DE426422C - Verfahren zur biologischen Reinigung von phenolhaltigen Abwaessern - Google Patents

Description

• Verfahren zur biologischen Reinigung von phenolhaltigen Abwässern. Abwässer der obengenannten und ähnlicher Betriebe pflegen viel aus den Destillaten der Stein- oder Braunkohlen stammende organische Stoffe zu enthalten, die für das Tier- und Pflanzenleben der Binnengewässer schädlich sind, die Fischereibelange beeinträchtigen und unter Umständen auch für dieTrinkwasserversorgung sehr bedenklich werden können. Insbesondere ist es der Gehalt derartiger Abwässer an Phenolen, der bekannterweise zu argen Mißständen in der Vorflut und in der Trinkwasserversorgung führen kann.
• Da die in Betracht kommenden schädlichen Stoffe, insbesondere die Phenole oder ihre Verbindungen, in den Abwässern in gelöstem Zustande enthalten sind, so können sie durch mechanische Verfahren der Abwasserreinigungstechnik nicht beseitigt werden. Ebenso kommen chemische Verfahren (Fällungsverfahren) nicht in Betracht, da es nur sehr wenige Chemikalien gibt, die mit Phenolen wasserunlösliche Verbindungen bilden, und die wenigen, z. B. Brom, wegen ihres hohen Preises für Abwasserreinigungszwecke nicht verwendet werden können. Es bleibt daher, falls man die Abwässer nicht etwa gänzlich verdampfen und die Rückstände durch Hitze zerstören oder die Phenole durch Extraktion aus der Flüssigkeit entfernen will, was sich als wirtschaftlich nicht ausführbar erweisen dürfte, nur übrig, derartige Abwässer auf biologischem Wege zu reinigen, d. h. die Phenole usw. durch die Lebenstätigkeit von Mikroorganismen zu zerstören. Die biologische Reinigung derartiger Abwässer wurde denn auch bereits verschiedentlich versucht. So hat F o w 1 e r hierzu Tropfkörper verwendet, die zuvor mit häuslichem Abwasser eingearbeitet, d. i. mit Bakterien beimpft, und dann mit dem zu reinigenden, nach Bedarf verdünnten Abwasser in bekannter Weise intermittierend beschickt wurden. Diese Versuche sind beschrieben in: G. J. F o w 1 e r and A. L. H o 1 t o n : »Experiments an the bacterial purification of ammonia recovery liquor at the gas Works of the Manchester Corporation«. Journ. Soc. Chem. Ind. igi i, S. i 8o ff. Die Leistung des Tropfkörpers für das behandelte, im Verhältnis i zu 9 mit gereinigtem Ablauf verdünnte Abwasser wird in der genannten Veröffentlichung auf ioo englische Gallonen bzw. auf i o Gallonen des rohen Abwassers für den Tag und i Kubikyard angegeben; für das bei der Produktion von je i t schwefelsauren Ammoniaks im Tage anfallende Abwasser soll das Verfahren einen Filterkörper von q.oo Kukikyards erfordern.
• Der Versuch F o w 1 e r s wurde von der Emschergenossenschaft in einer Versuchsanlage nachgeprüft und ist beschrieben in der Schrift: Emschergenossenschaft, Essen, Verwaltungsjahr igi9/zo: »Das Kokereinebenproduktenab-Wasser im Emschergebiete und Versuche zu seiner Reinigung«, von Dr. H. B a c h. Hier wurden etwas bessere Ergebnisse erzielt als bei den ersten Fowlerschen Versuchen, und zwar reinigte i cbm Koksfilterkörper im Tage yao 1 im Verhältnis i zu 5 mit gereinigtem Ablauf verdünnten Abwassers bzw. 1201 rohen Abwassers; für das Abwasser von je z t/Tag schwefelsauren Ammoniaks ist danach ein Filterkörper von 150 cbm Inhalt erforderlich.
• Auch diese verbesserte Leistung läßt gleichwohl das Tropfkörperverfahren für die Abwässer der genannten Art nicht genügend wirtschaftlich erscheinen, da große Filterkörpermassen zu verwenden sind, die nicht nur im Aufbau kostspielig sind, sondern auch wegen der beanspruchten Flächen auf dem Gelände von Gasanstalten, Ammoniakfabriken usw. zu Unzuträglichkeiten führen würden.
• Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die obengenannten Abwässer mit geringeren Bau- und Betriebskosten biologisch zu reinigen, namentlich die Phenole zu beseitigen, wenn man das Abwasser in mit Brocken gefüllten Behältern nach Beimpfung mit bakterienhaltigen Flüssigkeiten, z. B. häuslichen (städtischen) Abwässern, Bodenauszügen, Tierdang u. dgl., mit Preßluft behandelt. Der neue Gedanke, der dieser Erfindung zugrunde liegt, ist die Kombination einer unverhältnismäßig energischeren Belüftung, wie sie durch Anwendung der Preßluft gegeben ist, mit der biologischen Wirkung eingearbeiteten Filtermaterials. Dadurch, daß dem Körper Luft in außerordentlich reicherem Maße zugeführt wird, als es in einfachen Tropfkörper- oder Füllkörperverfahren stattfindet, werden auch die die Reinigung des Abwassers bewirkenden, auf dem Füllmaterial angesiedelten Kleinlebewesen zu unverhältnismäßig energischerer Tätigkeit befähigt. Das Ergebnis ist die Reinigung von Abwässern der genannten Art, insbesondere Beseitigung ihres Phenolgehaltes in biologischen Körpern von unverhältnismäßig geringeren Ausmaßen, als solche bisher zu gleichem Zwecke versucht wurden, wie folgende Zusammenstellung erweist. 'Dieses Verfahren, dessen neuer Gedanke, wie oben dargelegt, in der Kombination der Preßluftanwendung mit dem Füllkörperbetriebe besteht, ist scharf zu unterscheiden von anderen Verfahren, bei denen zwar Preßluft auch verwendet wird, jedoch die genannte günstige Kombination nicht stattfindet. So wird bei der Reinigung von Abwässern mit belebtem (aktiviertem) Schlamm auch Preßluft verwendet. Das Belebtschlammverfahren setzt jedoch voraus, daß in dem zu reinigenden Abwasser bereits Schlamm oder leicht Schlammflocken bildende Stoffe enthalten sind, die die Grundlage der Betätigung der biologischen Reinigungsfaktoren bilden. Um dies Verfahren für die Reinigung derartiger Abwässer wie die obengenannten nutzbar zu machen, muß man daher laufend den genannten Abwässern noch ein anderes geeignetes Abwasser, z. B. häusliches (städtisches) Abwasser, zuführen, weil in den genannten Abwässern weder Satzstoffe enthalten sind, die zur Bildung »belebten<< Schlammes geeignet sind, noch solche durch Einblasen von Luft gebildet werden. Die beim Einblasen von Luft sich eventuell abscheidenden harzigen klebrigen Stoffe sind vielmehr gar nicht zur Ansiedlung der Kolonien der wirksamen Bakterien geeignet. Die Notwendigkeit ständiger Zumischung häuslicher oder anderer geeigneter Abwässer entfällt bei dem Verfahren, das den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet, da bei diesem Verfahren die durch Impfung mit häuslichem Abwasser u. dgl. zugeführten wirksamen Kolonien von Mikroorganismen sich auf der Oberfläche der Brocken ansiedeln. Die eingepreßte Luft hat die Aufgabe, den Reinigungsprozeß durch Versorgung der Mikroorganismen mit dem erforderlichen Sauerstoff zu unterstützen, außerdem auch noch den gelösten Ätzkalk durch Bildung von kohlensaurem Kalk zu beseitigen usw., während bei dem Abwasserreinigungsverfahren mit belebtem Schlamm die weitaus größte Menge der Preßluft dazu verbraucht wird, die Schlammflocken in Schwebe zu halten, und nur ein kleiner Bruchteil für den eigentlichen Reinigungsvorgang beansprucht wird.
• Aber auch das direkte Einpressen von Luft in derartige Abwässer wie die obengenannten, z. B. nach dem Patent 401467, ist von dem Verfahren, das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, grundsätzlich verschieden. Bei dem Verfahren des genannten Patentes befindet sich nämlich in dem Belüftungsgefäß kein Kontaktmateriales wird bei diesem Verfahren .eine biologische Reinigungswirkung weder beabsichtigt noch ausgeübt, sondern nur eine rein chemische Oxydationswirkung angestrebt, die zur Beseitigung der Phenole, namentlich der aus der Steinkohlendestillation stammenden, nicht ausreicht.
• Da, wie oben dargelegt, die Kombination der Preßluftbehandlung mit der biologischen Füllkörperwirkung das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung bildet, so möchte ich noch besonders darauf hinweisen, daß in schon ausgeführten anderen Versuchen, bei denen z. B. Kokskörper verwendet wurden, die Belüftung, gegebenenfalls Preßluftbehandlung, nicht im Kokskörper selbst erfolgte, sondern entweder vor oder nach demselben, wie sich aus folgenden Veröffentlichungen ergibt. Dr. Fritz Frank: »Neuere Arbeiten aus dem chemisch-technischen Laboratorium der Gesellschaft für Braunkohlen- und Mineralölforschung«, Braunkohle, XXI. Jahrg., S. 398, Sp. 2, Zeile 24 ff., und in den Bemerkungen hierzu von Prof. Dipl. Ing. S e i d e n s c h n u r in derselben Zeitschrift, XXI. Jahrg., S. 605, Spalte i und 2, und Gegenausführungen von Dr. Frank, S.607, Sp. 2, Zeile i o ff. Aus den angeführten Literaturstellen sowie aus dem Patent 401467 geht klar hervor, daß die Schlacke oder Koks wohl zur Behandlung (Filtration) des Abwassers verwendet wurde, jedoch die Lüftung außerhalb des Filterkörpers ausgeführt bzw. vorgesehen bzw. emp-.i ohl en wurde, während das Kennzeichen des Verfahrens, das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, die Einwirkung der Preßluft bei Gegenwart der Kontaktkörper in dem Belüftungsgefäß ist.
• .Das Reinigen von Abwässern obengenannter Art nach dem Verfahren, das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, kann kontinuierlich oder intermittierend ausgeführt werden. Ist eine Verdünnung des zu konzentrierten Abwassers etwa erforderlich, so kann hierzu in bekannter Weise ein Teil der schon gereinigten Flüssigkeit verwendet werden, so daß die Zuführung besonderen Verdünnungswassers sich erübrigt.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH Verfahren zur biologischen Reinigung von phenolhaltigen Abwässern aus Gasanstalten, Kakereinebengewinnungsanlagen, Kohlenschwelereien, Gasgeneratoranlagen, Teer- oder Urteerverarbeitungsanlagenund ähnlichen Betrieben, bei welchem das Abwasser, gegebenenfalls nach geeigneter Vorbehandlung (Entschlammung, Verdünnung), mit oder ohne Unterbrechung in Füllkörpern der Lufteinwirkung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung der Phenole aus den Abwässern in an sich bekannter Weise Preßluft von der Sohle des Füllkörpers aus eingeblasen wird, der zuvor mit Bakterien aus häuslichen Abwässern, Bodenauszügen, Tierdung o. dgl. beimpft worden ist.