DE3825229A1 - Verfahren und vorrichtung zur biologischen verarbeitung von organisch belasteten fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur biologischen Verarbeitung von organisch belasteten Flüssigkeiten, bei dem die organischen Bestandteile der belasteten Flüssigkeit mikrobiell umgesetzt werden und da­ durch ein gereinigtes Wasser erhalten wird, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Derartige bekannte Verfahren dienen zur biologischen Abwasserreinigung, deren vorrangiges Ziel es ist, das gereinigte Wasser für eine erneute Verwendung oder eine Einleitung in natürliche Gewässer zur Verfügung zu stellen. Dabei wird jedoch dem Gesichtspunkt ungenügend Rechnung getragen, daß auch die organischen Bestandteile nach ihrer Umsetzung einer unmittelbaren Verwendung oder Verwertung zugünglich sein sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend auszu­ bilden, daß in dem selben Verfahrensgang auch die umgesetz­ ten organischen Bestandteile in unmittelbar verwertbarer Form anfallen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren dadurch gelöst, daß die mikrobielle Umsetzung in mindestens einem mit sessilen Mikroorganismen besetzten Rindenfilterkörper ausgeführt wird, der dabei in einen Rindenkompostdünger umgesetzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß sich bei der Zuführung von organisch belasteten Flüssigkeiten bzw. Substraten und ausreichender Sauerstoffversorgung aerobe, sessile Mikroorganismen auf geeigneten Bewuchsflächen ansiedeln und durch ihre Stoff­ wechseltätigkeit diese Substrate u.a. in kompostierbare körperliche Substanz und gereinigtes Wasser umsetzen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also die Inhaltsstoffe der organisch belasteten Flüssigkeit durch die mikrobielle Umsetzung in unschädliche Stoff­ wechselprodukte, körpereigene Substanz, gereinigtes Wasser und Rindenkompostdünger umgewandelt. Für die Abtrennung der umgesetzten festen Inhaltsstoffe vom ge­ reinigten Wasser werden dabei die Filtereigenschaften und das Absorptionsvermögen der Rindenfilterkörper genutzt. Gleichzeitig kommt das hohe Stickstoffbindungs­ vermögen des Kohlenstoffträgers Rinde zur Geltung, so daß der belasteten Flüssigkeit Stickstoffverbindungen in organischer und ammonifizierter Form entnommen werden. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbe­ sondere für die Verwertung stark stickstoffbelasteter Flüssigkeiten, wie z.B. Gülle. Neben dem gereinigten Wasser entsteht der Rindenkompostdünger als weiteres wert­ volles Produkt.

Der Reinigungsgrad geht dabei so weit, daß das gereinigte Wasser als Gießwasser zur landwirtschaftlichen Verwendung und der geruchsneutrale Rindenkompost als hoch­ wertiger Rindenkompostdünger im Land- und Gartenbau einge­ setzt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wird die mikrobielle Umsetzung unter aeroben Bedingungen ausgeführt. Dies läßt sich einfach durch Belüftung des oder der Rindenfilterkörper erreichen.

Ferner besteht eine besonders zweckmäßige Ausführungs­ form darin, daß die zu behandelnde Flüssigkeit mehrere kaskadenartig angeordnete Rindenfilterkörper der Reihe nach durchströmt. Insbesondere haben sich hinsichtlich dieser Kaskadenschaltung drei Rindenfilterkörper als zweckmäßig erwiesen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist mindestens einen der mikrobiellen Umsetzung der organisch belasteten Flüssigkeit dienenden Rindenfilterkörper auf, an dem in einer bevorzugten Aus­ führungsform ein für Fahrzeuge befahrbarer Belüftungs­ boden vorgesehen ist.

Durch diesen Belüftungsboden können die Rindenstücke des Rindenfilterkörpers vollständig zurückgehalten werden und gleichzeitig der Rindenfilterkörper von der den Be­ lüftungsboden anströmenden Luft belüftet werden, indem die in dem Belüftungsboden vorgesehenen Durchlässe geeignet bemessen werden. Außerdem kann die behandelte Flüssigkeit aus dem Rindenfilterkörper durch den Belüftungsboden hindurch abtropfen, so daß dieser auch als Abtropfvorrichtung für den Abfluß der behandelten Flüssigkeit dient.

Im einzelnen entspricht die Form des Belüftungs­ bodens dem vorzugsweise quadratischen Grundriß des Rinden­ filterkörpers, der durch Eckpfeiler begrenzt ist. Diese Eckpfeiler dienen zur Aufnahme von Seitenwänden, von denen mindestens eine zur Befüllung und Entleerung abnehmbar ist.

Die bei einer bevorzugten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Befahrbarkeit des Belüftungsbodens durch Fahrzeuge vereinfacht den mit dem Betrieb der Vorrichtung verbundenen Arbeitsaufwand erheblich.

Unterhalb des den Rindenfilterkörper vertikal unten begrenzenden Belüftungsbodens ist vorteilhaft eine Auffangwanne für die abfließende, behandelte Flüs­ sigkeit vorgesehen, von der aus die behandelte Flüssigkeit einer Rezirkulation, einem nachgeschaltenen Rindenfilter­ körper oder einem Vorlagebehälter für Brauchwasser, welcher einen Schlammfang aufweisen kann, zugeleitet werden kann.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung weist eine der eingangsseitigen Beschickung des Rindenfilterkörpers mit der zu behandelnden Flüssigkeit dienende Einrichtung auf, durch die ein ausgangs­ seitiger Teilstrom des Rindenfilterkörpers rezirkuliert wird.

Im einzelnen sind in dieser eingangsseitigen Be­ schickungseinrichtung insbesondere von Pumpen mit der eingangsseitigen Flüssigkeit beaufschlagte Düsen, Wander- oder Drehsprenger vorgesehen, wobei die Flächenbeschickung des oder der Rindenfilterkörper durch die Rezirkulation des ausgangsseitigen Teilstroms so eingestellt wird, daß eine Verschlammung des oder der Rindenfilterkörper ver­ mieden und eine gleichmäßige Oberflächenbeschickung er­ zielt wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die bezüglich einer erfindungswesentlichen Offenba­ rung aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrück­ lich hingewiesen wird, beispielhaft erläutert ist.

Wie aus der einzigen Figur der Zeichnung hervor­ geht, gelangt die organisch belastete, vorzugsweise stark stickstoffhaltige Flüssigkeit 1 gemeinsam mit einem Re­ zirkulat 9/1 in eine Pumpenvorlage 2/1.

Mit einer Zulaufpumpe 3/1 wird der Zulauf an Flüssigkeit 1 gemeinsam mit dem Rezirkulat 9/1 über eine Beschickungseinrichtung 4/1 auf einen Rindenfilterkörper 5/1, wo die mikrobielle Umsetzung der Flüssigkeit durch sessile Mikroorganismen erfolgt, gefördert.

Ein befahrbarer luft- und flüssigkeitsdurchlässiger Belüftungsboden 6/1 hält die Rindenstücke des Rindenfilter­ körpers 5/1 zurück und dient gleichermaßen als Stütz- und Abtropfvorrichtung sowie zur Luftversorgung der aeroben Mikroorganismen.

Unterhalb des Belüftungsbodens 6/1 befindet sich eine Auffangwanne 7/1, wo die behandelte Flüssigkeit 8/1 gesammelt und einer Pumpenvorlage 2/2 zugeführt wird.

Zwischen den Pumpenvorlagen 2/1 und 2/2 besteht eine Verbindung, so daß das durch eine Teilmenge der behandelten Flüssigkeit gebildete Rezirkulat 9/1 rezirkuliert und die restliche Teilmenge über eine nachfolgende baugleiche Ein­ heit aus Zulaufpumpe 3/2, Beschickungseinrichtung 4/2, Rinden­ filterkörper 5/2, Belüftungsboden 6/2, Auffangwanne 7/2 ge­ pumpt sowie als behandelte Flüssigkeit 8/2 einer weiteren Pumpenvorlage 2/3 zum Durchgang durch eine weitere baugleiche Einheit 2/3 bis 7/3 zugeleitet werden kann.

Diese Anordnung mit mehreren baugleichen Einheiten, im dargestellten Ausführungsbeispiel drei, ermöglicht auch die Außerbetriebnahme eines Rindenfilterkörpers 5/1 bis 5/3 sowie den wechselseitigen Betrieb. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum letzten Rindenfilterkörper 5/3, von wo aus die behandelte Flüssigkeit 8/3 als voll­ ständig behandeltes Wasser in einen Ablaufschacht mit Überlaufschwelle 10 gelangt.

Aus dem Ablaufschacht 10 wird die Zulaufmenge ab­ züglich Verdunstungs- und Benetzungsverlust als gereinig­ tes Wasser 11 in einen Vorlagebehälter 12 verdrängt. Im Vorlagebehälter 12 können suspendierte Teilchen im Schlamm­ fang abgetrennt werden, so daß feststofffreies gereinig­ tes Wasser 13 für den weiteren Verbrauch als Gießwasser zur Verfügung steht.

Nach längeren Zeitabständen stellt sich in den Rindenfilterkörpern 5/1 bis 5/3 Rindenverbrauch, verbunden mit einer Schlammanreicherung, ein, so daß die Rinde erneuert werden muß und der verbrauchte Inhalt der Rindenfilter­ körper 5/1 bis 5/3 als hochwertiger Rindenkompostdünger landwirtschaftlich zu verwerten ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur biologischen Verarbeitung von or­ ganisch belasteten Flüssigkeiten, bei dem die organischen Bestandteile der belasteten Flüssigkeit mikrobiell umge­ setzt werden und dadurch ein gereinigtes Wasser erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrobielle Umsetzung in mindestens einem mit sessilen Mikroorganismen besetzten Rindenfilterkörper ausgeführt wird, der dabei in einen Rinden­ kompostdünger umgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrobielle Umsetzung unter aeroben Bedingungen ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom der in dem Rindenfilter­ körper behandelten Flüssigkeit vom Ausgang des Rindenfilter­ körpers zu seinem Eingang rezirkuliert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Rindenfilterkörper suspendierte Inhaltsstoffe der Flüssigkeit sowie mikrobiell erzeugter Überschußschlamm zurückgehalten werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit mehrere kaskadenartig angeordnete Rindenfilterkörper der Reihe nach durchströmt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Rindenfilter­ körper behandelte Flüssigkeit in einem Vorlagebehälter zwischengespeichert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorlagebehälter absetzbare Stoffe in einem Schlammfang zurückgehalten werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens einen der mikrobiellen Umsetzung der organisch belasteten Flüssigkeit (1) dienenden Rindenfilterkörper (5).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Rindenfilterkörper (5/1), (5/2) und (5/3) kaskadenartig hintereinandergeschaltet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der eingangsseitigen Beschickung des Rindenfilterkörpers (5) mit der zu behandelnden Flüs­ sigkeit dienende Einrichtung (2, 9) vorgesehen ist, durch die ein ausgangsseitiger Teilstrom des Rindenfilterkörpers (5) rezirkuliert wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rindenfilterkörper (5) ein für Fahrzeuge befahrbarer Belüftungsboden vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Zwischenspeicherung der in dem Rindenfilterkörper (5) behandelten Flüssigkeit dienender Vorlagebehälter (12) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Vorlagebehälter (11) einen Schlammfang für ab­ setzbare Stoffe aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rindenfilterkörper einzeln außer Betrieb setzbar und wechselseitig zu beschicken sind.