DE3821932A1 - Verfahren und vorrichtungen zur aeroben biologischen reinigung organisch niedrig belasteter abwaesser mit simultaner nitrifikation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur aeroben biologischen Reinigung organisch niedrig belasteter Abwässer mit simultaner Nitrifikation. Die Erfindung be­ trifft insbesondere ein Verfahren, bei dem in einem klein­ volumigen Reaktor zur aeroben biologischen Abwasserreini­ gung, dem ein intensiv begaster Reaktor vorgeschaltet ist, bei niedrigen Zulaufkonzentrationen Ablaufwerte ermöglicht werden, wie sie für die Einleitung in den Vorfluter zulässig sind; desweiteren eine spezielle Ausführung eines solchen Reaktors zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bekannt sind mehrere Typen von Hochleistungsreaktoren (z.B. der Hubstrahlreaktor, beschrieben in: Biotechnology, Vol. 2, 5519 ff, Springer 1984, oder der HCR-Reaktor, beschrieben in: A. Vogelpohl, Chem. Ind. 5 (1987) 130-133). Gegenstand der DE-A-37 03 824.9 ist ein intensiv begaster Reaktor zur aero­ ben Abwasserreinigung. Gekennzeichnet wird die Wirkung die­ ser Reaktoren durch ihre Fähigkeit, den biologisch verfügba­ ren Kohlenstoff zu eliminieren. Als Maß für diese Kohlen­ stoffmenge wird üblicherweise diejenige Sauerstoffmenge ge­ nommen, die die Organismen während eines 5-tägigen Abbaus benötigen; die Abkürzung für diesen "biologischen Sauerstoff­ bedarf" ist "BSB". Gemeinsam ist allen diesen Reaktoren, daß sie zwar sehr rasch auch Frachten mit hohem biologischen Sauerstoffbedarf im Abwasser eliminieren können, daß sie je­ doch weder in der Lage sind den BSB auf die Werte zu drücken, die für eine Einleitung in den Vorfluter vorge­ schrieben sind, noch eine Nitrifikation zulassen. Dies hängt mit dem generellen Funktionsprinzip dieser Reaktoren zusam­ men: es wird die Eigenschaft der unter BSB abbauenden Or­ ganismen genutzt, bei hohem Substratangebot und intensiver Sauerstoffversorgung rasch zu wachsen. Das hierzu nötige Substratangebot (Konzentration für die unter BSB abbauenden Organismen im Reaktor) ist deutlich höher als die behördlich zulässigen Werte für die Einleitung in den Vorfluter. Nitri­ fikanten dagegen erreichen maximal ein zehntel der Wachs­ tumsgeschwindigkeit der BSB-Abbauer. Sie werden bei den im Hochleistungsreaktor üblichen Verweilzeiten ausgewaschen.

Nun bietet der Hochleistungsreaktor gerade im industriellen Bereich eine Reihe von Vorteilen: er benötigt nur wenig Platz, produziert weniger und besser sedimentierbaren Schlamm als eine herkömmliche Biologie und, wegen der kurzen Verweilzeiten, haben die Organismen einen geringeren Sauer­ stoffbedarf für die endogene Atmung. Wegen der kleinen Ap­ paratevolumina sind die Baukosten niedrig. Nachteilig wirkt sich aus, daß die Abwässer nachbehandelt werden müssen, wo­ für sich nur biologische Verfahren anbieten.

Die Ablaufkonzentration der BSB-Abbauer hängt bei einer kon­ ventionellen Biologie von der Schlammkonzentration und von der hydraulischen Verweilzeit ab, nicht jedoch - nach dem bekannten reaktionstechnischen Verhalten von Organismen im idealen Rührkessel - von der Zulaufkonzentration. Die Kon­ zentration der Organismen in der Belebung läßt sich nicht beliebig steigern. Bei Konzentrationen von mehr als 8-10 g/l ist ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Anlage nicht mehr gewährleistet, weil dann die Schlammflocken zu einer homoge­ nen Masse zusammenwachsen, die nicht mehr sedimentations­ fähig ist. Damit hängt letztlich die erreichbare Ablaufkon­ zentration bei vorgegebener Zulaufmenge von der Beckengröße ab.

Das riesige Volumen der herkömmlichen Belebungsanlagen er­ gibt sich dadurch, daß die BSB-abbauenden Organismen auch noch bei extrem kleinen Wachstumsraten Substrat nutzen kön­ nen. Werden also hohe Verweilzeiten eingestellt, so liegt die Substratkonzentration in dem für die Einleitwerte vorge­ schriebenen Bereich. Außerdem wird nun die Nitrifikation möglich. Der Bau solcher Anlagen ist aber sehr aufwendig und teuer.

Somit wäre es wünschenswert, als zweite Stufe zu einem kleinvolumigen Hochleistungsreaktor einen möglichst klein­ volumigen, ebenfalls kompakt gebauten Reaktor zu haben, der bei geringen Zulaufkonzentrationen Ablaufwerte bietet, die mit einer herkömmlichen Belebung vergleichbar sind. Es wäre also ein Prinzip anzustreben, nach dem einerseits die Or­ ganismenkonzentration im Reaktor hoch gehalten wird, ande­ rerseits die Betriebssicherheit voll gewährleistet bleibt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Abwasser mit einem niederen Gehalt an biologisch abbaubaren organischen Substanzen zusammen mit Belebtschlamm aus einer externen Biomassenquelle unter Luftbegasung einem Reaktor zugeführt wird, in welchem

• a) durch Einbauten zur Erhöhung der Phasengrenzfläche flüs­ sig/gasförmig ein an die jeweiligen Verhältnisse ange­ paßter Übergang von Sauerstoff aus den Luftblasen in die Flüssigkeit herbeigeführt wird,
• b) trägergebundene Nitrifikanten im Reaktor untergebracht sind und
• c) BSB-abbauende Organismen zugeführt werden, in der Weise, daß deren Konzentration wesentlich höher liegt, als dies durch die Betriebsweise ohne die obengenannte externe Biomassenzugabe bei der vorhandenen geringen BSB-Be­ lastung des Substrats möglich wäre.

Erfindungsgemäß wird das abzubauende Substrat einem Reaktor zugeführt, der starre Füllkörper auf in diesen eingezogenen Böden bzw. Horden enthält, wobei diese Füllkörper der ver­ besserten Versorgung der Organismen mit Luftsauerstoff die­ nen. Die Zwischenräume der Füllkörper enthalten sowohl sus­ pendierte BSB-abbauende Mikroorganismen als auch trägerge­ bundene Nitrifikanten. Als Träger haben sich Schwämme (be­ kannt sind hier z.B. die Schwämme für das Lindox-Verfahren oder die PU-Schwämme der Firma Bayer) als besonders geeignet erwiesen, deren Größe einerseits so klein bemessen ist, daß eine ausreichende diffusive Versorgung der nitrifizierenden Organismen in oder auf den Trägern mit Substrat und Sauer­ stoff gewährleistet ist, andererseits aber so bemessen ist, daß die Träger mit den Nitrifikanten die Zwischenräume zwi­ schen den Füllkörpern nicht verstopfen können. Um einen Ver­ lust der Träger zu vermeiden, ist es notwendig, am Ablauf des Reaktors eine Vorrichtung, z. B. in Form eines schräg gestellten Rostes, anzubringen, der die Träger sammelt, damit diese wieder in den Reaktor zurückgeführt werden können.

Ein Großteil der Reaktorflüssigkeit und die mitgerissenen Träger werden im Kreislauf geführt bzw. dem Reaktor wieder aufgegeben. Ein Teil der im Kreislauf geführten Flüssigkeit gelangt in einen Abscheider, aus dem der sich dort absetzen­ de Schlamm teilweise wieder dem Reaktor zugeführt wird. Ein weiterer Teil des Überschußschlammes wird vorzugsweise dem vorgeschalteten Hochleistungsreaktor zugeführt; auf diese Weise erreicht man eine Wiederbelebung dieses Schlammes und gleichzeitig eine Lysierung toter Mikroorganismen. Dieser wiederbelebte Schlamm gelangt dann über den dem Hochlei­ stungsreaktor nachgeschalteten Abscheider wieder in den er­ findungsgemäßen niedrig belasteten Reaktor, um dort seine Funktion ausüben zu können.

Um also trotz niedrigem organischen Kohlenstoffgehalt eine hohe Dichte an BSB-abbauenden Organismen zu erhalten, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hochleistungsreaktor, in dem die Organismen nicht extrem stark mechanisch bean­ sprucht werden, vor den niedrig belasteten Reaktor (im fol­ genden kurz NBR genannt) so geschaltet, daß der Rücklauf­ schlamm teilweise oder ganz diesem Reaktor aufgegeben werden kann. Um die nötige Turbulenz zur Versorgung der BSB-Abbauer mit Luft und Substrat zu gewährleisten, wird der vorstehend NBR genannte Reaktor konstruktiv nach dem Vorbild der klas­ sischen Gas-Absoptions-Füllkörperkolonnen gestaltet. Dies bietet den zusätzlichen Vorteil, daß die Schlammflocken an ihrem Aufstieg an den Füllkörpern etwas behindert werden, so daß eine zusätzliche Verlängerung der Schlammverweilzeit ge­ genüber der hydraulischen Verweilzeit bewirkt wird. Dieser Effekt ist jedoch, ebenso wie ein etwaiges Festwachsen der Organismen an den Füllkörpern dann nicht von entscheidender Bedeutung für das Funktionieren des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens, wenn dem NBR eine Nachklärung angeschlossen wird. Damit die Gasverteilung möglichst günstig ist, kann die Schüttung in dem Reaktor in mehreren Schichten aufgetragen sein; die Zwischenräume dienen dann der Gasverteilung.

Besondere Vorteile bietet der niedrig belastete Reaktor, wenn er auch eine Nitrifikation ermöglicht. Hierzu sind al­ lerdings besondere Maßnahmen zu treffen, da die Flüssig­ keitsströmung und der hohe einzuleitende Gasstrom ein An­ wachsen der sessilen Organismen an den Füllkörpern unmöglich machen. Aus diesem Grunde wird in diesem erfindungsgemäßen Reaktor der Füllkörperschüttung poröses, schwammartiges Ma­ terial, z. B. Schwämme für das Lindox-Verfahren oder der be­ kannte PU-Schwamm der Firma Bayer , Leverkusen, beigegeben, in dem, ungestört von der Turbulenz, die Nitrifikanten wach­ sen können. Etwaig ausgespülte Nitrifikanten und Schwämme können im Rücklauf wieder dem Reaktor aufgegeben werden, wo sie dann die Chance zu neuem Aufwuchs haben. Vorteil dieses Verfahren ist, daß die Nitrifikanten nicht mit dem BSB-Ab­ bauern um die Aufwuchsfläche konkurrieren müssen, da die BSB-Abbauer, die aus dem Hochleistungsreaktor stammen, nur wenig zum Anwachsen neigen und darüber hinaus angewachsene BSB-Abbauer diffusiv so wenig Substrat erhalten, daß sie in ihrem Wachstum stark beschränkt sind.

Es gelingt dadurch, in einem einzigen Reaktor verschiedenen Organismen jeweils verschiedene, günstige Lebensräume zur Verfügung zu stellen; den BSB-Abbauern den turbulenten, gut mit Luft und ausreichend mit Substrat versorgten Raum in den Lücken der Füllkörper, den Nitrifikanten, die sehr viel langsamer wachsen, Besiedlungsflächen auf und in porösem Ma­ terial, wo sie diffusiv ebenfalls ausreichend versorgt wer­ den. BSB-Abbauer, die diffusiv versorgt werden, können, wie schon oben erwähnt, bei dem ihnen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verfügung stehenden extrem niedrigen Substrat­ angebot nicht mit den Nitrifikanten um Besiedlungsfläche konkurrieren.

Die Abbildung 1 zeigt in beispielhafter Weise eine konstruk­ tive Gestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des ge­ schilderten Verfahrens:

Ein intensivbegaster Reaktor (1), der nach dem Vorbild des Reaktors gemäß der DE-A-37 03 824.9 gestaltet ist und daher vergleichsweise wenig mechanischen Streß auf die Organismen ausübt, besitzt einen Zulauf (2) für das vorgeklärte Roh-Ab­ wasser. Der Ablauf (3) dieses Reaktors mündet in einem Ab­ scheider (4), in dem statisch die aktiven Organismen im Konus (5) angereichert werden. Der Konus (5) ist über eine Pumpe (6) und eine Leitung (7) mit dem intensiv begasten Re­ aktor (1) verbunden. Eine weitere Leitung (9) führt über die Pumpe (8) zur Aufgabestelle (10) eines erfindungsgemäßen Re­ aktors (11). Auch die Leitung (12) für den Klarlauf des Ab­ scheiders (4) mündet über eine Pumpe (13) an der Aufgabe­ stelle (10). In den Reaktor (11) sind mehrere Schüttungen (14) eingebaut, die unten und, gegebenenfalls, oben von Tragrosten begrenzt sind. Diese Schüttungen bestehen sowohl aus Füllkörpern als auch aus schwammartigem Material, das geringfügig schwerer wie Wasser sein sollte. Der Ablauf (15) des Reaktors mündet in eine Vorrichtung (22) zur Trennung mitgerissener Schwämme und führt von dort über Leitung (30) in einen Abscheider (16), dessen Ablauf (17) für den Klar­ lauf vorgesehen ist, während der abgeschiedene Schlamm im Konus (18) gesammelt und beim Ablauf (19) abgeführt wird. Der Ablauf (19) mündet über eine Pumpe (20) in einen Vertei­ ler, von wo die Leitung (23) wieder an die Aufgabestelle (10) des Reaktors zurückführt. Der Überschußschlamm wird über die Leitung (21) abgeführt. Die Luftzufuhr erfolgt über die Leitung (30), die sich über Ventil (31) in den Hochlei­ stungsreaktor und über die Stichleitungen (33) und die Ven­ tile (32) in die Räume zwischen den Horden des NBR ver­ zweigt. Die benötigten Druckverhältnisse werden über die Ventile (32) eingestellt. Ebenfalls in die Räume zwischen den Horden münden Stichleitungen (24), die von der Klarlauf­ leitung (12) abzweigen und deren Druck durch die Ventile (25) einstellbar ist. Die Leitung (27) dient zur Kreislauf­ führung der nicht geklärten Reaktorflüssigkeit und zur Rück­ führung der im Abscheider (22) rückgehaltenen Schwämme. Die Leitung (28) verbindet den Rohabwasserzulauf (2) mit der Zu­ laufstelle (10) des NBR, die Leitung (29) die Rückschlamm­ leitung (23) über ein einstellbares Ventil zur Regulierung der Mikroorganismen-Reaktivierung mit dem Fuß des Hochlei­ stungsreaktors (1). Ein im Abscheider angebrachter Rost oder angebrachtes Sieb, die quergestellt sind und damit die Schwämme einsammeln, weisen vorteilhafterweise noch einen Abstreifer, z. B. in Form eines Armes aus flexiblem Material auf, der die Oberfläche des Rostes bzw. Siebes reinigt.

Eine Beschreibung eines auch für sich allein voll funktions­ fähigen intensiv begasten Reaktors (1) findet sich in der DE-A1-35 17 600, der, alternativ, auch durch den Reaktor ge­ mäß der DE-A-37 03 824.9 ausgetauscht sein kann. Ein Gegen­ stand vorliegender Erfindung ist also ein niedrig belastba­ rer Reaktor, der für sich allein nicht funktionsfähig ist, aber mit den vorgenannten Reaktoren oder auch mit anderen an sich bekannten Reaktoren, die aktiven Belebtschlamm produ­ zieren, betrieben wird und damit eine vollständige biologi­ sche Reinigung von Abwässern bewirkt.

Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung des Ver­ fahlensablaufs gegeben:

Über die Leitung (2) wird dem System geklärtes Rohabwasser zugeführt. Im intensiv begasten Reaktor (1) wird ein großer Teil des biologisch abbaubaren Materials durch Mikroorganis­ men eliminiert, so daß ca. 10 bis 15% Rest-BSB verbleiben. Um im Hochleistungsreaktor diese angestrebten Ablaufwerte zu erreichen, ist ihm ein Abscheider (4) nachgeschaltet, in dem die Organismen von der Flüssigkeit getrennt werden. Dieser Abscheider (4) kann hierbei klein gebaut werden, weil eine weitgehende, aber keineswegs vollständige Klärung anzustre­ ben ist. Der mit Organismen angereicherte Rücklaufschlamm wird über die Leitung (7) und die Pumpe (6) wieder dem in­ tensiv begasten Reaktor aufgegeben, der Überschußschlamm über Leitung (9) und Pumpe (8) in den nachgeschalteten niedrig belasteten Reaktor (11) (NBR) über dessen Aufgabe­ stelle (10) geschickt. Ebenso wird der Überlauf des Abschei­ ders (4) über Leitung (12) und (28), unterstützt durch die Pumpe (13), in den NBR (11) gegeben. Dieser Überlauf enthält teilgereinigtes Abwasser sowie die nicht abgeschiedenen Or­ ganismen.

Der weitere Abbau der organischen Kohlenstoffverbindungen sowie die Nitrifikation erfolgt nun im Reaktor (11). Beide Abbauwege laufen gleichzeitig ab. In den von den starren Füllkörpern auf den Horden (14) gebildeten Zwischenräumen werden Luft und Flüssigkeit gut durchmischt - entsprechende Strömungsverhältnisse sind mit Pumpe (26) einzustellen. Der Druck der Luft beträgt im allgemeinen 1 bis 10 vorzugsweise 1 bis 3 bar. In den Zwischenräumen zwischen den Horden (14) befinden sich im wesentlichen die BSB-abbauenden Organismen in suspendiertem Zustand, deren Konzentration wegen der Zu­ gabe der Organismen der 1. Stufe wesentlich höher liegt, als es allein der Betriebsweise und der geringen BSB-Belastung der zweiten Stufe entsprechen würde. Die angestrebte gute Durchmischung wird erreicht, indem die Flüssigkeit im Kreis­ lauf unten aufgegeben und oben abgezogen wird.

Im vorgeschalteten intensiv begasten Reaktor sind die Nitri­ fikanten nicht aktiv; die gesamte Nitrifikation findet im NBR statt. Die hierzu geeigneten Organismen sind auf und in porösem, schwammartigem Material immobilisiert, das mit den starren Füllkörpern gemischt auf den Tragrosten aufgebracht ist. Die Schwämme sind nur so groß, daß eine ausreichende diffusive Versorgung möglich ist, ohne daß sie wesentlich ausgespült werden können. Eine langsame Wanderung der Schwämme durch die Schüttung ist angestrebt, damit eine Um­ lagerung und Erneuerung des Materials kontinuierlich möglich wird.

Die Luft wird unter der untersten Horde (14) des Reaktors (11) zugeführt. Die Gasblasen durchwandern die Schüttungen und geben ihren Sauerstoff an die Flüssigkeit ab. Wegen der Kreislaufströmung gibt es innerhalb des Reaktors nur geringe Konzentrationsunterschiede bezüglich der Substrate.

Wesentlich für den Wachstumsvorteil der Nitrifikanten ist auch die Rückführung dieser Organismen über den Abscheider (16). Dabei ist es sehr einfach, mit Hilfe einer Abscheide­ vorrichtung (22), z. B. in Form eines schräg gestellten Sie­ bes oder Rostes, Schwämme in der Leitung (15) abzuleiten und diese wieder über die Leitung (27) dem Reaktor zuzuführen. Der Überschußschlamm und damit auch eventuell abgelöste Ni­ trifikanten verlassen über die Leitung (19) mit Pumpe (20) das System.

Mit den Stichleitungen für Luft (33) und, gegebenenfalls, für Substrat (24) können die Konzentrationen an Luft und Substrat im Inneren des Reaktors im Hinblick auf das jewei­ lige Substrat angepaßt werden. Im allgemeinen genügt die Substratzufuhr über die Leitung (12), Pumpe (13) und Leitung (28) in die Aufgabestelle (10). Wegen der relativ hohen Kreislaufgeschwindigkeit kann es noch von Vorteil sein, wenn Rohabwasser aus der Leitung (2) direkt über die Leitung (28) ebenfalls im NBR verteilt wird. Um BSB-Abbauer durch hohes Substrat- und Sauerstoffangebot gegebenenfalls zu reaktivie­ ren, ist die Möglichkeit vorgesehen, Rücklaufschlamm vom Ab­ scheider (16) über die Leitungen (19), (23) und (29) in den Hochleistungsreaktor (1) zu geben.

Eine vom Aufbau, nicht von der Funktionsweise ähnliche An­ lage ist aus der DE-A1-35 17 600 bekannt, da hier ebenfalls das Prinzip der bekannten Gasabsorptionsfüllkörperkolonne benutzt wird. Das in dieser Schrift zitierte Verfahren zielt aber auf den raschen Abbau hoch- und normalbelasteter Abwäs­ ser ab, und ist - auch nach den angegebenen Abbauwerten (90%) - als Alternative zu einem Hochleistungsreaktor an­ zusehen. Aus der daraus resultierenden Notwendigkeit hohen Sauerstoffeintrags ergibt sich als einzige Möglichkeit die Gegenstrombetriebsweise, wobei Gas von unten nach oben, Flüssigkeit von oben nach unten strömt. Um eine hohe Or­ ganismendichte zu erreichen, werden die Organismen an Auf­ wuchsflächen fixiert. Der Betrieb ist dann darauf abzustel­ len, daß die Organismen nicht abgelöst werden. Daraus wiede­ rum ergibt sich ein relativ begrenzter Einsatz dieses Prin­ zips.

Dagegen soll der erfindungsgemäße niedrig belastete Reaktor (NBR) gerade extrem niedrig belastetes Abwasser behandeln. Die Füllkörper dienen nicht als Aufwuchsfläche, sondern sol­ len nur den Aufstieg von Organismen und Schwämmen abbremsen, in der Hauptsache aber eine gute Durchmischung von Gas und Flüssigkeit gewährleisten. Die bevorzugte Strömung ist der Gleichstrom von Gas und Flüssigkeit von unten nach oben, da nur so eine gleichmäßige Durchströmung des durch die Schwäm­ me mit hohen Druckverlusten behafteten Betts gewährleistet ist.

Damit ergibt sich, daß zwar beide Verfahren das - seit meh­ reren Jahrzehnten - bekannte Füllkörper-Gasabsorptionsver­ fahren zum Erreichen des jeweils vorgegebenen Ziels be­ nutzen, diese Ziele jedoch grundsätzlich verschieden sind und nur durch völlig unterschiedliche erfindungsgemäße Be­ triebsweisen und Peripheriegeräte zu erreichen sind. So ist der NBR autark gar nicht zu betreiben, und er nutzt die ver­ schiedenen kinetischen Eigenschaften der Organismen, um se­ lektioniertes Wachstum in unterschiedlichen Umgebungsbedin­ gungen in einem einzigen Behälter zu ermöglichen. Dieses Er­ gebnis läßt sich nicht mit dem System gemäß der DE-Al-35 17 600 erreichen.

Claims (9)

1. Verfahren zur aeroben biologischen Reinigung organisch niedrig belasteter Abwässer mit simultaner Nitrifikation da­ durch gekennzeichnet, daß Abwasser mit einem niederen Gehalt an biologisch abbaubaren organischen Substanzen unter Luft­ begasung einem Reaktor zugeführt wird, in welchem durch Ein­ bauten zur Erhöhung der Phasengrenzfläche flüssig/gasförmig ein an die jeweiligen Verhältnisse angepaßter Übergang von Sauerstoff aus den Luftblasen in die Flüssigkeit herbeige­ führt wird, trägergebundene Nitrifikanten im Reaktor unter­ gebracht sind und BSB-abbauende Organismen aus einer exter­ nen Quelle zugeführt werden, so daß deren Konzentration we­ sentlich höher liegt, als dies durch die Betriebsweise ohne externe Biomassenzugabe bei der vorhandenen geringen BSB-Be­ lastung des Substrats möglich wäre.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das biologisch abzubauende Substrat einem Reaktor zugeführt wild, der starre Füllkörper mit dazwischen suspendierten BSB-abbauenden Mikroorganismen sowie Träger für die Nitrifi­ kanten enthält, wobei zur besseren Durchmischung des Reak­ torinhalts die Reaktorflüssigkeit mit mitgerissenen Trägern im Kreislauf geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der im Kreislauf geführten Flüssigkeit einem Abscheider aufgegeben wird, aus dem der im Abscheider abge­ trennte Schlamm teilweise und die Träger vollständig wieder in den Reaktor zurückgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger für die Nitrifikanten Schwämme verwendet wer­ den, deren Größe so klein ist, daß eine ausreichende diffu­ sive Versorgung der nitrifizierenden Organismen in den Trä­ gern mit Substrat und Sauerstoff sichergestellt wird, deren Größe aber so bemessen ist, daß sie die Zwischenräume der Füllkörper nicht verstopfen können und deren spezifisches Gewicht geringfügig größer ist als das des Wassers.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrig belasteten Abwässer von einem Hochleistungsreak­ tor, wie er in der DE-A-37 03 824.9 beschrieben wurde, ge­ liefert werden und diesem Reaktor ein Teil des Überschuß­ schlammes des nachgeschalteten niedrig belasteten Reaktors zugeführt wird, was zur Belebung eines Teiles dieses Über­ schußschlammes sowie zur Lysierung toter Mikroorganismen beiträgt.

6. Vorrichtung zur aeroben biologischen Reinigung organisch niedrig belasteter Abwässer mit simultaner Nitrifikation, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem kompakt gebauten Reaktor (11) besteht, der eine oder mehrere, gegebenenfalls räumlich voneinander getrennte Füllkörperschüttungen (14) enthält, der Reaktor sich nach unten verjüngt, eine Abwas­ serzufuhr am Grunde der unteren Verjüngung (10) angebracht ist, ein Ablauf (15) von seinem Kopfteil wegführt, wobei der Ablauf (15) einerseits in einem Abscheider (16) endet, an­ dererseits aber eine Kreislaufleitung (27) im Ablauf (15) vor dem Abscheider (16) angebracht ist, die diesen Ablauf (15) mit der Abwasserzufuhrleitung (9) verknüpft, eine Pumpe (26) zur Kreislaufförderung in dieser Leitung (27) unterge­ bracht und eine Luftzufuhrleitung (30) vorgesehen ist, die zumindest im unteren Teil des Reaktors (11) endet, der Ab­ scheider (16) einen Abfluß (17) zur Abgabe des geklärten Wassers und einen an seinem konischen Ende (18) angebrachten Abfluß (19) zur Abgabe des Klärschlammes aufweist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (16) über eine mit einer Pumpe (20) ver­ sehenen Leitung mit der Abwasserzufuhrleitung (9) und, re­ guliert über ein Ventil, mit einer Leitung (29) mit dem hochbelasteten Reaktor (1) zur Lenkung der Mikroorganismen- Reaktivierung oder -Lysierung mit anschließender Veratmung über ein steuerbares Ventil verbunden ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeich­ net, daß diese einen Abscheider (22) zur Zurückhaltung des ausgeschwemmten Trägermaterials enthält, welcher an der Aus­ flußleitung (15) angebracht und mit dem Reaktor (11) über die Leitung (27) verbunden ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Abscheider (22) in Form eines quergestellten Rostes oder Siebes enthält und auf dem Rost oder Sieb ein Abstreifer angebracht ist.