DE3905753C2

DE3905753C2 -

Info

Publication number: DE3905753C2
Application number: DE19893905753
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Werner (Fh), 6720 Speyer, De
Original assignee: Individual
Current assignee: WERNER, HORST, DIPL.-ING. (FH), 6720 SPEYER, DE
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1989-02-24
Publication date: 1992-08-27
Also published as: DE3905753A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Denitrifikation von Wasser mit mindestens einem Becken, welches mit mindestens einem Tauchtropf- oder Scheibentauchkörper ausgerüstet ist und von dem zu behandelnden Wasser durchströmt wird.

Durch die DE-OS 31 21 395 ist ein Verfahren und eine danach arbeitende Anlage zum Denitrifizieren von Wasser bekannt, wobei das im Wasser enthal tene Nitrat mit Hilfe von denitrifizierenden Mikroorganismen biochemisch in Anwesenheit eines Kohlenstoffdonators reduziert wird. Dem zu behandelnden Wasser wird ein niederes gasförmiges Alkan zugesetzt. Das Wasser wird anschließend mit das Alkan oxidierenden Mikroorganismen zur Entfernung des im Wasser befindlichen gelösten Nitrat-Sauerstoffes in Kontakt gebracht und überschüssiges Alkan als Kohlenstoffdonator beim Denitrifizieren verwendet. Als Alkan können Methan und Erdgas verwendet werden, wobei das denitrifizierte Wasser mit Frischluft gespült wird. Eine Anlage zum Denitrifizieren von Wasser mit einem mit denitrifizierenden Mikroorganismen besetzten Filterbett ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Filterbett eine Dosiereinrichtung für niederes gasförmiges Alkan und ein mit das Alkan oxidierenden Mikroorganismen besetztes Filterbett vorgeschaltet ist. Dem Filterbett ist ein Rieslerbehälter mit Frischluftzufuhr nachgeschaltet. Die Nachteile dieses Verfahrens sowie der danach arbeitenden Anlage sind im wesentlichen darin begründet, daß diese verhältnismäßig umfangreiche Verfahrensschritte benötigen, um eine entsprechende Denitrifikation des Wassers mit anschließender Frischluftzufuhr herbeizuführen.

Ferner ist einem Aufsatz aus der Zeitschrift "Galvanotechnik" 78 (1987) Nr. 12, Seiten 3659 ff. eine mobile Abwasseranlage in Containerbauweise zu entnehmen. Innerhalb standardmäßiger Container sind Tauchtropfkörper in Form eines Zellrades angeordnet, wobei das Wasser die jeweilige Containerstufe in Längsrichtung durchströmt. In Abhängigkeit der Abwasser menge können mehrere Container mit Zellrädern nebeneinander bzw. hinte reinander angeordnet werden. Durch diese Maßnahme ist eine biologische Reinigung von Abwasser möglich. Eine Denitrifikation ist hier jedoch nicht vorgesehen.

Eine der biologischen Abwasserreinigung nachgeschaltete Stufe zur Denitrifikation, wie sie beispielsweise in der DE-OS 31 21 395 beschrieben ist, würde eine unverhältnismäßig große Anlage ergeben, die vielfach aus Platzgründen nicht realisierbar ist.

Der DE-OS 33 40 549 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur biolo gischen Denitrifikation von Wasser zu entnehmen. Das zu denitrifizierende Wasser wird unter Einsatz eines gasförmigen Reduktionsmittels in einem unter anoxischen Bedingungen betriebenen, ein Trägermaterial für die Denitrifikation enthaltenden Reaktor behandelt. Das Trägermaterial wird hierbei mit Reduktionsgas und ggf. mit Denitrifikanten beladen und in Kontakt mit dem zu denitrifizierenden Wasser gebracht. Als Trägermaterialien kommen hierbei unterschiedliche Kunststoffe, Naturschwämme und/oder Kautschukgummischwämme zum Einsatz. Auch wenn hier bereits eine Denitrifikation von Wasser auf biologische Weise herbeiführbar ist, so ist das vorgeschlagene Verfahren dennoch als aufwendig anzusehen, da die Trägermaterialien im Anschluß an die Denitrifikation wieder entfernt werden müssen.

Darüber hinaus sind der DE-OS 35 34 957, der EP-OS 65 035 sowie der DE-Z Wasserwirtschaft 70 (1980) S. 397-401 Denitrifikationsverfahren unter Zusatz von reduzierenden Gasen zu entnehmen, die auch für Trinkwasser geeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrich tung zu konzipieren, die mit einfachen Mitteln eine optimale Denitrifikation bei wirtschaftlicher Nutzung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird einrichtungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil des Beckens bzw. des Tauchtropf- oder Scheibentauchkörpers mittels einer einen Hohlraum zwischen sich und der Wasseroberfläche bildenden Abdeckung hermetisch gegen die Atmosphäre abgedichtet ist, und daß von außen Gase, insbesondere Biogase, Alkane, Wasserstoffgas, ggf. unter Zugabe von Kohlendioxid über entsprechende Leitungen und Ventile in den Hohlraum einleitbar sind.

Vorzugsweise entspricht die Abdeckung etwa der äußeren Kontur des Tauchkörpers und reicht mit ihren dem Wasser zugewandten Bereichen bis unter die Wasseroberfläche. In Abhängigkeit vom Anwendungsfall kann die Abdeckung heb- und senkbar bzw. schwenkbar ausgebildet, sowie ggf. oberhalb des bzw. der Becken verfahrbar sein, um so an beliebiger Stelle eine Denitrifikation vornehmen zu können.

Das durch den Tauchkörper in das Wasser eingetragene Gas dient als Kohlenstoffdonator beim Vorgang der Denitrifikation.

Ferner wird ein Verfahren zur Denitrifikation von Wasser vorgeschlagen, indem das Wasser kontinuierlich umgewälzt, zumindest ein Teil des Wasserumlaufbereiches hermetisch gegen die Atmosphäre abgedichtet und in den abgedichteten Bereich Gase, insbesondere Biogase, Alkane, Wasserstoff gas, ggf. unter Zugabe von Kohlendioxid, eingeleitet und die Gase durch die Umwälzung in das Wasser eingetragen werden, wobei zum Aufbau eines vorgege benen Gegendruckes im abgedichteten Bereich nur eine solche Gasmenge zugeführt wird, wie durch die mikrobiologischen Umsetzungsprozesse verbraucht wird.

In Verbindung mit mindestens einer biologischen Stufe wird hier in einfacher Weise eine wirksame Denitrifikation des zu behandelnden Abwassers herbeigeführt, ohne große bauliche Maßnahmen zu benötigen.

Die Vorteile der Erfindung sind im wesentlichen darin begründet, daß

- die Gesamtanlage lediglich eines geringen Bauaufwandes bedarf
- die Einrichtung nachrüstbar ist
- keine zusätzlichen Becken vonnöten sind
- eine intermittierende Betriebsweise realisierbar ist
- die Einrichtung bei Bedarf einsetzbar ist
- keine Verunreinigung des Wassers stattfindet
- eine vollständige Denitrifikation auch in Schwachlastphasen und im Winter durchführbar ist
- die Gesamtanlage nur geringe Betriebskosten (Abdeckung + Gas) verursacht.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Becken in Containerbauweise im Schnitt mit darin angeordnetem Tauchtropfkörper in Form eines Zellrades

Fig. 2 Becken in Containerbauweise im Schnitt mit darin angeordnetem Scheibentauchkörper

Fig. 3 Becken in Containerbauweise im Schnitt mit darin angeordnetem Tauchkörper mit Druckluftantrieb.

Fig. 1 zeigt ein Becken 1 in Containerbauweise im Schnitt, welches von Wasser in Pfeilrichtung (Längsrichtung) durchströmt wird. Das nitrathaltige Wasser ist hierbei mit 2 bezeichnet. Innerhalb des Beckens 1 ist mindestens ein um eine Horizontalachse drehbarer Tauchtropfkörper 3 in Form eines Zellrades angeordnet. Der Tauchtropfkörper 3 ist im Bereich seiner gesamten axialen Erstreckung von einer heb- und senkbaren Abdeckung 4 umgeben, deren Kontur etwa der des Tauchtropfkörpers 3 entspricht. Die Abdeckung 4 reicht mit ihren dem nitrathaltigen Wasser 2 zugewandten Enden 5, 6 bis unter die Wasseroberfläche 7. Somit wird eine hermetische Abdichtung gegen die Atmosphäre (Umgebungsluft) hergestellt. In den sich zwischen der Wasseroberfläche 7 und der den Tauchtropfkörper 3 umgebenden Abeckung 4 bildenden Hohlraum 8 wird von außen ein beispielsweise in einem Behälter 9 vorgesehenes Gas (in diesem Fall Methan) über Leitungen 10 und Ventile eingeleitet. Dabei wird durch den sich aufbauenden Gegendruck im Bereich des Hohlraumes 8 nur soviel Methan durch den Tauchtropfkörper 3 in das Wasser eingeleitet, wie durch die mikrobiologischen Umsetzungsprozesse verbraucht wird. Das Methangas dient hierbei als Kohlenstoffdonator beim Vorgang der Denitrifikation.

Fig. 2 zeigt ebenfalls ein Becken 1 in Containerbauweise im Schnitt. Anstelle des Tauchtropfkörpers gem. Fig. 1 ist hier ein Scheibentauchkörper 12 im Becken 1 vorgesehen. Die Abdeckung 4 reicht mit ihren Endbereichen 5, 6 bis unter die Wasseroberfläche 7, so daß auch hier eine hermetische Abdichtung gegen die Atmosphäre erzeugt wird. Die Zufuhr des Gases erfolgt über das Ventil 11.

Analog zu den Fig. 1 und 2 weist auch Fig. 3 ein Becken 1 in Containerbauweise auf. Der hier vorgesehene Tauchkörper 13 wird mit Druck luft 14 betrieben. Auch hier reichen die Enden 5, 6 der Abdeckung 4 bis unter die Wasseroberfläche.

Claims

1. Einrichtung zur Denitrifikation von Wasser mit mindestens einem Becken (1), welches mit mindestens einem Tauchtropf- oder Scheibentauchkörper (12, 13) ausgerüstet ist und von dem zu behandelnden Wasser (2) durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Beckens (1) bzw. des Tauchtropf- oder Scheibentauchkörpers (12, 13) mittels einer einen Hohlraum (8) zwischen sich und der Wasseroberfläche (7) bildenden Abdeckung (4) hermetisch gegen die Atmosphäre abgedichtet ist, und daß von außen (9) Gase, insbesondere Biogase, Alkane, Wasser stoffgas, ggf, unter Zugabe von Kohlendioxid, über entsprechende Leitungen (10) und Ventile (11) in den Hohlraum (8) einleitbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (4) etwa der äußeren Kontur des Tauchtropf- oder Scheibentauchkörpers (12, 13) entspricht und mit ihren dem Wasser (2) zugewandten Bereichen (5, 6) bis unter die Wasseroberfläche (7) reicht.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (4) heb- und senkbar bzw. schwenkbar ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (4) oberhalb des bzw. der Becken (1) verfahrbar ist.

5. Verfahren zur Denitrifikation von Wasser, indem das Wasser kontinuier lich umgewälzt, zumindest ein Teil des Wasserumlaufbereiches hermetisch gegen die Atmosphäre abgedichtet und in den abgedichteten Bereich Gase, insbesondere Biogase, Alkane, Wasserstoffgas, ggf. unter Zugabe von Kohlendioxid, eingeleitet und die Gase durch die Umwälzung in das Wasser eingetragen werden, wobei zum Aufbau eines vorgegebenen Gegendruckes im abgedicheteten Bereich nur eine solche Gasmenge zugeführt wird, wie durch die mikrobiologischen Umsetzungsprozesse verbraucht wird.