DE3932321A1

DE3932321A1 - Multi-chambered bio-reactor for waste water purificn. - is slowly rotated in vat by internal liq. transfers

Info

Publication number: DE3932321A1
Application number: DE19893932321
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Tatura
Original assignee: Beyer Wolf G Dipl-Ing 4044 Kaarst De; Krettek Otmar Prof Dr-Ing 5100 Aachen De; Lux Ewald Dipl-Ing 4000 Duesseldorf De; Meyer-Plate Ingolf Dipl-Ing 5000 Koeln De; SCHUCH HANS-WILLI 5060 BERGISCH-GLADBACH DE; SCHUMACHER KARL JUERGEN DR 5000 KOELN DE; Zeus Leo Drjur 5000 Koeln De; BEYER WOLF G; LUX EWALD DIPL ING; MEYER PLATE INGOLF DIPL ING; SCHUCH HANS WILLI; ZEUS LEO DR JUR
Current assignee: Tatura Joachim Dipl-Ing 5112 Baesweiler De Z
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1990-03-22

Abstract

A bioreactor, suitable for removing surplus nitrates from agricultural drainage water, or for other decontamination functions which also use bacteria colonies, has these colonies on a filling of support bodies inside the multiple sectors of a drum rotating about a horizontal axis within a vat. The drum is slowly rotated by gravitational forces produced by systematic transfer of lip from one sector to an adjacent sector. During rotation the contents are subjected to UV radiation from a source in the vat side-wall. The reactor can be set up in locations without electrical power supply, and any small amts. of electrical current needed for control and quality measurement are produced by using the rotating reactor as a generator. ADVANTAGE - All the main features of the reactor are ecologically desirable.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Tauchkammer- Bioreaktor zum mikrobiellen Abbau prinzipiell von Nitrat übermengen aus Landschafts-, Siedlungs-, Landwirtschafts-, Gewerbe- und Industrieabwässern, aber auch alternativer Flüssigkeitsdekontaminierung "M", da aufgrund von autarker Steuerung der zellenvermehrenden C-Quellen-Nährstoffimpli kation und seiner Füllkörperaktivitätskinetik "QF" op timale Vegetationsbedingungen für heterotrophe Bakterien kontinuierlich gesichert werden, wodurch eine maximale mikrobiologische Nitratabbauleistung in den Durchsatz flüssigkeiten "M" erreicht wird, bei leistungssynchroni sierter Durchflußmengenregelung adäquat zur Nitratbe lastung der zu behandelnden Wasserarten "M", wobei als Antriebs- und Steuerenergiequelle die hydrodynamische Kraft genutzt wird, die mittels ihrer kinetischen Größe beim natürlich differierendem Zu-Ablaufspotential des flüssigen Mediums "M" oder am Zwangsleitungsanfang durch Pumpenwirkung auftritt, die Zuleitung dabei als Energie transmitter nutzend, so daß unabhängig von einem direkten thermoenergetischen Antriebsanschluß, der Einsatzstandort gewählt werden kann, da nach Schaffung der technologischen Voraussetzung, das ist das gleichmengige Laden der Tauch kammern 18 mit vorgegebenem Füllkörper "QF" und Schließen der Füllkörperladelukendeckel 29 und Reaktorwannen-Ab dichtungsdeckel 2 sowie der Speicherung des entsprechenden Nährstoffes im Tank des Nährstoffmengenimplikators 9, das Entlüftungsventil 15 der Vakuumpumpe 14 geöffnet wird, wie auch der Zuflußabsperrhahn 5 an der Zuflußdüse 3, wonach sich die Reaktorwanne 1 bis zur Spiegelmarke mit nitratbelastetem Wasser "M" füllt und gleichzeitig mittels der Zuflußdüseneinleitung 3 die flüssigkeitsanteiligen zu Bläschen agglomerierten Luftpartikel über die Wasser spiegeloberfläche entweichen, bis zum Abschluß der No minalmengenflutung des aufzubereitenden Mediums "M" in der Reaktorwanne 1, was somit den Vorabstop des Zufluß schwimmers 6 bewirkt, den Nährstoffimplikator 9 ein schaltet, wie auch die Zuflußventile 21, 21.1 der eizelnen Tauchkammern 18 in deren zugeordnetem Sektor zyklisch öffnet, wodurch die in der Reaktorwanne 1 zeitgestaute Flüssigkeit "M" hintereinander die Tauchkammer 18 bis an den Entgasungsdom 26 nacheinander füllt, da der Stick stoffaustritt 11 den atmosphärischen Druckausgleich er möglicht, wodurch das mittels zyklischer Nachfolgeflutung auftretende Übergewicht eine periodische, längsaxige Drehbewegung des Tauchkammerblocks 17.1-25 und 29 verursacht, was solange geschieht bis alle Tauchkammern 18 durch die Flüssigkeits-Übergangsbrücken 22 entsprechend verfüllt wurden und der trommelartige Tauchkammerblock 17-25 und 29 zum Stillstand kommt, bei gleichzeitigem Schließen des Zuflußabsperrhahns 5, des Entlüfungsventils 15 und des Nährstoffimplikators 9 durch einen Impuls des Schwimmers 6 für solange bis die mit dem C-Quellen-Nähr stoff parallel in die zwischengestaute Flüssigkeit "M" im plizierten, heterotrophen Bakterien eigenzellenvermehrend sowie nitratreduzierend gewirkt haben und nach vorab ma nuellem effektbestätigendem Testat der Ausflußstutzen 10 geöffnet wird und das Wasser "M" der zur Zeit sich am höchsten im Auftriebssektor befindenden Tauchkammer 18 über den tieferen, mittig angebrachten und durch die Kanalblende 20 geteilten Abschnitt des Abflußkanals 19 abgeleitet wird, da das entsprechende Abflußventil 21.1 durch die Steuerwalze 12 geöffnet wurde und der Stick stoffaustritt 11 den atmosphärischen Druckausgleich er möglicht, womit eine kontinuierliche Durchfluß-Drehbe wegung einsetzt, deren Maschinenfunktion auf dem ständig auftretenden hydrogravitätischen Potential beruht und mit in schwachen Gleichstrom umgeformten Bremsenergie des Drehzahlreglers 7 zusammenwirkt, welche sowohl dissotia tive Qualitätsmessungen mit Steuerimpulsnutzung von Durch flußmenge, Verweilzeit und Implikation ermöglicht, als auch die Energiespeisung des UV-Strahlers 16, des Impli kators 9 und der Vakuumpumpe 14, die einerseits den wasserfreien Raum der Reaktorwanne 1 in eine sauerstoff arme Luftunterdruckzone versetzt und anderseits mit dieser abgezogenen Fracht, das aus dem Rückstandfilter 13 abfließende denitrifizierte Wasser mit nominalem Sauer stoffanteil wieder anreichert.The invention relates to a hydrodynamic immersion chamber bioreactor for microbial degradation, in principle of excess quantities of nitrate from landscape, urban, agricultural, commercial and industrial wastewater, but also alternative liquid decontamination "M", since due to self-sufficient control of the cell-multiplying C-source nutrient impli cation and its packing activity kinetics "QF" optimal vegetation conditions for heterotrophic bacteria are continuously ensured, whereby a maximum microbiological nitrate degradation capacity in the throughput liquids "M" is achieved, with output-synchronized flow rate control adequate for nitrate pollution of the water types to be treated "M", whereby as The drive and control energy source is used the hydrodynamic force, which occurs by means of its kinetic size with the naturally differing inlet and outlet potential of the liquid medium "M" or at the beginning of the positive line due to pump action, the Zule itung as an energy transmitter, so that regardless of a direct thermo-energetic drive connection, the location can be chosen, because after creating the technological prerequisite, that is the even loading of the immersion chambers 18 with the specified filler "QF" and closing the filler hatch cover 29 and From reactor trough sealing cover 2 and the storage of the corresponding nutrient in the tank of the nutrient quantity simulator 9 , the vent valve 15 of the vacuum pump 14 is opened, as well as the inflow shut-off valve 5 on the inflow nozzle 3 , after which the reactor trough 1 up to the mirror mark with nitrate-contaminated water "M" fills and at the same time by means of the inlet nozzle 3, the liquid particles agglomerated to form bubbles escape over the surface of the water until the end of the flooding of the medium "M" in the reactor trough 1 , thus preventing the preliminary stop of the inflow float 6 causes the nutrient replicator 9 to switch on, as does the inflow valves 21 , 21.1 of the individual immersion chambers 18 in their associated sector which open cyclically, as a result of which the liquid "M" stowed in the reactor trough 1 successively immerses the immersion chamber 18 up to the degassing dome 26 fills one after the other because the nitrogen outlet 11 enables atmospheric pressure equalization, as a result of which the excess weight which occurs by means of cyclic subsequent flooding causes a periodic, longitudinal axial rotary movement of the immersion chamber blocks 17.1-25 and 29 , which happens until all immersion chambers 18 are filled accordingly by the liquid transition bridges 22 were and the drum-like immersion chamber block 17-25 and 29 comes to a standstill, with the simultaneous closing of the inflow shut-off valve 5 , the vent valve 15 and the nutrient replicator 9 by a pulse from the float 6 for as long as until the substance with the C-source nutrient in parallel in the two have jammed liquid "M" in the plotted, heterotrophic bacteria that have increased their own cells and reduced nitrate, and after preliminary effect-confirming test, the outflow nozzle 10 is opened and the water "M" currently in the buoyancy sector 18 , which is located in the buoyancy sector, above the lower, centrally located one and through the channel orifice 20 divided section of the drain channel 19 is derived, since the corresponding drain valve 21.1 was opened by the control roller 12 and the nitrogen outlet 11 enables atmospheric pressure compensation, thus using a continuous flow rotary motion, the machine function of which is constantly occurring is based on hydrogravity potential and interacts with the braking energy of the speed controller 7 converted into weak direct current, which enables both dissotiative quality measurements with control pulse use of flow rate, dwell time and implication, as well the energy supply of the UV lamp 16 , the impliator 9 and the vacuum pump 14 , which, on the one hand, places the water-free space of the reactor trough 1 in a low-oxygen low-pressure zone and, on the other hand, with this withdrawn cargo, the denitrified water flowing out of the residue filter 13 with a nominal proportion of oxygen enriched again.

Bekannt ist, daß unter anderem Flüssigkeitsdekontami nierungsvorgänge die normenentsprechende Denitrifikation von Trink-, Grund- und Abwässern prinzipiell auf selektiv- differierte effektive chemisch-physikalische Methoden wie Ionenaustausch, Elektrodialyse und Umkehrosmose oder auf biotechnologischer Art und Weise mittels heterotropher Mikroorganismen in anoxischen Verhältnissen durchgeführt werden und das wiederum im statischen Prozeßablauf, wie beispielsweise von der Firma Preussag (Dinipor-Verfahren) oder im dynamischen Prozeßablauf wie es beim Hubstrahl- Bioreaktor für aerobe Abwasserreinigung von Prof. Brauer, Institut für anaerobe Abwasserreinigung der Technischen Universität Berlin, sowie beim Roto-Bioreaktor der Kern forschungsanlage Jülich der Fall ist.It is known that, among other things, liquid decontamination denitrification from drinking water, groundwater and waste water in principle to selective differentiated effective chemical-physical methods like Ion exchange, electrodialysis and reverse osmosis or on biotechnological way using heterotrophic Microorganisms carried out in anoxic conditions be and in turn in the static process flow, such as for example from Preussag (Dinipor process) or in the dynamic process flow as it is with the Bioreactor for aerobic wastewater treatment by Prof. Brauer, Institute for Anaerobic Wastewater Treatment of Technical University of Berlin, and the core of the roto-bioreactor research facility Jülich is the case.

Das gemeinsame Kennzeichen dieser Anlagen oder Maschinen ist deren hoher Material- und Betriebsenergiebedarf im Verhältnis zum erzielten Effekt und Nachteil zugleich, denn die statischen Systeme setzen ein hohes Arbeitsvo lumen und größere, öfter zu wechselnde Füllkörpermengen "QF" voraus, wogegen die bisher gekannten dynamischen Bioreaktoren, die zwar zum Unterschied bei gleichem Durchsatzeffekt eine kleinere Anlagenmasse von den statischen Systemen aufweisen, aber dafür einen höheren Antriebsenergiebedarf pro Leistungseinheit haben, da kon tinuierlich deren Füllkörpermasse "QF" in einseitig wechselnde Bewegung versetzt werden muß. Der gravierende Unterschied der erfindungstreuen Maschine zur bisher be kannten Konstruktion der aufwendigeren statischen Deni trifikation wie auch der rotierenden Ausführung, besteht in ihrer von Leistung in Zeit, Raum mittels Maschinen masse und Betriebskosten deren relevant vorteilhaften Kostengröße. Die konventionellen Konstruktionen weisen nämlich, außer Energie-Anschlußinstallation, Antriebsvor richtungen und mit diesem zusammenhängend den Bedarf von Zusatzelementen, einen wälzmassen-differierten Dauerhub des Füllkörpers auf, sowie die ausschließlich mechanische Lagerungen, deren Reibungszahl mindestens zehnmal höher ist als die Reibungszahl der erfindungstreuen Wasser lagerung.The common characteristic of these systems or machines is their high material and operating energy requirements in relation to the achieved effect and disadvantage at the same time, because the static systems require a high working volume and larger, frequently changing packing quantities "QF" , whereas the previously known dynamic bioreactors which, in contrast to the same throughput effect, have a smaller system mass from the static systems, but have a higher drive energy requirement per power unit, since their filler mass "QF" has to be continuously set in one-sided alternating movement. The serious difference between the machine true to the invention and the previously known construction of the more complex static deni trification as well as the rotating version consists in its performance in time, space by means of machine mass and operating costs, their relevant advantageous cost. The conventional constructions have, in addition to energy connection installation, Antriebsvor devices and with this the need for additional elements, a rolling-mass-differentiated long stroke of the packing, as well as the exclusively mechanical bearings, whose coefficient of friction is at least ten times higher than the coefficient of friction of the inventive water storage .

Daher liegt dem hydro-dynamischen Tauchkammern-Bioreaktor vorrangig zugrunde, aufgrund seiner markanten Ausführungs und Betriebseffekte, wirtschaftlich äußerst vorteilhaft und in spürbarer, allgemeiner Größenordnung fast überall bei der Denitrifizierung von Trink-, Grund- und Abwässern zum landesweiten Einsatz zu gelangen, was durch dessen günstigem Verhältnis von Maschinenmasse zur Leistung eine beispiellose Begründung finden wird.That is why the hydro-dynamic immersion chamber bioreactor primarily based on its striking design and operational effects, economically extremely beneficial and on a noticeable, general scale almost everywhere in the denitrification of drinking, ground and waste water to be deployed nationwide, which by what favorable ratio of machine mass to performance will find unprecedented justification.

Mittels erfindungstreuer Konstruktionseigenschaften, wird alternativ zu bisher bekannten Prinzipien die hydrodyna mische Energie des eingeleiteten nitrathaltigen Wassers "M" genutzt um im Vergleich zu den bisher bekannten De nitrifikationssystemen mit größenanalogen Bio-Effekten qualitätsgesteuerten Durchsatz kostengünstiger und auf wandsärmer zu erzielen, denn dieser bislang nicht er reichte Wirkungsgrad wird im Effektverbund mit projek tiertem Tauchkammer-System 18, welches prinzipiell waage entsprechend ausbalanciert arbeitet, somit noch exerge tisch stark gesteigert wird, wobei die Wirksamkeiten be kannter Nährstoffträger und Füllkörperstrukturen "QF" der konventionellen Mikro-Biosphäre vollkommen optimiert werden mittels synchronisierter Steuerung 8 von biother mischen, biochemischen, mikrobiologischen, energetischen und elektro-mechanischen Verbundeffekten, was sich in öko logisch-medizinischer und zugleich wirtschaftlicher Hin sicht vorteilhaft bei der kommunalen und gewerblichen Trink- und Abwasserwirtschaft auswirken wird. Die mar kanten Kennzeichen und zugleich Vorzüge des solo- oder im Block arbeitenden, hydrodynamischen Tauchkammern-Biore aktors, welcher unabhängig von elektrischer Antriebs energiezuleitung überall zum prinzipiellen Denitrifi zierungseinsatz von Trink- und Abwässern "M" gelangen kann, um mittels Bakterienstämmen und für diese vorge sehene Füllkörper "QF" sowie Nährstoffträgern zu Grunde gelegter Art, die durch entsprechend gewählte mikrobi elle Methode vorgegeben sind, vorrangig Nitratübermengen aus Flüssigkeiten "M" abzubauen, aber auch andere Dekon taminierungsverfahren auf roto-dynamischer Basis aufwand arm und kostengünstig durchzuführen, ergeben sich aus der erfindungstreuen Konstruktion, welche im Ausführungsbei spiel des hydro-dynamischen Tauchkammern-Bioreaktors sich aus dem statischen Teil 1-17 und dem zugepaßten dyna mischen Teil 17.1-25+29 zusammensetzt, wobei der sta tische Teil 1-17 aus der Reaktorwanne 1 mit Abdichtungs deckel 2, dem Zuflußkanal 3, Anschlußstutzen 4, Zufluß absperrhahn 5 mit Schwimmer 6, dem Drehzahlregler 7 mit Mikro-Gleichstromgenerator 7.1 und elektro-magnetischer Gangschaltung 7.2, der elektronischen Meß- und Regelauto matik 8.1 mit Digitalanzeige 8.2 von Durchsatzgutmenge, Nitratbelastung beim Zufluß, Ausfluß und dem Nährstoff mengenimplikator 9, dem Ausflußstutzen 10 mit Stickstoff austritt 11, Stopfbuchsen 17 des Kanalendstücks und der Ventilsteuerwalze 12, dem mikrobiologischem Rückstand filter 13, der Vakuumpumpe 14 mit Sauerstoffrückspeisung 15 im Ausflußstutzen 4 mit UV-Strahler 16, den zwei stirn seitigen Tauchkammerblock-Gleitsitzarretierungen 17.1 be stehen, und der dynamische Maschinenteil 17.1-25+29, welcher in Form eines Tauchkammerblocks ausgeführt ist, der sich im wesentlichen zusammensetzt aus den längs achsigen mit einem Wandungsteil 18.1 aneinanderliegenden und stirnseitig abgeschlossenen Tauchkammern 18, die ringartig um den zentrisch gebildeten Gemeinschaftszu- und abflußkanal trommelförmig angeordnet sind, dessen Zu- und Abflußzone "A"+"Z" mittels einer Kanalblende 20 vonein ander getrennt sind, weiterhin aus den im Zu- und Abfluß kanal entsprechend eingesetzten Zufluß- und Abflußventilen 21.1, den beiderseits stirnwandig angesetzten Flüssig keits-Übergangsbrücken 22, den beiderseitigen Füllkörper blenden 23, den tauchkammerinneren Füllkörpermischflügeln 24, dem Entgasungsring 25 mit Entgasungsdom 26, Tauch kammer-Entgasungsschleusen 27 und Stickstoffaustritt 28 und den jeweils am Außenmantel 18.1 der Tauchkammern 18 dicht angebrachten Füllkörperladelukendeckel 29.By means of design properties true to the invention, the hydrodynamic energy of the introduced nitrate-containing water "M" is used as an alternative to previously known principles in order to achieve quality-controlled throughput more cost-effectively and with less wall space compared to the previously known de-nitrification systems with size-analogous bio-effects, because this has not been achieved so far Efficiency is increased in the effect network with projected diving chamber system 18 , which in principle works in a correspondingly balanced manner, thus being increased exergenically, whereby the efficacy of known nutrient carriers and packing structures "QF" of the conventional micro-biosphere are fully optimized by means of synchronized control 8 of biothermic, biochemical, microbiological, energetic and electro-mechanical composite effects, which is advantageous from an ecological, medical and at the same time economic point of view for municipal and commercial drinking water and wastewater management. The distinctive characteristics and at the same time advantages of the solo or block-working, hydrodynamic immersion chamber biorector, which, regardless of the electrical drive energy supply, can be used everywhere for the basic denitrification of drinking and waste water "M" , by means of bacterial strains and for these seen packing "QF" as well as nutrient carriers of the type that are specified by the microbial method chosen, primarily to remove excess nitrates from liquids "M" , but also to carry out other decontamination processes on a roto-dynamic basis with little effort and inexpensively the fictional construction, which in the exemplary embodiment of the hydro-dynamic plunge chamber bioreactor is composed of the static part 1-17 and the adapted dynamic part 17.1-25 + 29 , the static part 1-17 of the reactor trough 1 with sealing cover 2 , the inflow channel 3 , Connection piece 4 , inlet shut-off valve 5 with float 6 , the speed controller 7 with micro-DC generator 7.1 and electro-magnetic gear shift 7.2 , the electronic measurement and control automatics 8.1 with digital display 8.2 of throughput quantity, nitrate load at the inflow, outflow and the nutrient quantity multiplier 9 , the outlet nozzle 10 with nitrogen 11 , glands 17 of the channel end piece and the valve control roller 12 , the microbiological residue filter 13 , the vacuum pump 14 with oxygen recovery 15 in the outlet nozzle 4 with UV lamp 16 , the two end-side plunger block sliding seat locks 17.1 , and the dynamic machine part 17.1-25 + 29 which an immersion chamber block is in the form which is substantially composed of the longitudinal axis with a wall portion 18.1 adjacent and frontally closed immersion chambers 18, the ring-like manner around the centrally formed Community financial and drain channel are arranged drum-shaped, the inflow and outflow zone "A" + "Z" are separated from each other by means of a channel orifice 20 , further from the inflow and outflow valves 21.1 used accordingly in the inflow and outflow channel, the liquid attached to both ends of the end wall Transition bridges 22 , the fillers on both sides cover 23 , the filler mixing blades 24 inside the diving chamber, the degassing ring 25 with degassing dome 26 , immersion chamber degassing locks 27 and nitrogen outlet 28 and the filler loading hatch cover 29, which is tightly attached to the outer jacket 18.1 of the immersion chambers 18 .

Dieser sich drehender Block 17.1-25+29, welcher ein Ver bundsystem aus mehreren teilseitig aneinanderliegenden Kammern 18 bildet und in Form eines längsachsigen Zylinder gefüges mit zentrischen Gemeinschaftsabflußkanal 19, reihenverbindenden Umleitungsbrücken 22 sowie mit äußeren Ein- und inneren Ausflußventilen 21.+21.1 ausgestattet ist, was im technologie- und maschineneffektiven Leistungsverbund mit der den statischen Hauptteil bildenden Wanne 1 und der in diese eingebaute elektro mechanischen Regeltechnik 7 die erfindungsgemäße Funk tionstüchtigkeit bewirkt, indem dieser vertikal in dem flexibel arretierten Block 17.1-25+29 im zugeleiteten Medium "M" zum horizontal-drehbaren Schwimmen kommt, da die in der Reaktorwanne 1,2 zeitgestaute Durchsatzflüssig keit "M" dort durchsatzkompensiert wird, um periodisch die flüssigkeitsentleerten Tauchkammern 18 durch das gra vitätische Druckpotential nachzufüllen, welches zwischen dem höheren Flüssigkeits "M"-Spiegelbereich und dem tieferen Niveau des zentrischen Gemeinschaftskanals 19 kontinuierlich auftritt, wodurch die systematische, längs achsig-horizontale Drehbewegung des Kammernverbundsystems 18 mittels der Auftriebskraft der jeweils entleerten Kammern 18 bewirkt wird, wodurch die Denitrifizierungs- oder Alternativreaktionen sogar in antriebsarmen, abgelegenen oder energieversorgungsschwierigen Standorten umwelt- und gesundheitsfreundlich eingesetzt werden kann.This rotating block 17.1-25 + 29, which forms a United bundle system from several partially adjacent chambers 18 and is equipped in the form of a longitudinal cylinder structure with a central common drain channel 19 , row-connecting diversion bridges 22 and with external inflow and outflow valves 21. + 21.1 What in the technology and machine-effective performance network with the trough 1 forming the static main part and the built-in electro-mechanical control technology 7 brings about the functionality according to the invention by this vertically in the flexibly locked block 17.1 - 25 + 29 in the supplied medium "M" comes to horizontally rotatable swimming, since the throughput liquid speed "M" in the reactor trough 1,2 is pent-up there to periodically refill the liquid-empty immersion chambers 18 by the gravitational pressure potential which exists between the higher liquid "M" level sensors Calibrated and the lower level of the central common channel 19 occurs continuously, whereby the systematic, longitudinal axis-horizontal rotary movement of the chamber composite system 18 is effected by means of the buoyancy of the respective empty chambers 18 , whereby the denitrification or alternative reactions even in locations with low drive, remote or difficult to supply energy environment - and can be used in a health-friendly manner.

Da die Erfindung außer dem geringen Reibungswiderstand der Wasserbettlagerung "M" noch eine Massenausgewogenheit des rotierenden Vorrichtungsteiles 17.1-25+29+"QF" auf weist, der sich aus mehreren längsachsigen mit den Wandungs teilen 18.1 aneinanderliegenden und stirnseitig abge schlossenen Tauchkammern 18 zusammensetzt, die ringartig um den zentrischen mit einer Kanalblende in die Zu- und Abflußzone "Z", "A" geteilten Durchflußkanal 19 eine Trommelform bildend, situiert sind, welche zur waage rechten Rotation durch die abgestimmte mengenbeeinflußte Arbeit der Zufluß- und Abflußventile 21+21.1 gerät, wo durch die Tauchkammern 18 einzeln mit dem flüssigen Durch satzgut "M" gefüllt und entleert werden oder in Verbund anordnung mittels der Übergangsbrücken 22 aber immer so, daß keinesfalls Füllkörpereinheiten "QF" mitgetragen werden, da Füllkörper-Korbblenden 23 dieses verhindern durch deren entsprechenden Abstand zu den beiderseitigen Stirnwänden 18.1 der Tauchkammern 18 deren Kammerwandung 18.1 mit Füllkörpermischflügeln 24 und Füllkörperlade lukendeckel 29 inklusive Entgasungsdom 26 bestückt sind, wodurch eine Füllkörperfreizone entsteht, in welcher die Entgasungsschleuse 27 immer ungehindert schwimmend sich am Flüssigkeitsspiegel "M" bewegt, um durch ihre elastische Verbindung mit dem Entgasungsring 25 beispiels weise freien Stickstoffaustritt 28 zu gewähren, ohne Ver lust von denitrifiziertem Wasser "M" oder der nitratüber mengigen Input-Flüssigkeit "M", welche vorerst die mit einem Abdichtungsdeckel 2 verschlossene Reaktorwanne 1 bedarfsentsprechend füllt durch die Funktion von An schlußstutzen 4, Zuflußabsperrhahn 5 mit Schwimmer 6 und Zuflußdüse 3, so daß der an die Reaktorwanne 1 be festigte Drehzahlregler 7 des in vertikaler Gleitsitz arretierung 17+17.1 gehalterten trommelförmigen Tauch kammerblocks 17.1-25+29 zweckentsprechend effektiv werden kann und somit auch der gekoppelte Mikro-Gleich stromgenerator 7.1, welcher dann die elektro-magnetische Gangschaltung 7.2, die digitale Meß- und Regelautomatik 8.1 sowie den mit dieser synchronisierten Nährkraft träger-Mengenimplikator 9 mit Betriebsenergie versorgt, wie auch die entsprechend befestigte Vakuumpumpe 14 mit Sauerstoffrückspeisung 15 im Raum des Ausflußstutzens 4, welcher mit einem Stickstoffaustritt 11, Rückstandfilter 13, UV-Strahler 16 und Stopfbuchsen 17+17.1 ergänzt ist, in denen abgedichtet das Kanalendstück 10 des Durchfluß kanals 19 drehbar sitzt, wie auch die Ventilsteuerwalze 12, wobei die Bremsenergie des Drehzahlreglers 7 mittels eines Mikro-Gleichstromgenerators 7.1 umgeformt als autarke Elektrokraftquelle dient.Since the invention, in addition to the low frictional resistance of the waterbed bearing "M", still has a mass balance of the rotating device part 17.1 - 25 + 29 + "QF" , which is composed of several longitudinal axis 18.1 parts that are adjacent to one another and end-side sealed immersion chambers 18 , which ring-shaped around the central flow channel 19 , which is divided into the inflow and outflow zone "Z", "A" with a channel orifice , forming a drum shape which rotates horizontally through the coordinated quantity-influenced work of the inflow and outflow valves 21 + 21.1 , where through the immersion chambers 18 individually filled and emptied with the liquid throughput material "M" or in a composite arrangement by means of the transition bridges 22 but always in such a way that no packing units "QF" are carried along, since packing basket covers 23 prevent this by their corresponding distance to the bilateral end walls 18.1 the diving chambers 18 whose chamber wall 18.1 are equipped with packing mixing vanes 24 and packing drawer hatch cover 29 including degassing dome 26 , thereby creating a packing free zone in which the degassing lock 27 always moves freely at the liquid level "M" , for example through its elastic connection to the degassing ring 25 To grant free nitrogen outlet 28 without loss of denitrified water "M" or the excess nitrate input liquid "M", which initially fills the reactor tank 1 sealed with a sealing cover 2 as required by the function of connection spigot 4 , inflow shut-off valve 5 with float 6 and inflow nozzle 3 , so that the be fixed to the reactor pan 1 speed controller 7 of the vertical sliding seat locking 17 + 17.1 held drum-shaped plunging chamber blocks 17.1 - 25 + 29 can be effectively effective and thus the coupled micro-DC generator 7.1 , which then supplies the electro-magnetic gearshift 7.2 , the digital automatic measurement and control system 8.1 and the synchronized nutrient carrier quantity simulator 9 with operating energy, as well as the correspondingly attached vacuum pump 14 with oxygen recovery 15 in the area of the outflow nozzle 4 , which with A nitrogen outlet 11 , residue filter 13 , UV lamp 16 and stuffing boxes 17 + 17.1 is added, in which the channel end piece 10 of the flow channel 19 is sealed, as is the valve control roller 12 , the braking energy of the speed controller 7 using a micro DC generator 7.1 transformed as a self-sufficient electrical power source.

Die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles ergibt weitere Einzelheiten der vorteilhaften Merkmale dieses erfindungstreuen hydrodynamischen Tauchkammern-Bioreak tors zur Denitrifikation von Trink-, Grund- und Abwässern, im Prinzip aber auch für andere mögliche Dekontami nierungsverfahren auf mikrobieller Basis sowie alter nativen roto-dynamischen Flüssigkeitsbehandlungsmethoden, die in der Zeichnung dargestellt sind.The description of an embodiment shows further details of the advantageous features of this inventive hydrodynamic plunge chamber bioreak tors for the denitrification of drinking, ground and waste water, in principle, but also for other possible decontami microbiological and aging processes native roto-dynamic fluid treatment methods, which are shown in the drawing.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Seitenansicht des schematisch dargestellten hydro-dynamischen Tauchkammern-Bioreaktors als Kon struktionsbeispiel. Fig. 1 is a side view of the schematically illustrated hydro-dynamic plunge bioreactor as a construction example Kon.

Fig. 2 die schematisch ausgeführte rechte Querschnitts hälfte A-A und linke Querschnittshälfte B-B der in Fig. 1 dargestellten Seitenansicht des dynamischen Tauchkammern- Bioreaktors im Konstruktionsbeispiel. Fig. 2 shows the schematically executed right cross-section half AA and left cross-section half BB of the side view shown in Fig. 1 of the dynamic diving chamber bioreactor in the construction example.

Der dynamische Tauchkammern-Bioreaktor zur Denitrifikation von Trink-, Grund- und Abwässern aber auch für analoge Verfahren auf hydro-dynamischer Basis, dessen sich drehender Block ein Verbundsystem aus mehreren teilseitig aneinanderliegenden Kammern bildet in der Form eines längsachsigen Zylindergefüges ist mit zentrischem Gemein schaftsabflußkanal, reihenverbindenden Umleitungsbrücken sowie äußeren Ein- und inneren Ausflußventilen ausge stattet. Das bewirkt im technologie- und maschinen effektiven Leistungsverbund mit der den statischen Haupt teil bildenden Wanne sowie in diese eingebauten elektro mechanischen Regeltechnik die erfindungsgemäße Funktions tüchtigkeit der Maschine. Da dieser Block in einer Wanne vertikalflexibel und drehbar arretiert ist, kommt er im zugeleiteten und dort zeitgestauten Medium zum langsam horizental-rotierenden Schwimmen, da diese Flüssigkeit in der Reaktorwanne durchsatzkompensiert wird, um peri odisch die flüssigkeitsentleerten Tauchkammern nachzu füllen mittels des gravitätischen Druckpotentials, welches zwischen dem höheren Flüssigkeits-Spiegelbereich und dem tieferen, im zentrischen Gemeinschaftskanal kontinuier lich auftritt. Somit bewirkt die zügig einsetzende Auf triebskraft der jeweils entleerten Kammer die systema tische, längsachsig-horizontale Drehbewegung des Kammern verbundsystems.The dynamic immersion chamber bioreactor for denitrification of drinking water, groundwater and waste water but also for analogue Process on a hydro-dynamic basis rotating block a composite system of several parts adjoining chambers forms in the shape of a longitudinal-axis cylinder structure is common with centric Drainage channel, bypass bridges connecting rows as well as outer inflow and outflow valves equips. That causes in technology and machinery effective alliance with the static main part-forming tub and electro built into this mechanical control technology the inventive function efficiency of the machine. Because this block in a tub vertically flexible and rotatably locked, it comes in supplied and there time-stowed medium to slow horizontal-rotating swimming because of this liquid throughput compensated in the reactor trough to peri or the liquid-empty immersion chambers fill by means of the gravitational pressure potential which between the higher fluid level area and the deeper, continuously in the central community channel Lich occurs. Thus, the rapid onset causes driving force of the emptied chamber the systema table, longitudinal axis-horizontal rotation of the chambers composite system.

Dadurch gelingt es, die Denitrifizierung- oder Alterna tivreaktionen sogar in antriebskraftarmen, abgelegenen oder energieversorgungsschwierigen Standorten umwelt- und gesundheitsfreundlich einzusetzen, wobei das - durch diese schwimmend-rotierende Konstruktion ermöglichte - Arbeits- Reibungsminimum, sogar eine notwendige, gesteuerte Dreh bewegungsbremsung bewirkt, deren umgeformte Energie zur Speisung der kontinuierlichen Regeltechnik und Qualitäts messung auf elektrolytischer Dissotiationsbasis dient.This succeeds in denitrification or alterna Active reactions even in remote, poorly powered or locations with difficult energy supply use health-friendly, whereby - through this floating-rotating construction enabled - working Minimum friction, even a necessary, controlled rotation causes motion braking, their converted energy to Supply of continuous control technology and quality measurement on an electrolytic dissotation basis.

Der gravierende Unterschied des Erfindungsgegenstandes zur bisher bekannten Konstruktion der aufwendigeren sta tischen Denitrifikation und solcher in rotierender Aus führung besteht im relevantem Leistungsvorteil von Kosten größen in analoger Zeit und Raum, welche nämlich in bis herigen Denitrifikationsvorrichtungen außer dem Aufwand von Mitteln für die Energie-Anschlußinstallation, den An triebsvorrichtungen und mit diesen im Zusammenhang stehen den Elementen, vor allen Dingen kostenaufwendig sind durch den bislang auftretenden wälzmassen-differierten Dauerhub des Füllkörpers und der ausschließlich mechanischen Lagerungen, deren Reibungszahl mindestens zehnmal höher ist als die Reibungszahl der erfindungstreuen Wasser lagerung.The serious difference between the subject matter of the invention to the previously known construction of the more complex sta tables denitrification and rotating off leadership consists in the relevant performance advantage of costs sizes in analog time and space, which in namely up to other denitrification devices in addition to the effort of means for power connection installation, the An drive devices and are related to them the elements, above all, are expensive through the rolling stroke-differentiated continuous stroke occurring so far of the packing and the exclusively mechanical Bearings whose coefficient of friction is at least ten times higher is the coefficient of friction of the water true to the invention storage.

Der bislang nicht erreichte ökologisch-ökonomische Faktor dieser Erfindung wird im Effektverbund des wassergelager ten Tauchkammersystems, das prinzipiell mit waagerecht ausbalancierten Füllkörpermengen arbeitet, auch noch durch Letzteres exergetisch stark gesteigert. Den bio-chemischen Prozeßablauf sichern bekannte Nährkraftträger und Füll körperstrukturen der entsprechenden konventionellen Mikro- Biosphäre, deren Leistungsfaktor mittels synchronisierter Steuerung ihres biothermischen-, biochemischen-, mikro biologischen-, energetischen- und elektro-mechanischen Verbundeffektes, einen optimalen Wirkungsgrad im Einsatz garantieren.The previously unattainable ecological-economic factor This invention is in the composite effect of water storage immersion chamber system, basically with horizontal balanced fill quantities works, also by The latter increased greatly exergetically. The bio-chemical Process flow ensure well-known nutrient carriers and filling body structures of the corresponding conventional micro- Biosphere, whose power factor by means of synchronized Control your biothermal, biochemical, micro biological, energetic and electro-mechanical Compound effect, optimal efficiency in use to guarantee.

Dieser im Konstruktionsbeispiel in Fig. 1 und Fig. 2 er findungstreu schematisch gezeigte hydrodynamische Tauch kammern-Bioreaktor, welcher sich aus den Positionen 1-29 alternativ zusammensetzt, wo seine charakteristischen Merkmale und Vorteile zugleich in grundsätzlichen Umrissen dargestellt sind, die prinzipienentsprechend bewirken, daß technologiegerecht und nutzungsalternativ dessen Einsatz standort unabhängig von einem bis jetzt vorbedingten ex tern-elektrischen Antriebsanschluß gewählt werden kann um dann mittels Bakterienstämmen, Füllkörperarten und Nährstoffträgern bekannter mikrobieller Methoden, vor rangig Nitratübermengen aus Flüssigkeiten abzubauen, aber alternativ auch andere Dekontaminierungsverfahren auf roto-dynamischer Basis nach Schaffung der technologischen Voraussetzung durchführen zu können, das ist nach dem gleichmengigen Laden der Tauchkammern 18 mit vorgegebenem Füllkörper "QF" und Schließen mittels der Füllkörperlade lukendeckel 29 wie auch die Reaktorwanne 1 mit dem Reak torwannen-Abdichtungsdeckel 2, sowie dem Speichern des entsprechenden Nährstoffes im Tank des Nährstoffmengen implikators 9, dem Öffnen des Entlüfungsventils 15 der Vakuumpumpe 14, wie auch des Zuflußabsperrhahns 5 an der Zuflußdüse 3. Diese vorher bestimmte Ausführung bewirkt, daß die Reaktorwanne 1 mit nitratbelastetem Wasser "M" bis zur Spiegelmarke gefüllt wird, wobei die flüssigkeits anteiligen Luftpartikel mittels der Zuflußdüseneinleitung 3 zu Bläschen agglomeriert werden und so über die Wasser spiegeloberfläche konstruktionsgerecht entweichen. Nach der Nominalmengenflutung des aufzubereitenden Mediums "M" in die Reaktorwanne 1 reagiert der Zufluß-Schwimmer 6 auch auf den Nährstoffmengenimplikator 9 diesen ein schaltend wie auch die Zuflußventile 21 der einzelnen Tauchkammern 18 zyklisch in deren Senksektor öffnend, wodurch die in der Reaktorwanne 1 vorher zeitgestaute Flüssigkeit "M" hintereinander die Tauchkammern 18 bis an den Entgasungsdom 26 jeweils flutet, da gleichzeitig der Stickstoffaustritt 28 den atmosphärischen Druckaus gleich ermöglicht.This in the construction example in Fig. 1 and Fig. 2 he inventively shown schematically hydrodynamic submersible bioreactor, which is composed of positions 1 - 29 alternatively, where its characteristic features and advantages are shown in basic outline, which in principle cause that In line with technology and alternative use, its location can be selected regardless of a previously required external electrical drive connection in order to then use bacterial strains, filler types and nutrient carriers to break down excessive amounts of nitrate from liquids, but also alternatively other decontamination processes based on rotodynamic methods To be able to create the technological prerequisite, that is after loading the immersion chambers 18 with the same amount of filler "QF" and closing the hatch cover 29 with the filler tray as well the reactor trough 1 with the reactor trough sealing cover 2 , and the storage of the corresponding nutrient in the tank of the nutrient quantity implicator 9 , the opening of the vent valve 15 of the vacuum pump 14 , and also of the inflow shut-off valve 5 on the inflow nozzle 3 . This previously determined design causes the reactor trough 1 to be filled with nitrate-contaminated water "M" up to the mirror mark, the liquid-containing air particles being agglomerated into bubbles by means of the inlet nozzle inlet 3 and thus escaping over the water mirror surface in accordance with the design. After the nominal amount of flooding of the medium to be treated, "M" in the reactor tank 1, the inflow float 6 also responds to the Nährstoffmengenimplikator 9 this a switching as well as the Valves for fuel supply 21 of the individual immersion chambers 18 cyclically opening in their Senksektor, whereby the time jammed in the reactor tank 1 before Liquid "M" successively floods the immersion chambers 18 to the degassing dome 26 , since at the same time the nitrogen outlet 28 enables the atmospheric pressure to equalize.

Das somit auftretende Übergewicht in einer Kammerblock hälfte 18 verursacht eine periodische, längsachsige Dreh bewegung der Tauchkammerblocks 18, was solange geschieht, bis alle Tauchkammern 18 durch die Flüssigkeits-Über gangsbrücken 22 entsprechend verfüllt wurden und der trommelartige Tauchkammerblock 18 zum Stillstand kommt, bei gleichzeitigem Schließen des Zuflußabsperrhahns 5, des Entlüftungsventils 15+27 sowie des Nährstoffimpli kators 9 mittels Impuls des Schwimmers 6.The resulting excess weight in a chamber block half 18 causes a periodic, longitudinal axis rotation of the diving chamber blocks 18 , which happens until all diving chambers 18 have been filled accordingly by the liquid transfer bridges 22 and the drum-like diving chamber block 18 comes to a standstill while closing the inflow shut-off valve 5 , the vent valve 15 + 27 and the nutrient implement 9 by means of the impulse of the float 6 .

Nachdem parallel die mit dem C-Quellen-Nährstoff in die zwischengestaute Flüssigkeit "M" implizierten, hetero trophen Bakterien sich zellenvermehren und entsprechend nitratreduzierend gewirkt haben, wird nach vorab manu eller effektbestätigender Messung, der Ausflußstutzen 10 geöffnet und das Wasser "M" der zur Zeit am höchsten im Auftriebssektor sich befindenden Tauchkammer 18 über den tieferen, mittig situierten und durch die Kanalblende 20 geteilten Abschnitt des Abflußkanals 19 abgeleitet, was durch das entsprechende Abflußventil 21.1, welches durch die Steuerwalze 12 geöffnet wurde, sowie den Stick stoffaustritt 11, der den Druckausgleich bewirkt, durch führbar ist. Dadurch setzt eine kontinuierliche Arbeits fluß-Drehbewegung ein, deren Maschinenfunktion auf dem ständig auftretenden hydro-gravitätischen Potential be ruht, im Zusammenwirken mit dem in schwachen Gleichstrom umgeformten Bremsenergieeffekt des Drehzahlreglers 7. Diese Energie gestattet sowohl die dissotiative Qualitäts messungen mit synchronisierter Steuerimpulsnutzung von Durchflußmenge, Verweilzeit und Implikation, wie auch das Betriebsenergiespeisen des UV-Strahlers 16, des Nährstoff mengenimplikators 9 und der Vakuumpumpe 14, welche einer seits den wasserfreien Raum der Reaktorwanne 1 in sauer stoffarmen Luftunterdruckbereich versetzt und anderseits mit dieser abgezogenen Fracht das aus dem Rückstandfilter 13 abfließende denitrifizierte Wasser "M" wieder mit nomi nalem Sauerstoffanteil dadurch anreichert.After the heterotrophic bacteria implicated in parallel with the C-source nutrient in the accumulated liquid "M" have multiplied and acted accordingly nitrate-reducing, after previously manual effect-confirming measurement, the outflow nozzle 10 is opened and the water "M" to Time at the highest in the buoyancy chamber 18 is derived via the deeper, centrally located and divided by the channel aperture 20 section of the drain channel 19 , which by the corresponding drain valve 21.1 , which was opened by the control roller 12 , and the nitrogen outlet 11 , which the Pressure equalization causes, is feasible. As a result, a continuous working flow rotary movement begins, the machine function of which is based on the constantly occurring hydro-gravitational potential, in cooperation with the braking energy effect of the speed controller 7, which is converted into weak direct current. This energy allows both the dissotiative quality measurements with synchronized control impulse use of the flow rate, dwell time and implication, as well as the operating energy supply of the UV lamp 16 , the nutrient quantity implicator 9 and the vacuum pump 14 , which on the one hand the water-free space of the reactor trough 1 in an oxygen-poor air vacuum area offset and, on the other hand, with this withdrawn freight, the denitrified water "M" flowing out of the residue filter 13 is again enriched with nominal oxygen fraction thereby.

Der mikrobielle Abbau von Nitratübermengen aus Trink wassern, die in die Nahrungskette gelangen, aber auch von Abwässern, welche die ökologischen Verhältnisse der Um welt belasten, geschieht prinzipiell mit Hilfe von hete rotrophen Bakterien, deren Nitrat-Abbaukapazität in Zeit und Raum von ihrer kontinuierlichen Population und somit von ihren Vegetationskriterien abhängt, so daß für diese existenzfördernde Bedingungen geschaffen sein müssen. Bestimmt werden die Voraussetzungen von den nominalen Durchsatzparametern und der Nitratfracht der Mediummenge "M", von der Füllkörpermasse "QF", von der Flüssigkeits temperatur, von der Kinetik des Durchsatzmediums "M" und von der C-Quellen-Nährstoffimplikation. Durch synchro nisiertes Zusammenwirken all dieser Parameter lassen sich leistungsoptimale Wirkungsbedingungen für eine erfindungs treue Effektivität erst dann erreichen. Prinzipiell er geben sich diese aus dem Vektor von konstanten Effekten wie der vegetativ-mikrobiellen Größe, welche von Raum, Zeit, Temperatur und C-Quellen-Nährstoffdosis festgelegt ist, und dem Vektor der flexiblen Effekte, welcher von der Flüssigkeitsdurchflußmenge und Nitratbelastung be stimmt wird. Da die konstanten Komponenteneffekte in der Vorrichtungskonstruktion - zwar regelbar - vorgegeben sind, muß die Steuerung der Durchflußmenge sicherstellen, daß die Verweilzeit im hydrodynamischen Tauchkammer-Bio reaktor von der flüssigkeitsanteiligen Nitratfracht be stimmt wird, unter der Voraussetzung, daß einer Aufnahme gasförmigen Sauerstoffs durch die angesetzten Mikroorga nismen konstruktiv vorgebeugt wird und das auch schäd licher UV-Einfluß auf diese ausgeschlossen werden muß. Die behandelte Flüssigkeit wird erst nach Austritt aus dem mikro-biologischen Reaktionsbereich und Durchlauf durch die UV-Schleuse mit Sauerstoff aus der internen und externen Umluft entsprechend wieder angereichert. Das volkswirtschaftliche und sanitär-relevante Ziel der Erfindung ist die sozialökologische Einführung dieses hydro-dynamischen Tauchkammer-Bioreaktors, vorrangig zum mikrobiellen Abbau von Niträtübermengen aus Landschafts-, Siedlungs-, Landwirtschafts-, Gewerbe- und Industrieab wässern, aber auch alternativ für prinzipienähnliche Ein sätze, da aufgrund der autarken Steuerung der zellenver mehrenden C-Quellen-Nährstoffimplikation und Füllkörper- "QF"-Aktivitätskinetik, für die heterotrophen Bakterien optimale Vegetationsbedingungen kontinuierlich gesichert werden. Dadurch wird in den Durchsatzflüssigkeiten "M" ein maximaler mikrobiologischer Nitratabbaueffekt er reicht, durch leistungssynchronisierter Durchflußmengen regelung 8.2 adäquat zur Nitratbelastung der zu behan delden Wasserarten "M". The microbial degradation of excess nitrates from drinking water that enters the food chain, but also of wastewater that pollute the ecological conditions of the environment, is done in principle with the help of hete rotrophen bacteria, whose nitrate degradation capacity in time and space from their continuous population and thus depends on their vegetation criteria, so that existential conditions must be created for them. The requirements are determined by the nominal throughput parameters and the nitrate load of the medium amount "M", by the packing mass "QF", by the liquid temperature, by the kinetics of the throughput medium "M" and by the C-source nutrient implementation. Only through synchronized interaction of all these parameters can performance-optimal operating conditions for an inventive fidelity be achieved. In principle, these result from the vector of constant effects such as the vegetative-microbial size, which is determined by space, time, temperature and C-source nutrient dose, and the vector of flexible effects, which is determined by the liquid flow rate and nitrate pollution . Since the constant component effects in the device construction - although adjustable - are predetermined, the control of the flow rate must ensure that the residence time in the hydrodynamic immersion chamber bio-reactor is determined by the liquid-containing nitrate load, provided that gaseous oxygen is absorbed by the batch Microorganisms is constructively prevented and that harmful UV influence on them must be excluded. The treated liquid is enriched with oxygen from the internal and external circulating air only after it has exited the microbiological reaction area and has passed through the UV lock. The economic and sanitary-relevant goal of the invention is the socio-ecological introduction of this hydro-dynamic diving chamber bioreactor, primarily for the microbial degradation of excess nitrate from landscape, settlement, agricultural, commercial and industrial wastewater, but also as an alternative for principles-like uses , because due to the self-sufficient control of the cell-multiplying C-source nutrient implication and packed "QF" activity kinetics, optimal vegetation conditions for the heterotrophic bacteria are continuously ensured. As a result, a maximum microbiological nitrate degradation effect is achieved in the throughput fluids "M" , through power-synchronized flow control 8.2 adequate for nitrate pollution of the water types "M" to be treated .

Als Antriebs- und Steuerenergiequelle wird dabei die hydrodynamische Kraft genutzt, die mittels kinetischer Größe bei natürlich differierendem Potential des flüssigen Mediums "M" oder am Zwangsleitungsanfang durch Pumpen wirkung auftritt, wobei die Zuleitung als Energietrans mitter wirkt. So ein kostengünstiger und aufwandsarmer Betrieb des hydrodynamischen Tauchkammern-Bioreaktors kann also unabhängig von einem direkten thermoenerge tischen Antriebsanschluß am Einsatzstandort stattfinden. Somit wird durch erfindungstreue Konstruktionseigen schaften - alternativ zu bisher bekannten Prinzipien - die hydrodynamische Energie des eingeleiteten nitrat haltigen Wassers "M" sowie seines sehr niedrigen Rei bungskoeffizienten genutzt, um im Vergleich zu herkömm lichen Denitrifikationssystemen, größenanaloge Bio-Effekte im qualitätsgesteuerten Durchsatz kostengünstiger und aufwandsärmer zu erzielen.As a drive and control energy source, the hydrodynamic force is used, which occurs by means of kinetic size with a naturally differing potential of the liquid medium "M" or at the beginning of the positive line by pumping action, the supply line acting as the energy transfer center. So a cost-effective and low-cost operation of the hydrodynamic plunger bioreactor can take place independently of a direct thermo-energetic drive connection at the site. Thus, by means of design features true to the invention - as an alternative to previously known principles - the hydrodynamic energy of the introduced nitrate-containing water "M" as well as its very low friction coefficient are used in order to make size-comparable bio-effects in quality-controlled throughput more economical and less expensive in comparison to conventional denitrification systems to achieve.

Claims

1. The hydrodynamic immersion chamber bioreactor, the location of which can be selected independently of an external electric drive connection, which has been previously required, in order to primarily reduce excess nitrates from liquids using bacterial strains, packing types and nutrient carriers of known microbial methods, but also other decontamination processes on roto- dynamic basis, which apart from the fixture-specific designs have so far either been created in a static casing with movable interior equipment or in a dynamic compact design, but were always provided with a device-specific electro-mechanical drive, which expended the direct or indirect investment costs and the operating costs through continuous Electrical energy consumption burdened, characterized by the features and their commonality that

a) in the design example of the hydro-dynamic submersible bioreactor consisting of the static part, which consists of the reactor pan ( 1 ) with a sealing cover ( 2 ), the inflow channels ( 3 ), connecting piece ( 4 ) and Zuflußab shut-off valve ( 5 ) with float ( 6 ), the speed controller ( 7 ) with micro-DC controller ( 7.1 ) and electro-magnetic gear shifting ( 7.2 ), the electronic automatic measurement and control system ( 8 ) with digital display ( 8.1 ) of throughput quantity ( 8.2 ), nitrate pollution when inflow , Outflow and nutrient quantity simulator ( 9 ), the outflow nozzle ( 10 ) with nitrogen outlet ( 11 ), stuffing box slide bearing ( 17 ) of channel end pieces and valve control roller ( 12 ), as well as the microbiological residue filter ( 13 ), the vacuum pump ( 14 ) with oxygen recovery ( 15 ) in Outflow nozzle ( 10 ), UV lamp ( 16 ) and the two front diving chamber block sliding seat locks ( 17.1 ), in which the dynamic machine part sits flexibly, welc is executed in the form of a plunge chamber block and is essentially made up of the longitudinal axis with a wall part ( 18.1 ) adjacent to each other end-side closed plunge chambers ( 18 ) which are arranged in a drum shape around the cen trically formed community inlet and outlet channel ( 19 ) , separating the inflow and outflow zone ( Z ) (A) from one another by means of a duct orifice ( 20 ), and the inflow and outflow valves ( 21 ) ( 21.1 ) used in the inflow and outflow duct ( 19 ), the liquid transition bridges attached on both sides ( 22 ), the filler diaphragms on both sides ( 23 ), the immersion chamber inner filler mixing blades ( 24 ), the degassing ring ( 25 ) with degassing dome ( 26 ), immersion chamber degassing locks ( 27 ) and nitrogen outlet ( 28 ) and each on the outer jacket of the immersion chamber ( 18 ) tightly attached packing hatch cover ( 29 ), which after installation one
b) rotating block in the composite system from several partially side-by-side immersion chambers ( 18 ) forms, in the form of a longitudinal axis cylinder structure with a central common drain channel ( 19 ) and row-connecting um bridges ( 22 ) with the outer inflow and outflow valves ( 21 ) ( 21.1 ) is equipped, which in the technology and machine-effective performance network with the trough forming the static main part ( 1 ) and the built-in electro-mechanical control technology ( 8 ), ( 8.1 ), ( 8.2 ) effects the functionality according to the invention, by this vertically in the pan (1) locked block (17.1-25 + 29) is in the feed medium (M) to the horizontal flexible-rotatable swimming, since the time jammed in the reactor tank (1) flow liquid (M) is set compensated for there to periodically the liquid emptied "M" Refill immersion chambers ( 18 ) by the gravitational pressure potential, which between the higher liquid level area and the deeper, central communal channel ( 10 ) occur continuously, which in turn results in the systematic longitudinal horizontal horizontal movement of the chamber system by means of the onset of buoyancy of the respective emptied chambers ( K ), whereby the given denitrification or alternative reactions even in the drive poor, remote or energy-difficult locations are used in an environmentally and health-friendly manner,
c) since the invention in addition to the low Roto-frictional resistance of the waterbed storage was still a mass balance unit of the rotating device part, which is composed of several longitudinal axis with the wall parts ( 18.1 ) adjacent to each other closed immersion chambers ( 18 ), which are ring-shaped around the central one Duct orifice ( 20 ) in the inflow and outflow zone ("Z"), ("A") divided flow channel ( 19 ) are located, forming a drum that rotates horizontally due to the coordinated quantity-influenced work of the inflow and outflow valves ( 21 ), ( 21.1 ), which fill the immersion chambers ( 18 ) according to the invention individually with the throughput material "M" and empty them or by means of transition bridges ( 22 ) in a composite arrangement but in such a way that no packing units are carried by the limitation by packing (" QF ") - basket covers ( 23 ), which are at an appropriate distance from the bilateral end walls ( 18.1 ) of the diving comb ern ( 18 ) on the chamber wall ( 18.1 ) are brought, as well as the packing mixing vanes ( 24 ) and packing loading hatch cover ( 29 ), including degassing dome ( 26 ), which creates a packing free zone in which the degassing lock ( 27 ) always floats freely Liquid level is moved, in order to allow for free nitrogen leakage due to its elastic connection to the degassing ring ( 25 ), for example, without loss of denitrified water ("M") or the excess nitrate input liquid ("M"), which initially contains a sealing cap ( 29 ) closed reactor pan ( 1 ) fills as required by the function of the connecting piece ( 4 ), inflow shut-off valve ( 5 ) with float ( 6 ) and inflow nozzle ( 3 ), after which the speed controller ( 7 ) attached to the reactor pan ( 1 ) in vertical sliding seat lock ( 17.1 ) held drum-shaped immersion chamber blocks ( 18 ) becomes appropriately effective and with this d He coupled micro-DC generator ( 7.1 ), the electro-magnetic gear shift ( 7.2 ) with digital automatic measurement and control ( 8 ), ( 8.1 ), ( 8.2 ), as well as the synchronized with this nutrient carrier quantity ( 9 ), as well the similarly attached vacuum pump ( 14 ) with oxygen recovery ( 15 ) in the area of the outflow nozzle ( 10 ), where the nitrogen outlet ( 11 ), residue filter ( 13 ), UV lamp ( 16 ) and the stuffing box plain bearing ( 17 ) are located, in which is sealed the channel end piece ( 10 ) of the flow channel ( 19 ) is rotatably seated, as is the valve control roller ( 12 ).

2. The hydro-dynamic immersion chamber bioreactor according to claim 1, characterized by the features and their commonality that, alternatively, the speed controller braking force is used for self-sufficient energy generation in the construction by the speed controller ( 7 ) with a coupled micro DC generator ( 7.1. ), Electromagnetic gear shift ( 7.2 ), digital measuring and control system ( 8.1 ), ( 8.2 ) is added, so that these elements and the drive of the vacuum pump ( 14 ) and the nutrient quantity simulator ( 9 ) can be based on electrical engineering how a UV lamp ( 16 ) can work without an external power supply.