DE3826968A1 - Abscheider fuer insbesondere in abwaessern befindliche oele und fette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für ins­ besondere in Abwässern befindliche Öle und Fette mit einer mit einem Ein- und Auslaß versehenen Kammer.

In gewissen Bereichen der gewerblichen Wirtschaft fallen Abwässer an, die zu einem erheblichen An­ teil Öl- und Fettbestandteile aufweisen, so daß die Verwendung von Ölabscheidern notwendig wird. Ein wesentliches Problem besteht darin, das sich dort ansammelnde Öl und Fett nach gewisser Zeit zu entfernen. Leider läßt sich nicht mit gene­ reller Sicherheit ausschließen, daß sich Ablage­ rungen im Kanalsystem bilden, welche zu Verstop­ fungen und unangenehmer Geruchsentwicklung füh­ ren. Zudem ist bei der gegenwärtigen Abwasser­ technologie eine wesentliche Senkung des CSB-Wer­ tes, die eine Starkverschmutzerabgabe bedingt, kaum mehr zu erwarten.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung eines Abscheiders für insbesondere in Abwässer befindliche Öle und Fette zur Aufgabe gemacht, mit deren Hilfe bereits im Abscheider eine vollständige Trennung und weitgehende Be­ seitigung des Öles oder Fettes erfolgt.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da­ durch, daß ein von oben in das Abwasser eintau­ chendes, doch nicht zum Boden der Kammer reichen­ des Vlies angeordnet ist und daß auf dem Vlies Fett, Öl und Kohlenwasserstoffe abbauende Mikro­ organismen wie Bakterien und/oder Enzyme ange­ siedelt sind.

Durch die kammerartige Konstruktion des Abschei­ ders tritt zunächst eine Beruhigung des anströ­ menden Abwassers auf und nach einer gewissen Ver­ weildauer eine Trennung des Wassers von den Be­ lastungsstoffen und ein Aufschwimmen von Ölen und Fetten. Durch das von der Oberseite her eingrei­ fende Vlies werden die oben aufschwimmenden Öle und Fette zurückgehalten und angestaut und auf ihrer vergleichsweise großen Oberfläche verteilt. Dort befinden sich die Mikroorganismen, durch wel­ che die Fette, Öle und Kohlenwasserstoffe abgebaut werden. Die extrem große Oberfläche des Vlieses gestattet eine großflächige Verteilung sowohl von Fetten und Ölen als auch der Mikroorganismen, so daß hohe Abbaugeschwindigkeiten gewährleistet sind. Gegenüber den aus dem Stande der Technik bekann­ ten Abscheidern besteht ein entscheidender Vorzug darin, daß die Fette, Öle und Kohlenwasserstoffe nicht nur abgetrennt sondern direkt im Abscheider beseitigt und abgebaut werden. Hierzu dienen spe­ zielle Mikroorganismen, unter denen im Sinne der Erfindung speziell Bakterien und/oder Enzyme zu verstehen sind. Sie lassen sich nach dem Selek­ tionsprinzip in Fermentern oder anderen Anlagen züchten und die in besonderer Weise die tieri­ schen oder pflanzlichen Öle und Fette sowie die mineralischen Kohlenwasserstoffe abbauenden und hierfür besonders geeigneten Stämme gewinnen.

In Abhängigkeit von der Art der abzubauenden Öle und Fette (tierische, pflanzliche) können sich unterschiedliche Mikroorganismen als besonders geeignet erweisen. Ohne zusätzliche Belastung der Umwelt sind sie in der Lage, die organischen Ab­ fallprodukte wie Fette, Eiweiß, Stärke und Koh­ lenwasserstoffe abzubauen und in umweltneutrale Produkte zu verwandeln. Dies geschieht durch biolo­ gische Oxidation, bei der die Mikroorganismen un­ ter Zuhilfenahme des vorhandenen Sauerstoffes die organischen Belastungsstoffe als Nahrung aufneh­ men, sich hierbei vermehren und Kohlendioxid und Wasser abgeben. Die Folge ist eine Elimination der organischen Balaststoffe, die Beseitigung unangenehmer Gerüche sowie die Reduzierung auf­ wendiger Reinigungsarbeiten an Abscheidern und Abflußkanälen auf ein Minimum.

Im einzelnen geht der Abbau wie folgt vonstatten: Natürliche Abfallstoffe (Speise- und Nahrungsre­ ste usw.) bestehen aus Fetten, Stärke und Protei­ nen. Sie bilden Klumpen aus, welche sich anein­ ander anlagern und zusammenwachsen und zur völli­ gen Verstopfung von Rohrleitungen führen können. In Gegenwart von Wasser werden Enzyme aktiviert, die das zusammengeklumpte Material angreifen und die Makromoleküle aufbrechen. Die hierbei erhal­ tenen Bruchstücke dienen den vorhandenen Bak­ terien als Nahrung, die sich dadurch sehr rasch vermehren und ausbreiten. Die anwachsenden Bak­ terienkulturen erzeugen wiederum Enzyme, wel­ che die Makromoleküle wie Fette, Öle, Kohlenwas­ serstoffe, Stärken und Proteinen usw. aufbrechen. Hierdurch einsteht bei günstigen äußeren Bedin­ gungen eine sich sehr stark beschleunigende, ket­ tenartige und die Abfallstoffe immer schneller abbauende Reaktion. Als Reaktionsprodukte er­ hält man nur noch einfache, wasserlösliche Sub­ stanzen sowie überwiegend Kohlendioxid und Was­ ser.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäß vorge­ schlagenen Abscheiders besteht darin, daß durch die Verwendung von Mikroorganismen ein unmittelbar im Abscheider erfolgender Abbau von Fette, Ölen usw. erfolgt und diese Reaktionen durch die Verwendung eines eine große Kontaktfläche liefernden Vlieses mit hinreichender Geschwindigkeit von statten ge­ hen und sich aus diesem Grunde für gewerbliche Ver­ wendung eignen. Das Ergebnis sind den Abscheider verlassende Abwasser, die so weit gereinigt sind, daß sie die behördlichen Auflagen an die Abwasser­ qualität voll erfüllen, die Starkverschmutzerabga­ be zu vermeiden helfen und praktischen Umweltschutz realisieren. Die Vorrichtung ist betriebssicher und wartungsarm und läßt sich auch in bereits vorhan­ denen Abscheidern problemlos nachträglich einbau­ en. Deren Größe wird bestimmt durch die Menge des anfallenden Abwassers. Ein weiterer entscheidender Vorzug besteht darin, daß sich der vorgeschlagene Abscheider nicht ausschließlich auf den Abbau von Fetten beschränkt sondern zahlreiche weitere Ein­ satzmöglichkeiten und mit anderen Stoffen belaste­ ter Abwässer auf diese Weise behandelbar sind. Daß ein Teil der Mikroorganismen mit dem gereinig­ ten Abwasser den Abscheider verläßt ist ebenfalls als Vorzug anzusehen, da hierdurch die Abwasser­ aufbereitung in den kommunalen Kläranlagen zusätz­ lich unterstützt und beschleunigt wird.

Bevorzugt ist, mehrere Vliese in die Kammer ein­ zusetzen, so daß eine Unterteilung erfolgt, die den Abscheideeffekt erhöht. Aufgrund der Tatsa­ che, daß die Durchlaßbereiche unterhalb der Vlie­ se im Bereich des Bodens der Kammer lokalisiert sind, werden die darin befindlichen Fette, Öle und Kohlenwasserstoffe nicht vom Abwasser weiter­ transportiert, sondern zurückgehalten, so daß nur das im relativen Maßstab sauberste Wasser an das Vlies vorbei in den nächsten Abschnitt der Kam­ mer gelangen kann. Das Mehrkammersystem erhöht die Abscheiderate.

Als besonders vorteilhaft im Hinblick auf den ein­ gesetzten Mikroorganismus wird das Bakterium Pseu­ domonas aeruginosa vorgeschlagen.

Bekannt ist, daß Mikroorganismen ausgeprägt tem­ peraturempfindlich sind. Bei kalter Witterung ar­ beiten sie vergleichsweise langsam, werden ande­ rerseits durch Hitze abgetötet. Unabhängig da­ von kann es zum Zusammenbruch des biologischen Systems auch durch das Einleiten von Säuren, Lau­ gen, Desinfektionsmitteln, Insektiziden, u.ä. kommen. In solchen Fällen ist erforderlich, daß durch die automatische und erneute Zugabe von Mi­ kroorganismen das biologische Gleichgewicht mög­ lichst schnell wieder hergestellt wird. Um einen Steuerkreis in entsprechender Weise zu steuern, ist die Erfassung der Konzentration der momentan lebenden Mikroorganismen unabdingbar. Für diesen Zweck schlägt die Erfindung die Anbringung eines den Sauerstoffverbrauch erfassenden Meßgerätes vor, wobei man sich zu Nutze macht, daß die Mi­ kroorganismen Sauerstoff benötigen. Hoher Sauer­ stoffverbrauch bedeutet eine große Menge an le­ benden Mikroorganismen.

Um die evtl. durch die Beschaffenheit und die im Abwasser befindlichen Inhaltsstoffe bedingten Ab­ tötungen und Beseitigungen der Mikroorganismen aus­ zugleichen, ist in einer zweckmäßigen Weiterbil­ dung die Anbringung einer Dosiereinrichtung für Mikroorganismen vorgeschlagen. Sie kann entweder über die Konzentration der Mikroorganismen erfas­ sende Meßgeräte oder aber auf andere Weise bei­ spielsweise über eine Zeituhr angesteuert werden. So wäre es mitunter sinnvoll, insbesondere des nachts einen hohen Bestand an Mikroorganismen einzugeben, da dann sichergestellt ist, daß kei­ ne die Mikroorganismen abtötende Abwässer hinzu­ gelangen und der Abbau der Fette und Öle unge­ stört von statten gehen kann.

Die sich in besonderer Weise für den Abbau von Fetten oder Ölen anbietenden Bakterien sind in der Regel aerob, also auf die Zufuhr von Sau­ erstoff angewiesen. Zu diesem Zwecke wird wei­ ter die Anbringung einer Zufuhreinrichtung für Sauerstoff vorgeschlagen, durch die das Wachs­ tum und die Aktivität der Bakterien wesentlich gesteigert werden kann. Durch die Verstärkung der Abbauleistung würde sich sowohl der CSB- Wert des Abwassers verringern als auch unange­ nehme Geruchsentwicklungen weitgehend vermei­ den.

Durch eine gezielte Steuerung der Zufuhr von Mikroorganismen und Sauerstoff läßt sich ent­ sprechend den vorherrschenden Verhältnissen das biologische System entscheidend sicherer und stabiler machen.

Für die Einbringung der Mikroorganismen in den Abscheider stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Sie kann durch Beigabe einer die Mikroorganismenkulturen aufweisenden Nähr­ lösung oder über die vorbeschriebene Dosier­ einrichtung vorgenommen werden. Besonders ein­ fach ist jedoch der Einbau von bereits von Her­ stellerseite mit tiefgefrorenen Mikroorganismen ausgerüstete Vliese. Sobald das Abwasser die jeweilige Stelle des Vlieses erreicht, steigt die Temperatur an, die Mikroorganismen werden aktiviert und können ihr Werk beginnen. Diese Vorgehensweise ist im Hinblick auf den anwen­ derseitig zu erfolgenden Einbau des Abschei­ ders besonders einfach und unproblematisch. Darüberhinaus befinden sich bereits die Mikroor­ ganismen auf und innerhalb des eine sehr große Oberfläche aufweisenden Vlieses. Das Fett setzt sich dort oberflächlich ab und wird von innen her abgebaut. Man erhält also von Anfang an op­ timale Verhältnisse.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, indem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher erläutert wird. Sie zeigt einen erfindungsgemäßen Abscheider im ein­ gebauten Zustand in prinzipienhaft wiedergegebe­ ner Seitenansicht.

Der Abscheider besteht aus einer Kammer (1), die mit einem Einlaß (2) und einem Auslaß (3) verse­ hen ist. Der Einlaß (2) steht mit dem Abwasser­ kanal (4) und der Auslaß (3) mit dem Klärwasser­ ablauf (5) in Verbindung.

Das Kernstück der Erfindung sind die im vorlie­ genden Fall drei, von oben her in das im Inneren der Kammer (1) befindliche Abwasser (6) teil­ weise eingreifenden Vliese (7), die senkrecht zur Fließrichtung angeordnet sind und nicht völlig bis zum Boden (8) der Kammer (1) herab­ reichen, so daß ein Durchlaß zwischen den ein­ zelnen Abschnitten ohne weiteres möglich ist. Die nach oben aufschwimmenden Fette und Öle hingegen werden durch die Vliese (7) zurück­ gehalten.

Im geringen Abstand über den Boden (8) befindet sich eine beispielsweise als Rohr oder Platte mit nach oben weisenden Auslaßöffnungen ausge­ bildete Zufuhreinrichtung (9) für Sauerstoff, die im folgenden Fall über einen Schaltschrank (10) die gewünschte Menge an Sauerstoff ein­ leitet.

Der Schaltschrank (10) stellt zusätzlich eine Dosiereinrichtung für Mikroorganismen (11) mit einer in die Kammer (1) einmündenden Leitung bereit. In Abhängigkeit von den Abweichungen des gemessenen Ist-Wertes von dem Soll-Wert wird durch den Schaltschrank aus einer Nähr­ lösung mit Hilfe des aus der Frischwasserzu­ leitung (12) zugeführten Wassers ein entspre­ chendes Gemisch hergestellt, das von der Do­ siereinrichtung in die Kammer (1) eingegeben wird. Bei Störungen oder gar einem Zusammen­ bruch des biologischen Systemes ist auf diese Weise sofort wieder ein Ausgleich und erneu­ te Herstellung der gewünschten Konzentration an Mikroorganismen möglich.

Für die Erfindung entscheidend ist, daß auf der Oberfläche des Vlieses (7) Mikroorganis­ men (13) angesiedelt sind, dabei teilweise auch unmittelbar ins Abwasser (6) gelangen, und die das oben aufschwimmende und durch das Vlies (7) gestaute Fett und Öl zerlegen und abbauen, wobei im wesentlichen nur noch Was­ ser, Kohlendioxid und zum Teil andere wasser­ lösliche Substanzen zurückbleiben. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgt also nicht allein eine Trennung, sondern bereits unmittelbar ein Abbau dieser unerwünschten Stoffe, die deshalb nicht in die Klärwasser­ anlage gelangen können.

Im Ergebnis erhält man einen Abscheider, der sich in besonderer Weise für den Abbau von im Abwasser enthaltenen Fette, Ölen und Koh­ lenwasserstoffe eignet.

Claims (7)

1. Abscheider für insbesondere in Abwässern befind­ liche Öle und Fette mit einer mit einem Ein- und Auslaßventil versehenen Kammer, da­ durch gekennzeichnet, daß ein von oben in das Abwasser (6) eintauchendes, jedoch nicht zum Boden (8) der Kammer (1) rei­ chendes Vlies angeordnet ist und daß auf dem Vlies (7) Fette, Öle und Kohlenwasserstoffe ab­ bauende Mikroorganismen (13), wie Bakterien und/ oder Enzyme angesiedelt sind.

2. Abscheider nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch mehrere Vliese (7) .

3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung von Pseudomonas aeruginosa.

4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Meßgerät zur Fassung der Mikroorganismenkon­ zentration durch Messung des Sauerstoffver­ brauchs.

5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Dosiereinrichtung (11) für Mikroorganismen.

6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Zufuhreinrichtung für Sauerstoff (9).

7. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch den Einbau eines mit tiefgefrorenen Mikroorganis­ men (13) ausgerüsteten Vlieses (7).