DE4109562C2 - Tank mit biologischem Film zur Abwasserbehandlung - Google Patents

Description

In den letzten Jahren fanden Behandlungsverfahren mit biologischen Filmen immer größere Beachtung und wurden wiederum zur Behandlung von sanitären und industriellen Abwässern angewendet anstelle des in weiten Bereichen eingeführten herkömmlichen Verfahrens mit aktiviertem Klärschlamm.

Das Grundprinzip des Behandlungsverfahrens mit biologischen Filmen besteht darin, daß Abwasser um ein Kontaktmedium fließt, auf dem sich Mikroorganismen anhäufen, die die im nasser enthaltenen organischen Substanzen oxidierend zersetzen, was zur Entfernung der Verunreinigungen führt.

Der wichtigste Gegenstand bei der Planung eines Behandlungsverfahrens mit biologischen Filmen ist das Kontaktelement, auf dem sich Bakterienkörper anhäufen. Die meisten Versuche waren herkömmlicherweise darauf ausgerichtet, die Oberfläche für das Bakterienwachstum zu maximieren. So wird z. B. in einem rotierenden biologischen Kontaktor ein Plastik-Kontakt-Element verwendet, das eine Wabenstruktur mit einer Oberfläche von 200 m²/m³ aufweist.

Dieses Plastik-Kontakt-Element hat sich jedoch bis jetzt nicht als für das Bakterien-Wachstum geeignet erwiesen. Es läßt im Gegenteil kaum Bakterien-Wachstum zu, was auf seine schlüpfrige Oberfläche zurückzuführen ist. Außerdem werden die Bakterien im Inneren mit dem Dickerwerden der biologischen Schicht auf dem Plastikelement anaerob und eine große Menge der Schicht mit einer Dicke von 25 mm oder mehr kann auf einmal von dem Plastikelement abfallen. Dies setzt die Effizienz der Behandlung herab. Die Plastik-Kontakt-Elemente haben auch den Nachteil, daß sie verstopfen, sofern sie nicht Zwischenräume von 50 mm oder mehr haben.

Bei der Abwasserreinigung unter Verwendung von Mikroorganismen stellt die Behandlung inaktiver Bakterien, d. h. abgestorbener Bakterienkörper, ein großes Problem dar. Im speziellen kann ein biologischer Film, der zum Anhaften von Bakterien gedacht ist, mit abgestorbenen Bakterien in den Poren verstopft werden, wodurch es notwendig wird, den Film durch einen neuen zu ersetzen. Dies erfordert Wartung und Kosten. Deshalb werden Einrichtungen zur Behandlung von Abwässern mit biologischen Filmen nur in eingeschränkten Anwendungsgebieten vom Land, von den örtlichen öffentlichen Organisationen und von großen Gesellschaften angenommen und sind noch weit entfernt von einer breiten Anwendung. Da die Verschmutzung von Flüssen und Seen jedoch in erheblichem Maß auf sanitäre Abfälle zurückzuführen ist, könnte ihr Zustand wesentlich verbessert werden, wenn jede Familie, jede Einzelperson und/oder jedes mittlere oder kleine Unternehmen die flüssigen Abfälle unter Verwendung der genannten Vorrichtungen behandeln würde.

In Anbetracht des oben beschriebenen soll die vorliegende Erfindung einen Tank mit biologischem Film zur Abwasserbehandlung zur Verfügung stellen, insbesondere einen solchen, der so klein und kostengünstig ist, daß er von Einzelpersonen und jeder Familie erworben werden kann, und der fast keine Wartung braucht.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Längsschnittes zur Erläuterung eines Tanks mit biologischem Film zur Abwasserbehandlung entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines Schnittes einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist die Ansicht eines Schnittes der Linie IV-IV in Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines Schnittes einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Längsschnittes (Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2) zur Erläuterung eines Tanks mit biologischem Film zur Abwasserbehandlung, der die vorliegende Erfindung verkörpert, und Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Die in den genannten Zeichnungen erläuterte Einrichtung umfaßt,
einen Tank 10 zur Abwasserbehandlung,
eine Vorrichtung 21 zur Zuführung von Abwasser oder Rohwasser von oben in den Tank 10, die praktischerweise ein Ab- oder Rohwasserzuführungsrohr ist, das abnehmbar an der oberen Abdeckung 20 des Tanks befestigt ist,
eine Vorrichtung 30 zum Einpressen von Luftblasen in den Tank 10 von unten, entgegengesetzt zum obengenannten Ab- und Rohwasser, die praktischerweise eine Vorrichtung zum Einpressen von Luftblasen ist, die im unteren Bereich des Tanks 10 angebracht ist, und
biologische Film-Elemente 40, die entlang des inneren Randbereiches des Tanks angebracht sind und worin das obengenannte, von oben zugeführte Ab- oder Rohwasser und die von unten zugeführten Luftblasen miteinander gleichmäßig vermischt werden. Auf einem biologischen Film-Element 40 angesammelte Mikroorganismen können im Tank mit einer ausreichenden Sauerstoffmenge von unten und Nährsubstanzen aus dem zu reinigenden Ab- oder Rohwasser versorgt werden.

Die obengenannten biologischen Film-Elemente 40 sind aus porösem Material, das den Mikroorganismen die Ansiedelung erleichtert und durch das das Ab- oder Rohwasser leicht passieren kann. Alle herkömmlichen biologischen Filme waren zwar auch porös, ihre Poren waren aber mit abgestorbenen Bakterien verstopft, was zur Notwendigkeit des Austausches der Filme führte.

Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat viele und breit angelegte Forschungsarbeiten unternommen, um die möglichen Ursachen für das Verstopfen der biologischen Filme zu ergründen, und fand dabei heraus, daß herkömmliche Elemente 40 viele "blinde" Poren besitzen, in denen sich eine Menge abgestorbener Bakterien ansammeln kann, was zum Verstopfen der Filme führt.

Andererseits hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung erst vor kurzem weich-keramische Materialien mit vielen durchgehenden Poren (multicontiuos-pore soft ceramic materials) vorgestellt, in denen, wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 107582/90 beschrieben, alle Poren miteinander in Verbindung stehen. Diese keramischen Materialien werden hier als biologische Film-Elemente 40 verwendet.

Die Testergebnisse zeigen, daß keines der biologischen Film-Elemente 40 verstopft war und gegen ein neues ausgetauscht werden mußte, d h., damit kann es verwirklicht werden, einen wirtschaftlichen Tank zur Abwasser- oder Rohwasserbehandlung zur Verfügung zu stellen, der wenig kostet und einfach in der Wartung ist, da keine zusätzlichen Ausgaben für den periodischen Austausch der biologischen Film-Elemente 40 anfallen.

Im folgenden werden weitere Details der Zeichnungen beschrieben:
Der Behandlungstank 10 ist mit einem Überlauf-Auslaß 11 am oberen Ende, einem Auslaß 12 für das behandelte Wasser unten an der Seitenwand und einem Schlamm-Auslaß (Abfluß) am Boden versehen.

Im Ab- oder Rohwasser schwimmende Materialien werden durch den oberen Überlauf-Auslaß 11 entnommen, während biologische Feststoffe und unbehandelter Schlamm, die sich auf dem Tankboden absetzen, durch den am Boden befindlichen Sehlamm-Ablauf-Auslaß 13 abgelassen werden. Der Auslaß 12 für das behandelte Wasser ist oben, vorne und an beiden Seiten mit einer Scheidewand 24 zur Lenkung des Wassers versehen, um zu verhindern, daß sich behandeltes Wasser mit dem Ab- oder Rohwasser mischt, das zur Behandlung im Tank zirkuliert.

Im Behandlungsverfahren mit biologischen Filmen spielt das Kontaktmedium (der biologische Film) die wichtigste Rolle.

Herkömmliche Plastik-Kontakt-Medien haben den Nachteil, daß die Bakterien im inneren Teil mit dem Dickerwerden der biologischen Schicht auf dem Plastikmedium anaerob werden und eine Menge gleichzeitig von dem Plastikmedium abrutschen, wenn die Schichtdicke ca. 25 mm erreicht, was die Behandlungseffizienz stark herabsetzt. Im Gegensatz dazu enthält der erfindungsgemäße Tank ein weich-keramisches Material mit vielen durchgehenden Poren, beschrieben in der japanischen Offenlegungsschrift 107582/90, das als biologischer Film dient, auf dem ein reibungsloser Wechsel von Bakteriengenerationen auf die Art und Weise verwirklicht werden kann, das sich auf der Keramik verschiedene Arten von Mikroorganismen mit unterschiedlichen Fortpflanzungsraten fortpflanzen und sich nach und nach davon mit unterschiedlicher altersbedingter Rückbildung ablösen können, während bei herkömmlichen Plastik-Kontakt-Medien eine Menge der bakteriellen Schicht als Folge der Bildung einer anaeroben Bakterienzone auf einmal abfällt.

Im Tank 10 wird ein Leitzylinder 50 mit einer darunter befindlichen konischen Trenn-Einfassung 51 von einer Stützsäule 52 gestützt. Der genannte Leitzylinder 50 grenzt im Tank einen Bereich ab, in dem das von oben zugeführte Ab- oder Rohwasser und die von unten kommenden Luftblasen aufeinandertreffen. In diesem Bereich löst sich eine ausreichende Menge an Sauerstoff im Ab- oder Rohwasser und die überschüssige Luft wird über ein Entlüftungsloch 22 in der oberen Abdeckung 20 in die Atmosphäre entlassen. Andererseits wird das Ab- oder Rohwasser, das eine ausreichende Menge gelösten Sauerstoffs enthält durch die von unten aufsteigenden Luftblasen nach oben gedrückt und fließt über das obere Ende des Leitzylinders 50 in den oberen Bereich der mit vielen durchgehenden Poren versehenen Weich-Keramik 40, in der das Wasser nach unten fließt und dabei einer biologischen Behandlung durch Bakterien ausgesetzt wird. Das am unteren Ende der mit vielen durchgehenden Poren versehenen Weich-Keramik 40 herausfließende Wasser tritt ins Innere der Einfassung 51 durch die Stützsäule 52 ein und fließt dann zusammen mit den von unten aus dem Luftblasengenerator 30 aufsteigenden Gasblasen nach oben in den Leitzylinder 50, läuft darüber und zirkuliert so auf dieselbe Weise wie oben beschrieben durch die Weich-Keramik 40.

Der Luftblasengenerator 30 erzeugt Luftblasen aus Luft, die durch ein Zuleitungsrohr 31 im unteren Bereich des Tanks zugeführt wird, und speist die Luftblasen in die Trenn-Einfassung 51 ein.

Dieser Luftblasengenerator 30 ist so konstruiert, daß die Flüssigkeit, die vom oberen Ende des Leitzylinders zugeführt wird, nicht hindurchfließen kann, so daß der Luftblasengenerator zuverlässig arbeiten kann und auch bei Nichtbetrieb vollkommen geschützt ist.

Das Kontakt-Element 40 aus mit vielen durchgehenden Poren versehener Weich-Keramik ist an Halterungen 15 im Tank 10 durch Aufspannplatten 16 gesichert. Dieses Element 40 kann in jeder gewünschten Form verwendet werden, z. B. als Säule, Zylinder oder ähnliches und wird seiner Form entsprechend an den Halterungen 15 mit den Aufspannplatten 16 im Tank 10 befestigt. Es kann auch aus Brocken, Säulen oder Körnern bestehen und wird in einer Netzverpackung befestigt. Des weiteren kann das Kontakt-Element aus mit vielen durchgehenden Poren versehener Weich-Keramik eine Kontaktoberfläche von 2000 bis 5000 m²/m³ zur Verfügung stellen, was dem 25-fachen der Oberfläche eines herkömmlichen bienenwabenförmigen Plastik-Kontakt-Elements entspricht (maximal 200 m²/m³). Deshalb wird in einem Tank, der unter Verwendung der genannten Keramik gebaut ist und der dieselbe Behandlungskapazität wie ein herkömmlicher Tank hat, nur eine auf ein 1/25 des herkömmlichen Plastik-Materials reduzierte Menge an Kontakt-Material benötigt, was eine starke Reduzierung der Tankgröße ermöglicht, wodurch der Tank für den Gebrauch in jedem Haushalt, durch jede Person und in jedem kleinen oder mittleren Unternehmen geeignet ist.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines Schnittes von einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (als Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 4), und Fig. 4 zeigt die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Teile mit einer ähnlichen Funktion wie in den Fig. 1 und 2 sind mit gleichen Nummern versehen und Erläuterungen dazu weggelassen. Der Behandlungstank in den Fig. 3 und 4 beinhaltet eine Vielzahl von Kontakt-Elementen, von denen jedes aus zwei Schichten von zylindrisch geformten, mit vielen durchgehenden Poren versehenen Weich-Keramik-Elementen 40 besteht, die auf Befestigungsstangen 70 angebracht sind, welche auf einer Stützplatte 60 angebracht sind, die am Leitzylinder 50 gesichert ist. Wenn eine Vielzahl von Schichten von mit vielen durchgehenden Poren versehenen Weich-Keramik-Elementen 40 angebracht ist, wird ein Puffermaterial 80, jeweils zwischen zwei Schichten plaziert, um die Weich-Keramik-Elemente 40 vor Beschädigungen durch Vibrationen zu schützen. Der Leitzylinder 50 ist oben mit einer Regulierhülse 90 für den Rückfluß der Luftblasen versehen, die eine Dämpfungsvorrichtung der Regulierung des Rückflusses der Luftblasen darstellt, die vom Luftblasengenerator 30 erzeugt werden. Bezugszeichen 61 bezeichnet einen Stützrahmen, der in einem Stück mit der Stützplatte 60 hergestellt ist.

In den Fig. 3 und 4 ist eine praktische Methode zur Anbringung der zylindrischen Weich-Keramik-Elemente 40 gezeigt, es ist jedoch leicht zu erkennen, daß diese an jedem gewünschten Platz installiert werden können und daß die Stützplatten ebenso in ihrer Form und Anordnung in Abhängigkeit von Form und Plazierung der Weich-Keramik-Elemente 40 modifiziert werden können.

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht des Aufbaus zur Erläuterung eines Tanks mit biologischem Film zur Wasserbehandlung als weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Tank in Fig. 5 umfaßt drei Bereiche, d. h., einen ersten (oberen) Bereich A, einen zweiten (mittleren) Bereich B und einen dritten (unteren) Bereich C. Der erste Bereich des Tanks funktioniert in derselben Art und Weise wie der zuvor mit Bezug auf die Fig. 1 und 3 beschriebene Behandlungstank. Rohwasser, wie Seewasser oder ähnliches, wird durch ein Rohwasser-Zuführungsrohr 21 in den ersten (oberen) Bereich A eingeleitet, in dem es einer Behandlung mit aeroben Bakterien auf einem biologischen Film unterworfen wird, um einen normalen BSB (Biologischen Sauerstoffbedarf) (BOD=Biological Oxygen Demand) zur erreichen. Anschließend passiert das BSB-behandelte Wasser einen Auslaß 12 des ersten Bereichs und tritt in den zweiten Bereich B des Tanks durch einen Einlaß 81 dieses Bereichs ein.

Im zweiten Bereich B wird das Wasser, das durch den Einlaß 81 hineingelangt, kräftig durch die Einwirkung eines gepreßten Fluids, wie kompreßierter Luft, zirkuliert, die in den zweiten Bereich B des Tanks durch Fluidzufuhrstutzen 82 eingeblasen wird, um darin den Schlamm durch die Wirkung der so erzeugten Zentrifugalkraft vom Wasser abzutrennen. Das Wasser, das so vom Schlamm befreit wurde, passiert durch ein Loch 82 im Boden des zweiten Bereichs und gelangt in den dritten Bereich C des Tanks. Ein Loch 84 wird als Auslaß für die Luftblasen gebraucht.

Der dritte Bereich C des Tanks dient als CSB-Behandlungsabschnitt (Chemischer Sauerstoffbedarf) (COD = Chemical Oxygen Demand), in dem das Wasser einer Behandlung mit anaeroben Bakterien, die sowohl in der An- als auch in der Abwesenheit von Sauerstoff leben können, ausgesetzt wird. Der dritte Bereich C des Tanks beinhaltet einen Keramik-Käfig 91, in dem ein CSB-Behandlungsmedium 90 aus mit vielen durchgehenden Poren versehenem weich­ keramischem Material enthalten ist, das dasselbe ist wie das, das im ersten Bereich A verwendet wird. Im dritten Bereich C des Tanks wird das eintretende Wasser durch Luftblasen zerstäubt, die durch ein Luftzuleitungsrohr und einen Diffusor (Luftblasengenerator) am Boden des Tankbereichs C erzeugt werden. Es passiert anschließend die Weich-Keramik-Elemente 90, in denen es einer CSB-Behandlung durch Bakterien ausgesetzt wird. Das fertig behandelte Wasser fließt aus dem dritten Bereich C durch ein Auslaßloch 94 ab. Überschüssige Luftblasen werden durch ein Luftblasen-Auslaßloch abgelassen.

Demzufolge ist der dritte Bereich C des Tanks ähnlich in der Konstruktion wie der erste Bereich A des Tanks und unterscheidet sich vom ersten Bereich A des Tanks nur dadurch, daß er zur CSB-Behandlung dient, während im ersten Bereich die BSB-Behandlung des Wassers durchge­ führt wird.

Trinkwasser (behandeltes Seewasser), das sehr muffig riecht, kann vollständig durch den biologischen Film von seinem Geruch befreit werden, auf dem Plankton der Art Phormidium/Anabaena durch Candidabakterien und Ammoniak durch Nitrosomonas- und Nitrobacterbakterien zersetzt wird.

Daraus folgt, daß der erfindungsgemäße Wassertank auch als Einrichtung zur Reinigung von Rohwasser aus Flüssen, Seen und Sümpfen in Wasserreinigungsanlagen verwendet werden kann. Dadurch, daß durch den Tank leicht Bakterien und Al­ gen aus Rohwasser entfernt werden können, ist es möglich, die Menge an Chlor und Ozon, die für die gegen verschiede­ ne Bakterien gerichtete Wasserbehandlung benötigt wird, beträchtlich zu vermindern und dadurch einer Umweltver­ schmutzung mit Chlor und Ozon wirkungsvoll vorzubeugen.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist, Tanks mit biologischem Film zur Wasserbehandlung von geringer Größe zur Verfügung zu stellen, die nur wenig kosten und nur wenig oder keine Wartung und auch keine Wartungskosten erfordern und deshalb für jeden Haushalt, für jede Person oder jedes mittlere oder kleine Unternehmen brauchbar sind.

Obwohl die Erfindung so beschrieben ist, daß sie sich auf die Ausführungsformen für die Abwasserbehandlung in Haushalten bezieht, wird deutlich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern vielmehr breite Anwendung zur Reinigung von industriellen Abwässern, allgemeinen Abwässern, Schmutzwasser, Abwässern aus Zwischenstufen usw. findet, um sie als Wasser für Zwischenstufen nutzbar zu machen, oder um Seen und Flüsse vor Verschmutzung zu schützen, und ebenso für die Behandlung von verschiedenen Arten von Wasser auf Gebieten wie Fischerei, Lebensmittelindustrie, Brauerei usw. angewendet werden kann.

Es ist ebenfalls leicht zu erkennen, daß der erfindungsgemäße Behandlungstank jede gewünschte Form, wie quadratisch usw., haben kann, obwohl er in den beschriebenen Ausführungsformen zylindrisch ist.

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird fast der gesamte, in jedem Tankbereich produzierte Schlamm durch die auf den weich-keramischen Elementen gebildeten biologischen Filme zersetzt, was zu einer hohen Effizienz der Wasserbehandlung darin führt.

Obwohl die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform aus drei vertikal übereinander angeordneten Tanks besteht, ist ebenfalls leicht zu erkennen, daß ein erster Tank (Tank A) und ein zweiter Tank (bestehend aus den Tanks B und C) oder alle drei Tanks A, B und C horizontal nebeneinander angeordnet sein können.

Im folgenden wird das mit vielen durchgehenden Poren versehene weich-keramische Material erläutert. Dieses Material, was detailliert in der japanischen Offenlegungsschrift 107582/90 beschrieben ist, läßt sich folgendermaßen zusammenfassen:

• 1. Poröses weich-keramisches Material, zusammengesetzt aus 65 bis 93 Gew.-% SiO₂, 5,2 bis 15,2 Gew.-% Al₂O₃ und 0,1 bis 0,7 Gew.-% Fe₂O₃, das eine Netzwerkstruktur und Poren mit einem mittleren Durchmesser von 20 bis 120 µm hat und so eine Porosität von 60 bis 80% aufweist.
• 2. Poröses weich-keramisches Material, das zusätzlich zu den unter 1 beschriebenen Komponenten die folgenden Komponenten enthält: 1,2 bis 3,0 Gew.-% K₂O, 0,5 bis 3,0 Gew.-% Na₂O, 0,5 bis 2,0 Gew.-% CaO und 0,5 bis 3,2 Gew.-% MgO.
• 3. Poröses weich-keramisches Material, das die unter 1 und 2 beschriebenen Komponenten enthält und feine Poren von 0,03 bis 0,7 µm Durchmesser aufweist.

Die obengenannten porösen weich-keramischen Materialien 1, 2 und 3 können durch die folgenden Herstellungsverfahren hergestellt werden:

• 1. Ein brennbares und sich ausdehnendes Harz und eine aus SiO₂, Al₂O₃ und Fe₂O₃ zusammengesetzte Aufschlämmung werden miteinander vermischt, an der Luft getrocknet und dann bei Temperaturen nicht über 1100°C gebrannt.
• 2. Brennbare, feine Partikel und/oder faserige Materialien und eine aus SiO₂, Al₂O₃ und Fe₂O₃ zusammengesetzte Aufschlämmung werden miteinander vermischt, an der Luft getrocknet und dann bei Temperaturen nicht über 1100⁰ C gebrannt.
• 3. Ein natürliches Glas und eine aus SiO₂, Al₂O₃ und Fe₂O₃ zusammengesetzte Aufschlämmung werden miteinander vermischt, an Luft getrocknet und dann bei Temperaturen nicht über 1100°C gebrannt.

Außerdem sollten die in der vorliegenden Erfindung verwendeten porösen weich-keramischen Elemente, die in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten enthalten.

Standardbedingungern und die bevorzugten Bedingungen für die Komponenten sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt. Alle in Tabelle 1 aufgeführten Werte sind Gewichtsprozente (dasselbe gilt für Tabelle 2).

Tabelle 1

Enthält eine poröse Keramik SiO₂ über dem Standardgehalt, so verliert sie an Koagulationskraft und wird zu leicht verformt. Es ist nicht erstrebenswert, die Keramik bei höheren Temperaturen zu brennen, um so einem Formverlust vorzubeugen, da die Keramikoberfläche verglast und so für das Bakterienwachstum darauf unvorteilhaft wird.

Enthält eine poröse Keramik SiO₂ unterhalb des Standardgehalts, so kann darauf das Ablösen von Bakterien für einen Generationswechsel nicht mehr verwirklicht werden, weshalb die Bakterien mit der Zeit anaerob werden, was zu einer Abwesenheit von aeroben Bakterien im porösen keramischen Element führt.

Enthält eine poröse Keramik weniger Al₂O₃ als den Standardwert, so hemmt sie das Bakterienwachstum darauf, was zum Absterben der Bakterien führt. Enthält ein poröses keramisches Material dagegen mehr Al₂O₃ als den Standardwert, so hat es eine geringere Scherfestigkeit und bricht deshalb leicht.

Enthält eine poröse Keramik mehr Fe₂O₃ als den Standardwert, so unterdrückt sie das Bakterienwachstum darauf, was zum Absterben der Bakterien führt. Enthält eine poröse Keramik weniger Fe₂O₃ als den Standard wert, so werden Algen-Bakterien darauf gehemmt.

Es ist weiterhin günstig, daß die porösen keramischen Materialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zusätzlich zu den in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten noch die Komponenten, die in Tabelle 2 aufgeführt sind, enthalten.

Tabelle 2

Enthält eine Keramik mehr als den gewünschten Gehalt an K₂O und Na₂O, so können sich Algenbakterien darauf nur schwer vermehren. Enthält eine Keramik weniger K₂O als den gewünschten Gehalt, so können sich die Bakterien darauf zwar vermehren, sie wachsen aber langsamer.

Enthält eine Keramik mehr als den gewünschten Gehalt an CaO, so kann das als unerwünschten Effekt zur Folge haben, daß die Teilungsbereitschaft von Protozoa schwierig wird. Enthält eine Keramik weniger CaO als den gewünschten Gehalt, entwickeln sich Protozoa zwar auf der Keramik, sind aber schwach.

Enthält eine Keramik mehr MgO als den gewünschten Gehalt, kann als unerwünschte Tendenz beobachtet werden, daß Algenbakterien im Wachstum gehindert werden. Enthält eine Keramik weniger MgO als den gewünschten Gehalt, können sich in vielen Fällen die Algenbakterien auf der Keramik nur schwer entwickeln.

Des weiteren besitzen die keramischen Materialien, die in der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, offene Poren mit spezifischer Größe und einer offenen Porosität von 60 bis 80 oder bevorzugt 65 bis 70.

Die genannte offene Porosität der Keramik ist wie folgt definiert:

Die zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung gedachten Weich-Keramik-Elemente müssen so beschaffen sein, daß die in ihnen enthaltenen offenen Poren, einen mittleren Durchmesser von 20 bis 120 µm, bevorzugt 26 bis 56 µm und insbesondere 30 bis 50 µm haben, ihre Form braucht nicht in besonderer Weise beschränkt zu sein.

Claims (8)

1. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß darin ein weich-keramisches Element (40) mit vielen durchgehenden Poren, das als biologischer Behandlungsfilm verwendet wird enthalten ist, und eine Vorrichtung (21) zur Zuführung von Abwasser oder Rohwasser von oben in den Tank, eine Vorrichtung (30) zum Einpressen von Luftblasen von unten in den Tank, in entgegengesetzter Richtung zum Abwasser- oder Rohwasserstrom, das weich-keramische Element (40) mit vielen durchgehenden Poren, das um einen Raum angeordnet ist, in dem das Abwasser oder Rohwasser und die Luftblasen einander entgegenströmen, ein Überlauf-Auslaß (11) im oberen Bereich, ein Schlamm-Ablauf-Auslaß (13) im unteren Bereich, und ein Auslaß (12) für das behandelte Wasser in der Seitenwand im unteren Bereich umfaßt ist, wobei dieser Auslaß (12) für das behandelte Wasser im Inneren des Tanks oben, vorne und an der linken und rechten Seite mit Scheidewänden (24) zur Lenkung des Wassers versehen ist, so daß das behandelte Wasser nur von unten entnommen werden kann.

2. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß darin ein weich-keramisches Element (40, 90) mit vielen durchgehenden Poren, das als biologischer Behandlungsfilm für Wasser unter Verwendung aerober und anaerober Bakterien verwendet wird enthalten ist, und ein erster Tank (A) zur Behandlung von Abwasser oder Rohwasser mit ein aeroben biologischen Film zur BSB-Behandlung, ein zweiter Tank (B) zur Aufnahme des BSB-behandelten Wassers aus dem ersten Tank (A) zur Zirkulierung des genannten Wassers, um daraus den Schlamm über Zentrifugalkraft abzuscheiden und ein dritter Tank (C) zur Aufnahme des Wassers aus dem zweiten Tank (B) und zur Behandlung des genannten Wassers mit einem anaeroben biologischen Film zur CSB-Behandlung umfaßt ist.

3. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Tank (A) oben eine Vorrichtung (21) zur Zuführung von zu behandelndem Abwasser oder Rohwasser, unten eine Vorrichtung (30) zur Erzeugung von Luftblasen in entgegengesetzter Richtung zu dem Abwasser oder Rohwasser, ein weich-keramisches Element (40) mit vielen durchgehenden Poren, das um einen Raum angeordnet ist, in dem das Abwasser oder Rohwasser und die Luftblasen einander entgegenströmen, und einen Auslaß (12) für das behandelte Wasser in der Seitenwand des unteren Bereichs aufweist.

4. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Tank (B) oben einen Wassereinlaß (81) zur Aufnahme des behandelten Wassers aus dem ersten Tank (A), unterhalb des Wassereinlasses (81) einen Fluidzufuhrstutzen (82), der zur Zirkulierung des Wassers im zweiten Tank (B) dient, und einen Wasserdurchlaß (83) zum Überführen des behandelten Wassers in den unteren, dritten Tank (C) aufweist.

5. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom dritten Tank (C) das im zweiten Tank (B) behandelte Wasser aufgenommen wird, dieses Wasser zur Zirkulation durch ein keramisches Element (90) zur CBS-Behandlung gebracht wird, und das fertig behandelte Wasser im unteren Bereich durch einen Auslaß (94) abgelassen wird.

6. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung nach einem der Ansprüche 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Tanks (A, B, C) einheitlich in vertikaler Ausrichtung in der Art angeordnet sind, daß der erste Tank (A), der zweite Tank (B) und der dritte Tank (C) als oberer, mittlerer bzw. unterer Tank angeordnet sind.

7. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Tank eine horizontale Anordnung des ersten (A), des zweiten (B) und des dritten Tanks (C) nebeneinander in einer Einheit umfaßt.

8. Tank mit biologischem Film zur Wasserbehandlung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Tank in der Weise angeordnet ist, daß der zweite Tank (B) und der dritte Tank (C) vertikal miteinander verbunden sind und der erste Tank (A) außerdem horizontal damit verbunden ist, um so einen einheitlichen Tank zu erhalten.