DE3134774C2 - Verfahren zur aeroben Behandlung von Abwasser mit Belebtschlamm - Google Patents
Verfahren zur aeroben Behandlung von Abwasser mit BelebtschlammInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern mit Hilfe von aktivierten Schlämmen, bei denen man in die Abwässer im Verlauf ihrer Behandlung durch aktivierte Schlämme ein ozonhaltiges Gas einleitet, um die Wasseraufbereitung zu verbessern.
Description
Die vorliegende Erfindr-.ng bec.-.fft ein Verfahren zur
aeroben Behandlung von Abwasser mit Belebtschlamm nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Abwasser wird allgemein in meistens drei aufeinanderfolgenden
Reinigungsstufen behandelt, wobei die primäre Behandlung Im allgemeinen aus einem Absetzen besteht,
um feste größere Teilchen zu entfernen. Die sekundäre Behandlung Ist eine aerobe Behandlung mit Belebtschlamm,
In deren Verlauf in das Abwasser Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas, wie Luft oder mit Sauerstoff
angereicherte Luft oder sogar Sauerstoff, eingeleitet wird, um die Entwicklung von Mikroorganismen auf
Kosten der in den Abwässern vorhandenen Rückstände zu fördern und auf diese Welse den biologischen Sauerstoffbedarf
(BSB) zu vermindern. Die tertiäre Behandlung ist eine Desinfektionsbehandlung in Form einer
Ozonisierung, die die schnelle Zerstörung von Mikroorganismen
und die Sauerstoffanreicherung des Wassers ermöglicht, ohne daß toxische Verbindungen eingeführt
werden müßten. Jetloch können bei einer derartigen Behandlung die Abgase, die aus der Ozonisierungsstufe
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.
Ein derartiges Verfahren Ist beispielsweise durch die
DE-AS 21 33 563 bekannt geworden. Die aus der Ozonisierungsstufe stammenden gasförmigen Abgänge enthalten
normalerweise einen beträchtlichen Sauerstoffantell, und diese sauerstoffreichen Gase werden In die Stufe
zum Behandeln mittels Belebtschlamm eingeführt. Jedoch müssen hierbei die Gase, die In die Stufe zum
Behandeln mittels Belebtschlamm eingeführt werden, von Ozon befreit werden. Außerdem ergibt sich hierbei
eine ungenügende Absetzbarkelt des Belebtschlamms und ein relativ hoher Sauerstoffbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei
dem die Absetzbarkeit des Belebtschlamms verbessert und der Sauerstoffbedarf vermindert !st.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Dekantierbarkeit der Schlämme zu verbessern (Verminderung
des Mohlman-Index), die Schlammeng'; zu vermindern,
die pro kg an eliminiertem BSB gebildet wird, den Sauerstoffverbrauch der Schlämme pro kg an eliminiertem
BSB zu vermindern, den Reinigungsgrad selbst im Falle beträchtlicher Massenbelastung zu verbessern
und die Abgabe von ozonhaltigen Abgasen an die Atmo-Sphäre
zu vermeiden.
Dies ist besonders bemerkenswert, da man annehmen könnte, daß das Ozon sehr nachteilig die Behandlung
durch Belebtschlamm beeinflussen könnte, indem die Entwicklung von Mikroorganismen gebremst oder diese
sogar zerstört würden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7.
In der beigefügten Abbildung ist schematisch ein Ausführungsbeisplel
einer Behandlungsanlage für Abwasser dargestellt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
arbeitet.
Abwasser, etwa Haushaltsabwässer und/oder Industrieabwasser
wird zunächst über eine Leitung 1 in eine Absetzungsstufe A eingeführt. Das hiervon abgeführte
Wasser wird dann über eine Leitung 2 in eine Stufe B zum aeroben Behandeln mittels Belebtschlamm eingeführt.
Das in der Stufe B behandelte Wasser wird nach Durchlaufen eines sekundären Absetzgefäßes B' in eine
Ozonisierungsstufe C über eine Leitung 3 eingeführt. Das gereinigte Wasser wird schließlich über eine Leitung 4
abgeführt.
Die Ozonisierungsstufe C wird über eine Leitung 5 mit
einem Luftstrom (oder Sauerstoffstrom), der Ozon enthält, das von einem Ozonerzeuger D stammt, der selbst
mit Luft (oder Sauerstoff) üuer eine Leitung 6 versorgt
wird, versorgt.
Der gasförmige Abgang aus der Ozonisierungsstufe C wird über eine Leitung 7 in die Stufe B zum aeroben
Behandeln mittels Belebtschlamm geführt und In das Abwasser-Belebtschlammgemisch eingeleitet.
Des weiteren ermöglicht es eine Leitung 8, die ozonhaltige
Luft (oder ozonhaltigen Sauerstoff) von dem Ozonerzeuger O In die Stufe B zur Behandlung mlttelf.
Belebtschlamm einzuleiten, um nötigenfalls den Ozongehalt In der Stufe B einzustellen oder um die Gesamtheit
des notwendigen Ozons zu liefern.
Die Anlage kann des weiteren eine Stufe £ zum Behandeln von Luft aus den Stufen A oder B, wo unangenehme
Geruchssloffe freigesetzt werden, oder aus anderen Teilen der Kläranlage stammend (Schlammformung,
Schlammveraschung, usw.) aufweisen. Diese Luft wird In die Stufe E über eine Leitung 9 eingeleitet.
Ein Ozon enthaltender Gasstrom, der aus dem Ozonerzeuger
D stammt, wird über eine Leitung 10 In die Stufe
E eingeführt. Die Abgase aus der Stufe E werden über eine Leitung U In die Stufe B eingeführt.
Die ozonhaltigen Gase kann man In ein oder mehrere
Becken zum Behandeln mittels Belebtschlamm einführen, In die ebenfalls Luft oder Sauerstoff eingeleitet wird.
Daher können die Leitungen 7, 8 und 11 In verschiedenen Bereichen münden. Jede der Leitungen 7, 8 und Il
kann auch gleichzeitig in verschiedenen Behandlungsbereichen münden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen erläutert. ,
Beispiel 1
Beispiel 1
Eine Versuchsanlage für die Behandlung mit Belebtschlamm
wird im Laboratorium einerseits mit ozonhalti- > ger Luft und andererseits mit einer synthetischen Lösung
versorgt. Letztere setzt sich aus Äthanol, NHjCI und Na.HPOj zusammen (Verhältnis BSB?/N/P in mg/1 von
350/28/5).
In der Stufe zur aeroben Behandlung mittefs Belebt- m
schlamm war eine Schlammbelastung von 0.47 kg/kg · d
vorhanden. Die Schlammtrockensubstanz betrug 2,5 g/i und die Verweilzeit des Wassers in dieser Stufe 6 h.
Es wurden 200 mg CVt. zur Erzielung einer Konzentration von 1 mg O,/I eingeleitet. Eine leichte Verminde- r,
rung der Schlammtrockensubstanz, des Belebtschlammgehalts im Lüftungsbecken und des Reinigungsgrades
des ablaufenden Wassers (berechnet als Abnahme des CSB-Wertes) wurde während 24 h nach der Ozoneinleilung
beobachtet. Vom dritten Tag der kontinuierlichen >o
Einleitung mit ozonhaltiger Luft an wurden die ursprünglichen Werte der Schlammtrockensubstanz des
Belebtschlammgehalts im Lüftungsbecken und des Reinigungsgrades wieder erreicht; vom fünften Tug an stieg
der Reinigungsgrad von 93% vor Ozonisierung auf mehr r>
als 99%. Das Maß für die Aktivität der Schlämme (durch Dosierung von Adenosintriphosphat) zeigte, daß kftne
bedeutende Störung durch die vorstehenden Ozonisierungsbedingungen hervorgerufen wurden. Des weiteren
wurde eine verbesserte Sedimentation der Schlämme in >»
dem sekundären Absetzgefäß beobachtet.
Es wurden Versuche in halbindustriellem Maßstab unternommen, bei denen ein Becken zum Oxygenieren r.
von Belebtschlamm mit sauerstoffangereicherter Luft und vier Rieselsäulen zum Ozonisieren des Abwassers
nach sekundärer biologischer Behandlung verwendet wurden. Die Sauerstoff und restliches Ozon enthaltende
Mischung, die nach Ozonisierung vorlag, wurde in die Stufe zur Behandlung mit Belebtschlamm eingeleitet.
Trotz einer Erhöhung von 28,3% der Schlammbelastung (d. h. Brs = 0,46) führte das Einleiten von Ozon in
einer Konzentration von 2,38 mgO/i/Nl (d. h.
9,8 χ 1Ok^gO1Zg an Trockenmaterial pro Stunde) zu einer
gesteigerten Verringerung
- des CSB-Wertes um 6% (Reinigungsgrad 86%)
- des BSB5-Wertes um 4% (Reinigungsgrad 96%)
sowie einer Verminderung
sowie einer Verminderung
- des Sauerstoffverbrauchs pro kg an eliminiertem BSB5
von 13,5% (d. h. 0,96) und
- des Mohlman-Index von 9% (d. h. 217).
Man arbeitet wie in Beispiel 2.
Durch Verdoppeln der Schlammoelastung (0,70
anstelle von 0,35) und durch Einleiten von ozonhaltigem Sauerstoff in die Ozonisierungsstufe, enthaltend 0,65
mgO,/NI, erhält man eine gesteigerte Verringerung
- des Belebtschlammgehalts im Lüftungsbecken um 10,5% (Reinigungsgrad 87%)
- des CSB-Wertes um 2,5% (Reinigungsgrad 84%)
sowie eine Verminderung
sowie eine Verminderung
- des Prozentsatzes von erzeugtem Schlamm um 3,6%
- des Sauerstoffverbrauchs pro kg an eliminiertem BSB,-(12%
anstelle von 23%)
- der pro kg eliminiertem BSB5 erzeugten Schlammenge
(13% anstelle von 25%).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zur aeroben Behandlung von Abwasser mil Belebtschlamm unter Zufuhr eines sauerstoffhaltigen
Gases, dadurch gekennzeichnet, 'iaß in das Abwasser-Belebtschlammgemisch zusätzlich
ein ozonhaltiges Gas eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß als ozonhaltiges Gas ein aus einer Ozonisierungsstufe stammendes Abgas verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als ozonhaltiges Gas ein aus einer Ozonisierungsstufe für Abwasser stammendes Abgas verwendet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gas ein aus einer Ozonisierungsstufe
für Gas stammendes Abgas verwendet wird.
5. Verfallen 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.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das ozonhaltige Gas 0,5 bis 3 g Ozon pro Nm' Gas enthält.
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