DE4125319C1 - Textile for support of microorganisms or catalyst in (an)aerobic sewage treatment - comprises strips joined with catalyst or microorganisms, with wide non-supporting spacer strips between them - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein textiles Material als Trägermaterial für die Besiedlung mit Mikroorganismen oder als katalytisches Material für die aerobe oder anaerobe Abwasserreinigung, das in einen Behälter einhängbar ist, der mit zu behandelndem Abwasser gefüllt ist.

Aus der DE 36 07 520 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur anaeroben Abwasserreinigung bekannt, bei der zur Erhöhung der für den anaeroben Abbau der im Abwasser enthaltenen organischen Verunreinigungen zur Verfügung stehenden Biomasse zusätzliches Gewebematerial für zusätzliche Besiedlungsflächen im Wechsel in zwei unterschiedlichen Höhen in dem Reaktionsraum (Faulraum) eingebracht ist. Das als Trägermaterial eingesetzte Gewebe ist dabei in sich steif, lediglich das untere Ende ist flexibel gehalten und lose überlappend in Richtung der Schlammbodenöffnung geneigt und liegt auf dem Reaktorboden auf. Jede Bewuchsfläche ist an einer Stabilisierungskonstruktion befestigt. An den Längsseiten der Rahmen der Stabilisierungskonstruktion ist ein Seitenüberstand des Bewuchsgewebes vorgesehen, der in geeigneter Weise zwecks guter Abdichtung an die Faulraumwand bzw. Reaktorwand angedrückt wird. Für die Bewuchsflächen kommt dabei vorzugsweise beständiges engmaschig verknüpftes Material zur Anwendung.

Aus der DE-OS 24 18 586 ist weiterhin eine Einrichtung bzw. ein Verfahren zur aeroben biologischen Reinigung von Abwasser bekannt, bei dem senkrecht hängende, als Trennwände ausgebildete Gewebebahnen die Teiche kanalartig unterteilen, so daß künstliche Fließstrecken entstehen. Auf diesen Trennwänden bildet sich in den sauerstoffreichen Schichtbereichen der Wasseroberfläche ein mehr oder minder wirksam arbeitender biologischer Rasen aus.

Weiterhin ist aus der EP 01 64 508 B1 ein bandförmiges Trägermaterial bekannt, das über die Länge eines Faulraumes in diesen eingehängt ist. Zu diesem Zweck ist ein Trägerrahmen vorgesehen, an dem die einzelnen bandförmigen Trägermaterialien aus textilem Gewebe einzeln befestigt sind. Die bandförmigen Kontaktmaterialien, die einzeln eingehängt sind, können mit dem Trägerrahmen heraufgezogen oder abgesenkt werden. Sie sind unten an einem gemeinsamen ringförmigen Körper befestigt. Derartige Trägermaterialien aus vielen Ringen mit einer Vielzahl feinster Fäden mit einer hydrophilen Oberfläche weisen in Längsrichtung unterschiedliche Spannungen und geringfügig abweichende Längen auf. Durch das in dem Belebungsbecken strömende Abwasser können einzelne Ketten aneinanderschlagen oder von der Befestigung gelöst an mehrere bandförmige Träger anschlagen, wodurch eine Beschädigung und eine Zerstörung der Mikrokulturen nicht auszuschließen ist. Durch Flatterbewegungen kann zudem der Bewuchs von einzelnen bandförmigen Trägern gänzlich abgeschlagen werden. Daraus ergibt sich eine erhöhte Reparaturanfälligkeit. Es sind weiterhin durch die unterschiedlichen Längen keine kontrollierbaren Strömungsverhältnisse des Abwassers erzielbar.

Aus der EP 01 59 535 B1 ist die Verwendung von bandförmigen Trägermaterialien mit den angegebenen Nachteilen ebenfalls bekannt. Diese bandförmigen Trägermaterialien werden um obere und untere Träger eines Spannrahmens gelegt und damit in den Abwasserbehälter abgesenkt. Das Material ist ein katalytisch wirkendes Material, das in Schleifenform verlegt ist. Dieses katalytische Gewebematerial, das schlaufenförmig an den Bändern festgelegt ist, wirkt zusammen mit einer Sauerstoffeinbringung, wobei Sauerstoff durch ein Einführungsrohr unterhalb des Rahmens in das Becken aufsteigend eingelassen wird, so daß eine katalytische Oxidation eine Reinigung des Abwassers an dem Trägermaterial bewirkt. Reißt ein einzelnes Band, so fällt das Material zusammen und es müssen längere Montagezeiten für die Wiederherstellung hingenommen werden.

Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Trägermaterialien neben den beschriebenen Nachteilen in der Handhabung schwierig sind und deren Montage sehr aufwendig ist. So müssen einzelne, bandförmige Trägermaterialien an einzelnen Punkten befestigt werden. Ist das Material einmal verbraucht bzw. wird ein Austausch einzelner Bänder notwendig, ist es erforderlich, daß die einzelnen bandförmigen Trägermaterialien losgelöst und durch neue ersetzt werden. Aber auch bei der Erstbestückung ist der Montageaufwand sehr groß. Beim eingangs beschriebenen Stand der Technik handelt es sich um spezielles versteiftes Gewebe, wobei über die Einbringung und Befestigung desselben keine Aussagen in der Druckschrift enthalten sind.

Ausgehend von dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile bandförmiger Trägermaterialien, das textile Material so auszubilden, daß es auch in Großanlagen wirtschaftlich und in der Handhabung leicht einsetzbar und austauschbar ist, daß der Wirkungsgrad der Anlage gesteigert wird und die Strömungsverhältnisse im Reaktorbecken kontrolliert werden. Unter Verwendung entsprechender Fasern und Garne soll die Anwendung entweder für die anaerobe oder für die aerobe, katalytische oder die kombinierte Abwasserreinigung möglich sein.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen technischen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind im einzelnen in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist grundsätzlich sowohl in Abwasserreinigungsanlagen, die anaerob arbeiten als auch in solchen, die aerob arbeiten, einsetzbar, wenn die Fasern entsprechend gewählt sind. Im ersten Fall sind Bewuchsstreifen nach der Erfindung vorzusehen. Im Falle der aeroben Reinigung kann durch katalytische Wirkung der verwendeten Garnmaterialien der Oxidationsprozeß verbessert werden. Für diesen Fall sind anstelle der Bewuchsstreifen Streifen aus katalytischem textilem Material vorgesehen, die aus unterschiedlichen Kunststoffen mit eingebundenen oder aufgebrachten Katalysatoren bestehen können.

Es ist aber auch möglich, gemäß dem letzten Anspruch, das Gewebe für eine kombinierte Anlage, die sowohl anaerob als auch aerob arbeitet, herzustellen, so daß zum einen sich an den Bewuchsstreifen die Biomassen optimal entwickeln können und zum anderen auch die katalytische Oxidation durch Einfügung besonderer Streifen aus katalytischem Material positiv unterstützt wird. Die einzelnen Streifen sind untereinander über die Abstandsstreifen, die zugleich stabilisierend wirken, miteinander verbunden. Diese begünstigen zugleich auch die Strömungsverhältnisse im Reaktorbecken und erhöhen damit auch den Wirkungsgrad.

Es ist ersichtlich, daß eine nach der Erfindung hergestellte Breitware durch die einzufügenden Tragestangen in ein Rahmengestell einsetzbar ist und leicht ausgewechselt werden kann. Gewichtsmäßig einfach kann die Breitware beschwert werden, indem eine Führungsstange in untere Ösen eingeschoben wird. Es hat sich darüber hinaus überraschend gezeigt, daß das stabilisierende Stützgewebe, das weder zum Bewuchs von Biomassen geeignet ist noch katalytische Wirkung hat, die Effektivität des Reinigungsprozesses durch die kontrollierende Wirkung auf die Strömungsverhältnisse erhöht. Die Bewuchsstreifen können auch nicht aneinander schlagen und weisen gleiche Längen auf, was den Reinigungsprozeß ebenfalls begünstigt.

Zum Zwecke der Standardisierung und zur leichteren Handhabung empfiehlt es sich, die Breitware jeweils ca. 1 qm groß auszulegen. Jede andere Größe ist aber auch herstellbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels einer Breitware näher erläutert.

Die Breitware besteht erfindungsgemäß aus nebeneinander streifenförmig angeordneten Bewuchsstreifen 1, einer Schlingware, die im Beispiel gewirkt ist und aus großen, seitlich aus der Ebene vorstehenden Schlaufen besteht.

Hierfür eignen sich besonders texturierte Filamentgarne aus schimmelresistenten feinsten Fäden mit hydrophiler Oberfläche. Neben Kettfäden sollten zur Bindung zusätzliche Spinnfasern zum Halten des Gewirkes eingewirkt sein. Zwischen den aus Trägermaterial bestehenden Bewuchsstreifen 1 ist ein stabilisierender Abstandsstreifen 2 vorgesehen, der breiter ausgebildet ist als der Bewuchsstreifen 1 und nicht geeignet ist, um Biomassen daran aufzubauen. Dem schließt sich sodann wieder ein weiterer Bewuchsstreifen 1a an usw., bis die gesamte Breitware im Wechsel die dargestellte Ausbildung aufweist. Zur Vereinfachung sind nur vier Bewuchsstreifen 1, 1a, 1b und 1x eingezeichnet. Der offene Zwischenraum ist in der praktischen Ausführung ebenfalls mit Bewuchs- und Abstandsstreifen ausgefüllt. An der so gebildeten Breitware, deren Größe dem Becken angepaßt ist, ist ein Umschlag 3 angenäht, die Nähte 4 und 5 zeigen dieses symbolhaft. Dieser Umschlag 3 besteht aus einem gewebten oder gewirkten Material und bildet eine durchgehende Öffnung, in die eine Tragstange 6 eingeführt ist, so daß die so gebildete Breitware zusammen mit der Tragstange 6 in einen Tragrahmen eines Faulbeckens oder eines Reaktorbeckens eingesetzt werden kann, um das Wasser durch die sich an den Bewuchsstreifen bildende Biomasse zu reinigen. Am unteren Ende der Breitware ist ebenfalls ein Umschlag 7 angenäht, in den eine Führungsstange 8 eingesteckt ist, die zugleich durch ihr Gewicht die Breitware beschwert, so daß sich diese in einem Tragrahmen des Behälters, in dem sich das Abwasser befindet, aushängen kann und alle Streifen die gleiche Länge aufweisen und sich nicht einzeln lösen können. Zweckmäßigerweise weist der Tragrahmen, der nicht dargestellt ist, untere Führungsschlitze auf, so daß die untere Führungsstange 8 in der Höhe verschiebbar geführt ist. Durch diese Führungsmaßnahme ist auch der Abstand zu den benachbarten Breitwaren sichergestellt.

Anstelle der verwendeten Bewuchsstreifen kann auch ein Material verwendet werden, das katalytisch wirkt und den Oxidationsprozeß unterstützt. In diesem Fall kann die Breitware mit entsprechenden katalytischen Materialien in eine aerobe Reinigungsanlage eingesetzt werden.

Handelt es sich um eine kombinierte aerobe und anaerobe Anlage, bei der durch Zufügen von bestimmten Gasen, z. B. eine katalytische Wirkung zur Wasserreinigung genutzt wird und gleichzeitig auch eine Vermehrung der Mikroorganismen erzielbar ist, können die entsprechenden Streifen abwechselnd eingebracht werden, die entweder das Trägermaterial für die Mikroorganismen beinhalten oder Materialien, die die katalytische Wirkung unterstützen.

Im konkreten Ausführungsbeispiel besteht das Trägermaterial aus texturiertem endlosem Polyamidfilamentgarn, z. B. PA 6.6. Die Kettfäden der Abstandsstreifen können ebenfalls aus Polyesterfilamentgarn und die Schußfäden aus Monofilgarnen, z. B. aus Polyamidmonofilgarn oder Polyester, bestehem. Als Spinnfaser sind Acrylfasern vorgesehen.

Das Verhältnis der Breite des Bewuchsstreifens zur Breite des Abstandsstreifens kann sich begünstigend auf den Wirkungsgrad der damit ausgestatteten Anlage auswirken, wobei das Abwasser in der Regel auch in die Anordnung im Reaktionsbecken einströmt.

Claims (18)

1. Textiles Material als Trägermaterial für die Besiedelung mit Mikroorganismen oder als katalytisches Material für die aerobe und anaerobe Abwasserreinigung, das in einen Behälter einhängbar ist, der mit zu behandelndem Abwasser gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine textile Breitware ist, die nebeneinander, streifenförmig angeordnet und miteinander verbundene Bewuchsstreifen (1) bzw. Streifen aus katalytischem Material und stabilisierende Abstandsstreifen (2) aufweist, die oben Ösen zur Befestigung aufweisen und unten mit Gewichten beschwert oder befestigt sind.

2. Textiles Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewuchs- und die Abstandsstreifen gewirkt oder gewebt sind.

3. Textiles Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewuchsstreifen (1) und die Abstandsstreifen (2) mindestens oben umgeschlagen und miteinander vernäht sind, derart, daß in den so gebildeten Hohlraum eine Tragestange (6) einführbar ist.

4. Textiles Material nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Breitware mindestens oben ein zu einer Öse umgeschlagenes Band (3) angenäht ist, das seitliche Einführöffnungen zum Einführen einer Tragestange (6) aufweist.

5. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewuchsstreifen (1) eine Schlingware sind und seitlich aus der Ebene der Breitware hervortretende größere Schlaufen aus Filamentgarn als Trägermaterial aufweisen.

6. Textiles Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen als Schußfäden eingewirkt und mit Spinnfasern eingebunden sind.

7. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstreifen aus Kett- und Schußfäden gewirkt sind.

8. Textiles Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfäden aus Filamentgarn, wie Polyesterfilamentgarn, und die Schußfäden aus Monofilgarnen bestehen.

9. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Breitware der des Behälters oder der eines eingesetzten Tragegestells angepaßt ist und die Länge kürzer als die Höhe des Behälters oder des Tragegestells ist.

10. Textiles Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitware ca. 1 m breit und ca. 1 m lang ist.

11. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Bewuchsstreifens (ca. 2 bis 3 cm) zur Breite der Abstandsstreifen (ca. 6 bis 9 cm) ein Verhältnis von ca. 1 : 3 aufweist.

12. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitware auf Web-, Maschenbildungs- oder Wirkmaschinen, wie Raschel- oder Häkelgalonmaschine, hergestellt ist.

13. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Ende der Breitware ein Band (7) oder einzelne Ösen vorgesehen sind und daß in diese eine Führungsstange (8) eingeführt ist.

14. Textiles Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter Tragegestelle vorgesehen sind, in die die oberen Trageschienen mit der aufgezogenen Breitware mit überstehenden Enden einhängbar sind.

15. Textiles Material nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Führungsstangen in dem Tragegestell seitlich gegenüber den benachbarten in einem bestimmten Abstand nach oben und unten in Führungsschlitzen geführt sind.

16. Textiles Material nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter eine Vielzahl von Breitwaren parallel in gleichen oder in variierenden Abständen zueinander angeordnet ist.

17. Textiles Material nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitwaren kongruent zueinander oder gegeneinander seitlich so verschoben eingesetzt sind, daß die Bewuchsstreifen benachbarter Breitwaren um ein Raster versetzt sind und etwa mittig längs des Abstandsstreifens verlaufen.

18. Textiles Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die kombinatorische Reinigung von Abwässern mittels Mikroorganismen und durch katalytische Oxidation Bewuchsstreifen, Abstandsstreifen, Streifen mit textilem Gewebe mit besonderen katalytischen Eigenschaften, Abstandsstreifen und Bewuchsstreifen usw. abwechselnd vorgesehen sind.