DE4142890A1 - Verfahren und vorrichtung zu biologischen stoffreinigung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zu biologischen stoffreinigung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung, insbesondere zum Abbau von Stoffen, wie Abwässer, Fette und Öle.
Bekanntermaßen werden Abwässer in biologisch arbeitenden Kläranlagen dadurch gereinigt, daß sich ihre festen Bestandteile am Boden des Klärbeckens absetzen und das gereinigte Wasser in weitere nachgeschaltete Klärbecken bis zur endgültigen Abgabe geleitet wird.
Der sich hierbei absetzende Schlamm muß ständig in Bewegung gehalten und mit Druckluft belüftet werden, da die biologische Klärung nur unter Zuführung von Sauerstoff arbeiten kann. Ein hoher Energiebedarf ist daher für solche Kläranlagen symptomatisch.
Auch treten erhebliche Schwierigkeiten auf, die großen Mengen Klärschlamm zu beseitigen und endzulagern. Bei Kleinkläranlagen ist mit einem durchschnittlichen Schlammanfall von 1 m3 pro Person und Jahr zu rechnen (Regelwerk, Abwasser, Abfall der Abwassertechnischen Vereinigung e.V., Arbeitsblatt A 123, Juni 1985).
Im übrigen bringen öl- und fetthaltige Abwässer die biologische Klärung zum Stillstand, da sie den Zutritt von Sauerstoff verhindern. Solche Abwässer müssen daher in getrennten Tanks gesammelt werden und können nur unter großem Aufwand geklärt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein biologisches Reinigungsverfahren bereitzustellen, mit dem die angesprochenen Nachteile vermieden werden können.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Stoffe, wie Abwässer, Fette und Öle, getrennt oder zusammen, ggfs. unter Zugabe von Wasser zu Partikeln einer Größe von 1 µm oder kleiner homogenisiert werden und das erhaltene Homogenisat durch ein oder mehrere Filterstoffe geleitet und ggfs. wieder obigen Stoffen zugegeben wird.
Als Homogenisator kann beispielsweise jener der deutschen Patentanmeldung P 40 41 005.6 wie auch jener der deutschen Patentanmeldung "Homogenisator und seine Verwendung" vom 23. 12. 91 verwendet werden.
In bevorzugter Ausführungsform kann dem erfindungsgemäßen Verfahren der Biokatalysator Bioclean (erhältlich bei der Firma Shieer Biotechnology GmbH) zugegeben werden, wobei das Volumenverhältnis des Biokatalysators zu Abwässern 1 : 250 bis 1 : 8000, Zu Fetten 1 : 300 bis 1 : 1000 und zu Ölen 1 : 200 bis 1 : 1000 beträgt. In besonders bevorzugter Weise beträgt das Volumenverhältnis des Biokatalysators zu Hausabwässern 1 : 1000 bis 1 : 8000, zu fetthaltigen Abwässern 1 : 400 bis 1 : 1000 und zu ölhaltigen Abwässern 1 : 250 bis 1 : 600.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können eine Vielzahl von Stoffen biologisch gereinigt werden. Hierbei sind Abwässer jeglicher Art wie Grauwasser (Waschwasser, Spülwasser und Badewasser), Fäkalwasser, öl- und fetthaltige Abwässer sowie Industrieabwässer zu nennen. Ebenso können Stoffe, wie Klärschlamm, Fette und Öle, auch in isolierter Form gereinigt und abgebaut werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit zur Anwendung bei Ölverschmutzung von Gewässern und Boden. Hierbei hat es sich, wie auch bei der Reinigung von Abwässern, Fetten, Fäkalien und Klärschlamm, als vorteilhaft erwiesen, gereinigte Teilmengen den ungereinigten Stoffen zuzusetzen und auf diese einwirken zu lassen.
Als Filterstoffe können erfindungsgemäß jegliche zum Aufhalten von Partikeln in Homogenisaten (Lösungen) geeignete Materialien einzeln oder kombiniert verwendet werden. Vorzugsweise wird Kies, insbesondere Edelbasaltgranulat verwendet.
Diesen Materialien können erfindungsgemäß die Homogenisate in jeglicher Form zugegeben werden. Vorteilhafterweise liegen die Homogenisate in fein zerteilter Form vor, wobei das Aufbringen durch Sprühen besonders bevorzugt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiterhin im Hinblick auf herkömmliche, biologisch arbeitende Kläranlagen dadurch aus, daß
  • - die Zeit der Abwasserreinigung etwa auf die Hälfte verringert ist,
  • - Öle und Fette, wie angesprochen, nicht abgesondert werden müssen,
  • - keine Rückstände anfallen und Wasser höheren Reinheitsgrades erhalten wird,
  • - der Energiebedarf erheblich geringer ist und
  • - die Abwasserreinigung geruchlos erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer Vorrichtung, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, durchgeführt werden. Die Vorrichtung ist als Beispiel für viele andere denkbare Vorrichtungen zu verstehen. Sie zeichnet sich durch
  • - einen Homogenisator (H),
  • - einen oder mehrere Filterstoffe aufweisende Reaktionsbehälter (F) und
  • - ein Meßgerät (M) aus, wobei die Teile (H), (F) und (M) miteinander verbunden sind derart, daß ein Fluß des Homogenisats durch ein oder mehrere Filterstoffe aufweisende Reaktionsbehälter ein- oder mehrfach möglich und die Reinheit des erhaltenen Homogenisats überprüfbar ist.
In bevorzugter Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zwischen dem Homogenisator (H) und dem oder den Reaktionsbehältern (F) einen Biokatalysator- Dosierungsapparat (D) und einen Reaktionsbehälter (U) zur Umsetzung des Homogenisats mit dem Biokatalysator auf.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch einen zur Sammlung der zu homogenisierenden Stoffe geeigneten Reaktionsbehälter (S) auf, der mit dem Homogenisator (H) verbunden ist.
Dosierungsapparate (D) und Meßgeräte (M) sind allgemein bekannt und werden in vielfältigen Bereichen der Industrie verwendet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Filterstoffe jegliche, zum Aufhalten von Partikeln in Homogenisaten (Lösungen) geeignete Materialien enthalten, wobei bei Einsatz von mehreren Reaktionsbehältern (F) diese gleiche oder verschiedene Materialien enthalten können. Vorzugsweise wird Kies, insbesondere Edelbasaltgranulat, verwendet.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Vorrichtung Pumpen auf, die zwischen den Teilen, dem Homogenisator (H), dem oder den Reaktionsbehältern (F) und dem Meßgerät (M) bzw. zwischen dem Reaktionsbehälter (S), dem Homogenisator (H), dem Biokatalysator-Dosierungsapparat (D), dem Reaktionsbehälter (U), dem oder den Reaktionsbehältern (F) und dem Meßgerät (M) angebracht sind. Alternativ können die Teile (H), (F) und (M) bzw. (S), (H), (D), (U), (F) und (M) in von (H) nach (M) bzw. in von (S) nach (M) abnehmender Höhe angebracht sein. Damit wird der Fluß des Homogenisats zum Meßgerät (M) gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß sämtliche Reaktionsbehälter geschlossen sein können und nur durch den natürlichen, über einen Schacht zugeführten Sauerstoff belüftet werden müssen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich daher als geruchlos aus und eignet sich folglich zum Einbau in Fahrzeugen, insb. Schiffen.
Die Figur erläutert die Erfindung.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die einen zur Sammlung der zu homogenisierenden Stoffe geeigneten Reaktionsbehälter (S), einen Homogenisator (H), einen Biokatalysator-Dosierungsapparat (D), einen zur Umsetzung des Homogenisats mit dem Biokatalysator geeigneten Reaktionsbehälter (U), drei Filterstoffe aufweisende Reaktionsbehälter (F) und ein Meßgerät (M) umfaßt. Die Teile (S), (H), (D), (U), (F) und (M) sind über Pumpen miteinander verbunden.

Claims (11)

1. Verfahren zur biologischen Reinigung, insbesondere zum Abbau von Stoffen, wie Abwässer, Fette und Öle, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe getrennt oder zusammen, ggfs. unter Zugabe von Wasser zu Partikeln einer Größe von 1 µm oder kleiner homogenisiert werden und das erhaltene Homogenisat durch ein oder mehrere Filterstoffe geleitet und ggfs. wieder obigen Stoffen zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biokatalysator (Bioclean) zugesetzt wird, wobei das Volumenverhältnis des Biokatalysators zu Abwässern 1 : 250 bis 1 : 8000, zu Fetten 1 : 300 bis 1 : 1000 und zu Ölen 1 : 200 bis 1 : 1000 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis des Biokatalysators zu Hausabwässern 1 : 1000 bis 1 : 8000, zu fetthaltigen Abwässern 1 : 400 bis 1 : 1000 und zu ölhaltigen Abwässern 1 : 250 bis 1 : 600 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstoffe Kies, insb. Edelbasaltgranulat umfassen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisat den Filterstoffen in fein zerteilter Form, insbesondere durch Sprühen zugegeben wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • - einen Homogenisator (H),
  • - einen oder mehrere Filterstoffe aufweisende Reaktionsbehälter (F) und
  • - ein Meßgerät (M), wobei die Teile (H), (F) und (M) miteinander derart verbunden sind, daß ein Fluß des Homogenisats durch ein oder mehrere Filterstoffe aufweisende Reaktionsbehälter ein- oder mehrfach möglich und die Reinheit des erhaltenen Homogenisats bestimmbar ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung nach Anspruch 6 zwischen dem Homogenisator (H) und dem oder den Filterstoffe aufweisenden Reaktionsbehältern (F) einen Biokatalysator-Dosierungsapparat (D) und einen Reaktionsbehälter (U) zur Umsetzung des Homogenisats mit dem Biokatalysator aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Reaktionsbehälter (S) zur Sammlung der zu homogenisierenden Stoffe aufweist, wobei dieser mit dem Homogenisator (H) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstoffe Kies, insbesondere Edelbasaltgranulat, umfassen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Teilen, (H), (F) und (M) bzw. zwischen (S), (H), (D), (U), (F) und (M) Pumpen angebracht sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (H), (F) und (M) bzw. (S), (H), (D), (U), (F) und (M) in von (H) nach (M) bzw. in von (S) nach (M) abnehmender Höhe angebracht sind.
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