Geruchsstoffe freigesetzt werden, oder aus anderen Teilen der Kläranlage
stammt (Schlammformung, Schlammveraschung, usw. )f aufweisen.
Diese Luft wird in die Zone E über eine Leitung 9 eingeführt.
Ein Ozon enthaltender Gasstrom, der aus der Ozonerzeugungseinrichtung
D stammt, wird über eine Leitung 10 in die Zone E eingeführt. Die Abgase aus der Zone E werden über
eine Leitung 11 in die Zone B zum Behandeln mittels aktivierter
Schlämme eingeführt.
Die ozonhaltigen Gase kann man in ein oder mehrere Becken zum Behandeln mit aktivierten Schlämmt)! einführen, in
die ebenfalls Luft oder Sauerstoff injiziert wird. Daher können die Leitungen 7, 8 und 11 in verschiedenen Bereichen
münden. Jede der Leitungen 7,8 und 11 kann auch gleichzeitig
in verschiedenen Behandlungsbereichen münden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es,
- die Dekantierbarkeit der Schlämme zu verbessern (Verminderung des Mohlman-Index),
- die Menge an Schlämmen zu vermindern, die pro kg an eliminiertem
DBO gebildet wird,
- den Sauerstoffverbrauch der Schlämme pro kg an eliminiertem
DBO zu vermindern,
- den Reinungsgrad selbst im Falle beträchtlicher Massenbelastung zu verbessern, und
- die Abgabe von ozonhaltigen Abgasen an die Atmosphäre zu vermeiden.
'J Ί 3 4 V V
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen erläutert.
Eine Versuchsanlage für aktivierte Schlämme wird im Laboratorium
einerseits mit ozonhaltiger Luft und andererseits mit einer synthetischen Lösung versorgt. Diese
setzt sich aus Äthanol, NH.Cl und Na0HPO. zusammen (Verhältnis
DBO5/N/P in mg/1 von 350/28/5).
Die Versuchsanlage arbeitete mit einer Massenbelüftung
von 0,47 kg an DBO5 pro Tag und pro kg MVS (flüchtige Anteile
der in Suspension befindlichen Materialien). Die Konzentration an MVS war 2,5 mg/1 und die Verweilzeit des
Wassers in dem Reaktionsgefäß 6h.
Es wurden 200 mg0,/h für eine Konzentration von 1 mgO^/l
injiziert. Eine leichte Verminderung von MVS, MES (in Suspension befindliches Material) und des Reinheitsgrades
(Ausbeute berechnet ausgehend von DCO) wurde während 24 h nachfolgend zur Ozoninjektion beobachtet. Im Gegensatz hierzu
kehrten vom dritten Tag der kontinuierlichen Versorgung mit ozonhaltiger Luft an die Gehalte MVS, MES und der Reinigungsgrad
auf ihre anfänglichen Werte zurück; vom fünften Tag an stieg der Reinigungsgrad von 9 3% vor Ozonisierung
auf mehr als 99%. Das Maß für die Aktivität der Schlämme
*
(durch Dosierung von ATP) -zeigt daß keine bedeutende Störung durch die vorstehenden Ozonisierungsbedingungen hervorgerufen wurden. Des weiteren wurde eine verbesserte Sedimentation der Schlämme in dem sekundären Dekantierbehälter beobachtet.
(durch Dosierung von ATP) -zeigt daß keine bedeutende Störung durch die vorstehenden Ozonisierungsbedingungen hervorgerufen wurden. Des weiteren wurde eine verbesserte Sedimentation der Schlämme in dem sekundären Dekantierbehälter beobachtet.
BEISPIEL 2
Es wurden Versuche in halbindustriellem Maßstab unternommen, bei denen ein Becken zum Oxygenieren von aktivierten Schlämmen
Es wurden Versuche in halbindustriellem Maßstab unternommen, bei denen ein Becken zum Oxygenieren von aktivierten Schlämmen
* DBO gemessen über 5 Tage
* DCO = chemischer Sauerstoffbedarf
* ATP = Adenosintriphosphat
3-
mit Sauerstoff angereicherter Luft und vier Rieslersäulen zum Ozonisieren des Abwassers nach sekundärer biologischer
Behandlung verwendet werden. Die Sauerstoff und restliches Ozon enthaltende Mischung, die nach Ozonosierung vorliegt,
wurde in die Versuchsanlage mit aktvierten Schlämmen injiziert.
Trotz einer Erhöhung von 28,3 % der Massenbelastung (d.h.
CM = 0,46, CM = Massenbelastung) führte die Zugabe von Ozon
einer Konzentration von 2,78 mgO3/Nl (d.h. 9,8 χ 10 9°3/g
an Trockenmaterial pro Stunde) eine Steigerung
- der Ausbeute an DCO von 6 % (Reinigungsgrad 86 %)
- der Ausbeute an DBO5 von 4 % (Reinigungsgrad 96%)
sowie eine Verminderung
- des Sauerstoffverbrauchs pro kg an eliminiertem DBOc
von 13,5% (d.h. 0,96)
- des Mohlman-Index von 9% (d.h. 217).
Man arbeitet wie in Beispiel 2.
Durch Verdoppeln der Massenbelastung (0,70 anstelle von 0,35) und durch Eingeben von ozonhaltigem Sauerstoff in
die Ozonisierungszone, enthaltend 0,65 mgO^/Nl, erhält man
eine Vergrößerung
- bezüglich der Ausbeute des Eliminierens von MES von 10,5% (Reinheitsgrad 87%)
- der Ausbeute des Eliminierens von DCO von 2,5% (Reinheits grad 84%)
sowie eine Verminderung
sowie eine Verminderung
- des Prozentsatzes von erzeugtem Schlamm von 3,6%
- des Sauerstoffverbrauchs pro kg an elminiertem DBOn
(12% anstelle von 23%)
- der pro kg eliminiertem DBO5 erzeugten Schlammenge (13%
anstelle von 25%).
ι
Le
Claims (1)
- DIPL-ING. H. MARSCH«...» ·DIPL.-ING. K. SPARING iBIPL.-PHYS. I)R. W. H. ROIIL } v^asfcsjro» wsiiVfyPATENTANWÄLTETRAILIGAZ29-31, Blvd. de la Muette 336/1F - 95140 Garges les GonesseAnsprüche1) Verfahren zum Behandeln von Abwässern mit Hilfe von aktivierten Schlämmen, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Behandlung der Abwässer durch aktivierte Schlämme ein ozonhaltiges Gas in die Abwässer injiziert wird.2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gas ein aus einer Ozonisierungszone stammendes Abgas verwendet wird.3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gas ein aus einer Ozonisierungszone für Abwasser stammendes Abgas verwendet wird.4) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gas ein aus einer Zone zum Behandeln von Gas durch Ozon stammendes Gas verwendet wird.5) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gas ein solches verwendet wird, das zusätzlich einen Anteil an Ozon enthält, der von einem Ozonerzeuger stammt.6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß als ozonhaltiges Gas ein aus einem Ozonerzeuger stammendes Gas verwendet wird.ό I Ok /1) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gas ein solches verwendet wird, das 0,5 bis 3 g Ozon pro Nm Gas enthält.8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ozonhaltige Gas in einer solchen Menge verwendet wird, daß 5.10 bis 5.10 gO^/g Trockensubstanz geliefert wird.
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