DE4332970A1 - Process for purifying waste water and/or ground water - Google Patents

Process for purifying waste water and/or ground water

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DE4332970A1
DE4332970A1 DE19934332970 DE4332970A DE4332970A1 DE 4332970 A1 DE4332970 A1 DE 4332970A1 DE 19934332970 DE19934332970 DE 19934332970 DE 4332970 A DE4332970 A DE 4332970A DE 4332970 A1 DE4332970 A1 DE 4332970A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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Abstract

The invention relates to a process for the environmentally compatible purification of waste water and/or ground water polluted in particular with organic pollutants. The pollutants are wholly or partially transferred into an oxygen-containing gas by stripping the polluted water with the gas or are removed from the gas by a biofilter. The water thus treated can, in a case-specific manner, be conducted away directly as purified water or be fed to a biological waste water treatment. The stripping is preferably carried out as gas/water ratios of 10 to 250 m<3> (S.T.P.) of stripping gas per m<3> of water and at temperatures of 283 to 323 K.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser und/oder Grundwasser, welches insbesondere mit einer Vielzahl unterschiedlicher organischer Stoffe verunreinigt ist. Die Er­ findung ist dann besonders vorteilhaft anwendbar, wenn die Schadstoffe biologisch abbaubar und flüchtig sind.The invention relates to a process for the purification of wastewater and / or groundwater, which in particular with a variety contaminated by different organic substances. The Er is then particularly advantageous applicable if the Pollutants are biodegradable and volatile.

Bei der Reinigung organisch belasteter Abwässer, wie sie z. B. in der Mineralöl- oder Chemieindustrie anfallen, werden im all­ gemeinen zunächst die nichtgelösten organischen Bestandteile ab­ geschieden. Dies erfolgt durch geeignete Verfahren der Fest­ flüssig-Trennung (Sedimentation, Filtration u. a.) sowie der Flüssig-flüssig-Trennung (Schwerkraftabscheidung ohne und mit Koaleszer, Dekantieren, Zentrifugieren, Flotation u. a. ).When cleaning organically polluted wastewater, as z. B. incurred in the petroleum or chemical industries, are used in the Common initially unsoluble organic components divorced. This is done by suitable procedures of the festival liquid separation (sedimentation, filtration, etc.) and the Liquid-liquid separation (gravity separation without and with Coalescers, decanting, centrifuging, flotation and the like a. ).

Allen diesen mechanischen Verfahren ist gemeinsam, daß sie nur die nichtgelösten Schadstoffanteile entfernen können, so daß in den meisten Fällen weitere Maßnahmen zur Abwasserreinigung nötig sind.All these mechanical methods have in common that they can only remove the non-dissolved pollutants, so that in most cases, further measures for wastewater treatment are necessary.

Dies gilt auch für die Flotationsverfahren, bei denen im Wasser suspendierte Feststoffpartikel oder emulgierte Flüssigkeits­ tröpfchen durch Auftrieb mit Hilfe feinstverteilter Luftblasen an die Oberfläche transportiert und dort separiert werden. Die Luft unterstützt bei diesen Verfahren, wie z. B. dem Turbo- Flotationsverfahren oder dem Entspannungs-Flotationsverfahren, lediglich den Auftrieb der mechanisch feinstverteilten Schad­ stoffe. Die Reduzierung der im Wasser gelösten Schadstoffanteile ist gering. Ferner sind die Flotationsapparate vergleichsweise kompliziert und teuer. This also applies to the flotation process, where in the water suspended solid particles or emulsified liquid droplets through buoyancy with the help of very finely distributed air bubbles be transported to the surface and separated there. The Air helps with these procedures, such as B. the turbo Flotation process or the flash flotation process, only the buoyancy of mechanically finely distributed Schad substances. The reduction of dissolved pollutants in the water is low. Furthermore, the flotation apparatuses are comparative complicated and expensive.  

Bei bestimmten Abwässern ist es möglich, durch Chemikalienzu­ sätze eine Ausflockung der gelösten unerwünschten Inhaltsstoffe zu bewirken und somit für eine Flotation zugänglich zu machen.For certain wastewater it is possible to use chemicals a flocculation of the dissolved undesirable ingredients effect and thus make it accessible for flotation.

Einerseits funktioniert dies aber nur bei relativ schlecht lös­ lichen Inhaltsstoffen und zum anderen verteuert die Chemikalie das Verfahren und stellt einen zusätzlich zu entsorgenden Hilfs­ stoff dar.On the one hand, this only works if the solution is relatively poor On the other hand, the chemical is more expensive the procedure and provides an auxiliary to be disposed of fabric dar.

Befinden sich keine biologisch toxischen Stoffe im Abwasser, so wird das mechanisch vorgereinigte Abwasser im allgemeinen einer biologischen Abwasserreinigung zugeführt. Die weiteste Verbreitung hat dabei das Belebtschlamm-Verfahren erlangt, bei dem in einem kontinuierlich betriebenen Biotankreaktor unter aeroben Bedingungen in der wäßrigen Phase der mikrobielle Abbau der Schadstoffe erfolgt.Are there no biologically toxic substances in the wastewater, so the mechanically pre-treated wastewater in general fed to a biological wastewater treatment. The farthest Dissemination has thereby obtained the activated sludge process, in in a continuously operated biotank reactor under aerobic conditions in the aqueous phase of microbial degradation the pollutants takes place.

Die biologischen Abbaureaktionen verlaufen relativ langsam, so daß Verweilzeiten von mehreren Stunden typisch und notwendig sind, um ausreichend hohe Abbauraten zu erzielen. Dies verteuert die Anlagenkosten erheblich.The biodegradation reactions are relatively slow, so that residence times of several hours typical and necessary are to achieve sufficiently high degradation rates. This is more expensive the system costs considerably.

Liegt im Abwasser eine Vielzahl chemisch und physikalisch unter­ schiedlicher Schadstoffe vor, so ist häufig mit dem Belebt­ schlammverfahren allein ein wirtschaftlicher Abbau aller Schad­ stoffe nicht möglich. Zum Einsatz kommen dann u. a. mehrstufige biologische Abwasserreinigungsverfahren bzw. der biologischen Abwasserreinigung nachgeschaltete chemische und/oder adsorptive Verfahren.Is located in the wastewater a variety of chemical and physical under different pollutants, so is often with the animated sludge process alone an economic degradation of all Schad substances are not possible. Are then used u. a. multistage biological wastewater treatment or the biological Wastewater treatment downstream chemical and / or adsorptive Method.

Insgesamt ist die Reinigung von Abwasser und/oder Grundwasser, welches mit einer Vielzahl unterschiedlicher organischer Stoffe belastet ist, durch eine biologische Abwasserreinigung teuer und in manchen Fällen nicht effizient möglich.Overall, the purification of wastewater and / or groundwater, which with a variety of different organic substances contaminated by a biological wastewater treatment expensive  and in some cases not possible efficiently.

Es ist auch bekannt, bei hochbelasteten Abwässern die anschließende biologische Abwasserreinigung zu entlasten, indem ein Teil der im Wasser gelösten oder als zweite Phase vorhandenen dampf­ flüchtigen Substanzen durch Strippung mit Gasen ausgetrieben wird (Mangold, K.-H. u. a. , Abwasserreinigung in der chemischen und artverwandten Industrie - Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1975 - S. 66, Taschenbuch der Industrieabwasserreini­ gung, hrsg. von H. Rüffer u. K.-H. Rosenwinkel - München; Wien: Oldenbourg, 1991 - S. 348). Die Strippgase müssen anschließend verbrannt werden (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Bd. 4 - 4. neubearbeitete und erweiterte Auflage - S. 450).It is also known in highly polluted wastewater, the subsequent to relieve biological wastewater treatment by adding a part the vapor dissolved in the water or present as the second phase Volatiles are expelled by stripping with gases (Mangold, K.-H. u. A., wastewater treatment in the chemical and related industry - publishing house for basic industry, Leipzig, 1975 - p. 66, Taschenbuch der Industrieabwasserreini supply, ed. by H. Rüffer u. K.-H. Rosenwinkel - Munich; Vienna: Oldenbourg, 1991 - p. 348). The stripping gases must subsequently burned (Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, Vol. 4 - 4. revised and enlarged edition - p. 450).

In Einzelfällen kann es auch wirtschaftlich sein, das Abgas einer Rückgewinnungsanlage, z. B. einer CLAUS-Anlage zur Umwand­ lung des Schwefelwasserstoffes zu elementarem Schwefel, zuzu­ führen.In some cases, it can also be economical, the exhaust a recovery plant, z. B. a CLAUS plant for conversion hydrogen sulfide to elemental sulfur, zu to lead.

Ferner ist bekannt, die Schadstoffe aus dem beladenen Strippgas durch Adsorption oder (partielle) Kondensation zu isolieren, um sie der Umgebungsluft fernzuhalten oder um sie zurückzugewinnen. (Verband der Chemischen Industrie e.V. - Verfahrensberichte zur physikalisch-chemischen Behandlung von Abwässern, 10. Bericht: "Abwasserreinigung durch Strippung und Destillation" - Frankfurt, Juni 1965).It is also known that the pollutants from the loaded stripping gas by adsorption or (partial) condensation to isolate to keep them away from the ambient air or to recover them. (Verband der Chemischen Industrie e.V. - procedural reports on the physico-chemical treatment of waste water, 10. Report: "Wastewater treatment by stripping and distillation" - Frankfurt, June 1965).

Bei der Adsorption wird der Strippkolonne eine Adsorbereinheit nachgeschaltet, in der die aus dem Abwasser desorbierten Stoffe aufkonzentriert und durch Regeneration des Adsorbers gewonnen werden (Von Haus aus immer sauberer, Reinigungsanlage für hochbelastetes Sickerwasser in Betrieb genommen - In: Energie - Düsseldorf 44 (1992) 3. - S. 32-24). During adsorption, the stripping column becomes an adsorber unit downstream, in which the substances desorbed from the wastewater concentrated and recovered by regeneration of the adsorber (Cleaner from home, cleaning system for highly loaded seepage water put into operation - In: Energy - Dusseldorf 44 (1992) pp. 32-24).  

Im Fall der partiellen Kondensation wird das beladene Strippgas bis zur Unterschreitung des Taupunktes abgekühlt und der aus­ kondensierte Schadstoff mechanisch abgetrennt. Ein solches Ver­ fahren wird in der DE 33 16 062 beschrieben, wobei der benutzte Strippdampf zunächst noch zur Desorption von Aktivkohle-Adsorp­ tionsfiltern benutzt wird, bevor er anschließend zusammen mit dem Lösungsmittel kondensiert wird. Ferner sind viele Verfahren bekannt, um die Kondensation energetisch vorteilhaft zu gestal­ ten. Zum Beispiel wird in der EP 02 54 892 ein Verfahren be­ schrieben, welches das Wärmepumpenprinzip benutzt, um einerseits den Abdampf zu kondensieren und andererseits den Kolonnensumpf zwecks Austreiben der flüchtigen Bestandteile aus dem Wasser zu beheizen.In the case of partial condensation, the loaded stripping gas becomes cooled to below the dew point and the off condensed pollutant mechanically separated. Such an Ver drive is described in DE 33 16 062, wherein the used Stripping steam initially for the desorption of activated carbon adsorp tion filters before being used together with the solvent is condensed. Furthermore, many procedures known to the condensation energetically advantageous gestal For example, in EP 02 54 892 a method be which uses the heat pump principle, on the one hand to condense the exhaust steam and on the other hand, the column bottom to expel the volatiles from the water heat.

Beide Verfahren der Strippgas-Reinigung, d. h. sowohl die Ad­ sorption als auch die partielle Kondensation, sind mit ver­ gleichsweise hohen Invest- und Betriebskosten verbunden und be­ lasten, insbesondere dann, wenn die Zurückgewinnung unerwünscht oder mengenmäßig gering ist, die Gesamtkosten zur Abwasser­ reinigung erheblich.Both methods of stripping gas purification, d. H. both the ad sorption as well as the partial condensation, are ver combined high investment and operating costs and be loads, especially if the recovery is undesirable or low, the total cost of the wastewater cleaning considerably.

In der EP 03 52 891 wird ein Reinigungsverfahren für flüchtige und giftige Bestandteile enthaltendes Wasser genannt, bei dem das Wasser zunächst mit Luft gestrippt und anschließend die Luft wieder von den Schadstoffen durch Kontaktieren mit einer wäßrigen Suspension (slurry) befreit wird.In EP 03 52 891 a cleaning method for volatile and water containing toxic components, in which The water is first stripped with air and then the air again from the pollutants by contact with an aqueous Suspension (slurry) is released.

Durch die Vielzahl an Prozeßstufen ist dieses Verfahren wenig wirtschaftlich.Due to the large number of process stages, this process is little economically.

Das Ziel der Erfindung ist ein wirtschaftliches Verfahren zur umweltschonenden Reinigung von Abwasser und/oder Grund- bzw. Sickerwasser, welches insbesondere eine Vielzahl organischer Schadstoffe aufweist, das die Nachteile bekannter Verfahren ganz oder teilweise beseitigt.The object of the invention is an economical process for environmentally friendly cleaning of waste water and / or basic or Leachate, which in particular a variety of organic  Contaminants, which are the disadvantages of known methods completely or partially eliminated.

Es bestand die Aufgabe, mit einfachen technischen Mitteln und unter Nutzung von möglichst wenigen Teilprozessen und Apparaten, die verschiedenen Schadstoffe bis unter die zulässigen Grenz­ werte aus dem belasteten Wasser zu entfernen und gleichzeitig keine neuen Abproduktprobleme zu verursachen.It was the task with simple technical means and using as few subprocesses and devices as possible, the various pollutants below the permissible limit values from the contaminated water and at the same time to cause no new waste product problems.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur umweltschonenden Reini­ gung von insbesondere mit zahlreichen organischen Schadstoffen belastetem Abwasser und/oder Grundwasser, wobei gegebenenfalls in einer vorhergehenden Stufe größere Mengen organischer Schad­ stoffe mechanisch abgeschieden wurden, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schadstoffe durch Strippen des belasteten Ab­ wassers mit einem sauerstoffhaltigen Gas ganz oder teilweise in das Gas überführt sowie mittels eines Biofilters aus dem Gas ent­ fernt werden und das behandelte Wasser direkt als gereinigtes Wasser abgeführt oder einer biologischen Abwasserbehandlung zu­ geführt wird.The task is achieved by a process for environmentally friendly cleaning especially with numerous organic pollutants polluted wastewater and / or groundwater, where appropriate in a previous stage larger amounts of organic pollutants mechanically deposited, according to the invention thereby solved that the pollutants by stripping the loaded Ab water with an oxygen-containing gas in whole or in part the gas transferred and ent by means of a biofilter from the gas be removed and the treated water directly as purified Dissipated water or a biological wastewater treatment to be led.

Als Biofilter kommen Apparate entsprechend der VDI-Richtlinie 3477 zur Anwendung. In diesen Apparaten können in Form von Schüttschichten die unterschiedlichsten Filtermaterialien, wie z. B. Kompost, Fasertorf, Heidekraut, Baumrinde sowie deren Mischungen aber auch andere Trägermaterialien mit großer Ober­ fläche (u. a. Ton, Laval), eingebracht werden.The biofilters are apparatuses according to the VDI guideline 3477 for use. In these apparatuses may take the form of Bulk layers of various filter materials, such as z. As compost, fiber peat, heather, tree bark and their Mixtures but also other support materials with large upper surface (inter alia clay, laval).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vergleichsweise einfach und robust. Es benötigt nur einen billigen Hilfsstoff, vorzugsweise Luft, der gleichermaßen bei der Abwasserreinigung als auch bei der Abgasreinigung eine wesentliche Funktion erfüllt. Dabei bewirken die Austrittsparameter des Strippgases in vielen Fällen auch besonders günstige Betriebsbedingungen für den anschließen­ den Biofilter.The inventive method is relatively simple and robust. It only needs a cheap excipient, preferably Air, equally in wastewater treatment as well as in the exhaust gas purification fulfills an essential function. there cause the exit parameters of the stripping gas in many cases  also very favorable operating conditions for connecting the biofilter.

Das Verfahren eignet sich für alle organischen Schadstoffe, aber verschiedene können zwar durch Strippen entfernt, jedoch nur eingeschränkt biologisch abgebaut werden. Das Verfahren ist des­ halb dann besonders vorteilhaft, wenn die Schadstoffe gut bio­ logisch abbaubar sind, da dann zusätzliche Verfahrensstufen im Anschluß an den Biofilter bzw. in schwierigen Fällen auch wasserseitig nach der biologischen Abwasserreinigung, die in den meisten Fällen als Belebtschlamm-Prozeß ausgeführt ist, ent­ fallen können.The process is suitable for all organic pollutants, however Although various can be removed by stripping, but only restricted biodegradation. The procedure is the then especially advantageous if the pollutants are good bio are logically degradable, since then additional stages in the process Connection to the biofilter or in difficult cases too on the water side after the biological wastewater treatment, which in most cases carried out as an activated sludge process, ent can fall.

In Fällen, in denen durch das Strippen bereits die geforderte Endreinheit des Abwassers erreicht wird, ermöglicht das erfin­ dungsgemäße Verfahren die Ausführung besonders einfacher und sehr kompakter, mobiler Anlagen, die z. B. bei der Reinigung von Deponie-Sickerwasser und/oder Grundwasser bzw. auch von Abwässern aus Anlagen zur Bodensanierung abseits von der normalen Infra­ struktur, wie auf Müllhalden, Sondermülldeponien, Feldern und Wiesen, Überschwemmungsgebieten u. a., sehr vorteilhaft einge­ setzt werden können. Alle zur Verfahrensrealisierung benötigten Ausrüstungen sind einfach und wartungsarm.In cases where by stripping already the required Endreinheit of the waste water is achieved, allows the invented Method according to the invention, the execution is particularly simple and very compact, mobile equipment, the z. B. in the cleaning of Landfill leachate and / or groundwater or sewage from systems for soil remediation away from the normal infra such as on landfills, hazardous landfills, fields and Meadows, flood plains u. a., very advantageous turned can be set. All needed for process realization Equipment is simple and low maintenance.

Aber auch in Fällen, wo eine biologische Abwasserreinigung, z. B. als zentrale Kläranlage eines Betriebes oder einer Kommune vorhanden ist, oder aus wirtschaftlichen Gründen nur ein par­ tielles Strippen der Schadstoffe sinnvoll ist und das gestrippte Abwasser anschließend noch einer biologischen Reinigung zugeführt werden muß, bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren eine über­ raschend große Verbesserung der Reinigungsleistung in der biolo­ gischen Abwasserbehandlung und somit eine hohe Effizienz der gesamten Anlage. But also in cases where a biological sewage treatment, z. B. as the central treatment plant of a company or a municipality is present, or for economic reasons only a par tical stripping of pollutants is useful and the stripped Wastewater then fed to a biological purification must be, the inventive method causes an over surprisingly great improvement in cleaning performance in the biolo gical wastewater treatment and thus high efficiency of entire facility.  

Das Verfahren arbeitet in der Nähe der Umgebungsbedingungen und ist durch geringe Druckverluste gekennzeichnet. Damit ist der Energiebedarf relativ gering. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das erfindungsgemäße Verfahren, vorzugsweise bei Schad­ stoffmengen im Abwasser von weniger als 5000 mg/l (gemessen als CSB-Wert nach DIN 38409, Teil 43), bei Gas-Wasser-Verhältnissen von 10 bis 250 m³ i.N. Strippgas pro m³ Wasser und bei Tempera­ turen während des Strippens und im Biofilter von 283 bis 323 K betrieben wird.The method works close to the environmental conditions and is characterized by low pressure losses. This is the Energy requirement relatively low. This is especially true if the inventive method, preferably Schad quantities of wastewater of less than 5000 mg / l (measured as COD value according to DIN 38409, part 43), with gas-water ratios from 10 to 250 m³ i.N. Stripping gas per m³ of water and at tempera during stripping and in the biofilter from 283 to 323 K. is operated.

Wirtschaftlich besonders günstig ist der Einsatz von Luft als sauerstoffhaltiges Gas.Economically particularly favorable is the use of air as oxygen-containing gas.

Die Zumischung anderer noch zu reinigender Gase zum beladenen Strippgas vor Eintritt in den Biofilter ist unter Beachtung der Schadstofflast sowie der Beeinflussung des Betriebsregimes im Biofilter durchaus möglich und kann zweckmäßig sein. Eine vor­ teilhafte Ausführung ist beispielsweise, wenn die Abluft des Biotankreaktors zusammen mit dem Strippgas über den Biofilter geführt wird.The addition of other gases still to be cleaned for loading Stripping gas before entering the biofilter is in compliance with the Pollutant load and the influence of the operating regime in Biofilter quite possible and may be appropriate. A before teilhafte execution is, for example, when the exhaust air of the Biotankreaktors together with the stripping gas on the biofilter to be led.

Vorteilhaft kann Kondensat, welches z. B. im Winterbetrieb am Boden des Biofilters anfällt, direkt in den Wasserstrom vor der Strippung zurückgeführt werden, so daß keine Abprodukte auftre­ ten.Advantageously, condensate, which z. B. in winter on Bottom of the biofilter accumulates, directly into the water flow in front of the Strippung be recycled, so that no waste products auftre th.

Die Erfindung wird nachstehend an folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention will be described below in the following embodiments explained in more detail:

Beispiel 1example 1

In einer Technikumsanlage bestehend aus einer Strippkolonne und einem Biofilter wurde ein stark mit organischen Stoffen verunreinigtes Grundwasser erfindungsgemäß gereinigt. Die Bedingungen waren im einzelnen folgendes:In a pilot plant consisting of a stripping column and a biofilter became a strong with organic matter  contaminated groundwater purified according to the invention. The Conditions were in detail the following:

a) Angaben zum ungereinigten Grundwassera) Information on untreated groundwater

Das für die Versuche verwendete verunreinigte Grundwasser wurde aus dem Zulauf einer vorhandenen großtechnischen Grund­ wasserreinigungsanlage einer chemischen Fabrik, die aus mehreren Brunnen gespeist wird, entnommen und in den Vorlage­ behälter für die Technikumsapparatur gegeben. Dabei war zu beobachten, daß sich an der Oberfläche ein dünner Ölfilm abschied, der vor Versuchsbeginn durch vorsichtiges De­ kantieren abgetrennt wurde. Die Analyse der wäßrigen Phase ergab folgende Schadstoff-Konzentrationen.The contaminated groundwater used for the experiments was from the inflow of an existing large-scale industrial base Water purification plant of a chemical factory that out Several wells are fed, taken and in the template container for the Technikumsapparatur given. It was too observe that there is a thin film of oil on the surface farewell, who before the trial by careful De was cut off. The analysis of the aqueous phase gave the following pollutant concentrations.

CSB-Wert: (nach DIN 38409), Teil 41)COD value: (according to DIN 38409), part 41) 1560 mg/l1560 mg / l Phenolindex durch Destillation: (nach DIN 38409, Teil 16)Phenol index by distillation: (according to DIN 38409, part 16) 207 mg/l207 mg / l Summe BTEX-Aromaten: (gaschromatographisch)Total BTEX aromatics: (gas chromatographic) 12,1 mg/l12.1 mg / l Einzelkomponenten: (mit Kapillar-Gaschromatographie) @Single components: (with capillary gas chromatography) @ Phenol:Phenol: 32,1 mg/l32.1 mg / l Kresol:cresol: 249,6 mg/l249.6 mg / l Xylenole:xylenols: 22,8 mg/l22.8 mg / l Ethylphenole:ethyl phenols: 23,4 mg/l23.4 mg / l Guajakol:guaiacol: 2,2 mg/l2.2 mg / l Benzen:benzene: 0,4 mg/l0.4 mg / l Toluen:toluene: 0,6 mg/l0.6 mg / l Xylene:Xylene: 6,4 mg/l6.4 mg / l Ethylbenzen:ethylbenzene: 4,8 mg/l4.8 mg / l

b) Angaben zur Versuchsdurchführungb) Information on the experiment

Es wurde eine Kolonne mit 50 mm Durchmesser und 1500 mm Schütthöhe verwendet, die mit 4 mm-Sattelkörpern gefüllt war. Während des Strippens, bei dem die Luft von unten nach oben und das Wasser umgekehrt durch die Kolonne strömten, waren folgende Betriebsbedingungen vorhanden:It became a column with 50 mm diameter and 1500 mm Schüttthöhe used, filled with 4 mm saddles was. During stripping, the air from the bottom up above and the water flowing in reverse through the column, the following operating conditions were present:

Temperatur:|300 KTemperature: | 300 K Druck:Print: 100 kPa100 kPa Gasbelastung:Gas load: 300 l/h300 l / h Flüssigkeitsdurchsatz:Liquid flow rate: 15 l/h15 l / h

Die am Kopf der Kolonne austretende Strippluft wurde unmittel­ bar anschließend durch einen Biofilter mit 70 mm Durchmesser und 600 mm Höhe geleitet. Das Biofiltermaterial war ein Baum­ rinden-Substrat, welches kurz vor Versuchsbeginn einem anderen großtechnischen Biofilter entnommen worden war.The emerging at the top of the column stripping was immediately bar then through a biofilter with 70 mm diameter and 600 mm high. The biofilter material was a tree bark substrate, which shortly before the start of another large-scale biofilter was taken.

Der Versuch wurde über mehrere Stunden durchgeführt und am Ende die Zusammensetzungen der wäßrigen Phase im Sumpf der Kolonne sowie der Gasphase nach Austritt aus dem Biofilter analysiert:The experiment was carried out over several hours and on End the compositions of the aqueous phase in the bottom of the Column and the gas phase after exiting the biofilter analyzed:

Dabei ergab sich im gestrippten Abwasser ein Phenolindex (Destillation n. DIN 38409, Teil 16) von 200 mg/l und ein CSB-Wert (n. DIN 38409, Teil 41) von 1236 mg/l.The result was a phenol index in the stripped wastewater (Distillation n. DIN 38409, Part 16) of 200 mg / l and a COD value (according to DIN 38409, part 41) of 1236 mg / l.

Das Strippen bewirkt somit eine Reduzierung des CSB-Wertes um ca. 20 Prozent bezogen auf den Ausgangswert, während der Phenolgehalt nahezu unverändert bleibt.The stripping thus causes a reduction of the COD value about 20 percent of the baseline, while the Phenol content remains virtually unchanged.

Ferner wurde ein summarischer Restgehalt an BTEX-Aromaten von weniger als 0,05 mg/l gemessen, d. h. durch das Strippen wurde der in der 36. Abwasserverwaltungsvorschrift geforderte Kenn­ wert: Summe der Aromaten 0,05 mg/l erreicht.Furthermore, a summary residual content of BTEX aromatics of less than 0.05 mg / l, d. H. was stripping the code required in the 36th Waste Water Management Regulations  value: total of aromatics 0.05 mg / l achieved.

Die Kohlenwasserstoffanteile im Abgas nach dem Biofilter betrugen umgerechnet auf einen Normkubikmeter Gasvolumen 2 mg/m³ i.N. für Xylene und für alle anderen Einzelkompo­ nenten weniger als 1 mg/m³ i.N. Damit wurden die nach TA- Luft geforderten Grenzwerte sicher erreicht. Vorteilhaft war auch der angenehme, erdige Geruch der ge­ reinigten Abluft im Unterschied zu dem übelriechenden Geruch des Grundwassers.The hydrocarbon components in the exhaust after the biofilter converted to a standard cubic meter gas volume 2 mg / m³ i.N. for Xylene and for all other single components less than 1 mg / m³ i.N. Thus, according to TA Air safely reached limit values. Another advantage was the pleasant, earthy smell of ge cleaned exhaust air unlike the foul-smelling smell of groundwater.

Um den Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens noch besser sichtbar zu machen, wurde das gestrippte Grundwasser sowie im Vergleich dazu zeitgleich auch das nichtgestrippte Grund­ wasser auf seine biologische Abbaubarkeit untersucht. Dies erfolgte entsprechend DIN 38412, Teil 25 im Testverfahren mit Wasserorganismen (Gruppe L) - Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit/Statischer Test (L 25).To the advantage of the method even better became visible the stripped groundwater as well in comparison, at the same time also the non-stripped ground water for biodegradability. This was done according to DIN 38412, part 25 in the test procedure with aquatic organisms (group L) - determination of biological Degradability / Static test (L 25).

Als Inoculum wurde zu diesem Zweck aus dem Biotankreaktor der vorhandenen großtechnischen Grundwasserreinigungsanlage ein belebter Klärschlamm entnommen und ansonsten exakt nach DIN 38412, Teil 25, verfahren. As inoculum was for this purpose from the biotank reactor the existing large-scale groundwater purification plant taken from an activated sewage sludge and otherwise exactly after DIN 38412, part 25, proceed.  

Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt:The test results are shown in the following table:

Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt, obwohl die Schadstoff­ gehalte in beiden Wassern anfangs nahezu gleich sind, bei der nachfolgenden biologischen Abwasserreinigung eine wesentlich bessere biologische Abbaubarkeit. Das heißt, die erfindungsge­ mäß vorgeschlagene Strippung mit anschließendem Biofilter ent­ lastet die sehr teuere biologische Abwasserreinigung erheblich und bewirkt eine größere Wirtschaftlichkeit bei der gesamten Abwasseraufbereitung.The inventive method causes, although the pollutant content in both waters is initially almost the same at the subsequent biological wastewater treatment a significant better biodegradability. That is, the erfindungsge according to proposed stripping with subsequent biofilter ent burdens the very expensive biological wastewater treatment considerably and results in greater economy throughout Wastewater treatment.

Beispiel 2Example 2

In der im Beispiel 1 beschriebenen Technikumsanlage wurde er­ findungsgemäß ein verunreinigtes Grundwasser, welches an Schad­ stoffen insbesondere 150 mg/l Methyltertiärbutylether (MTBE) und 1 mg/m³ BTEX-Aromaten enthielt, gereinigt. Die geforderte Reinheit des Abwassers war weniger als 1 mg/l MTBE und weniger als 0,05 mg/l Aromaten.In the pilot plant described in Example 1 he was  According to the invention a contaminated groundwater, which is harmful especially 150 mg / l methyl tertiary butyl ether (MTBE) and 1 mg / m 3 BTEX aromatics. The required Purity of the effluent was less than 1 mg / l MTBE and less as 0.05 mg / l of aromatics.

Der Flüssigkeitsdurchsatz durch die Strippkolonne betrug 5 l/h und die Strippluftmenge war 1000 l/h. Somit lag ein Gas/Wasser- Verhältnis von 200 Liter Luft pro Liter Abwasser vor.The liquid flow through the stripping column was 5 l / h and the stripping air volume was 1000 l / h. Thus, a gas / water Ratio of 200 liters of air per liter of wastewater.

Das Wasser wurde vor Eintritt in die Kolonne auf 283 K gekühlt. Der Druck in der Kolonne war annähernd 100 kPa.The water was cooled to 283K before entering the column. The pressure in the column was approximately 100 kPa.

Das Strippgas, welches die Kolonne am Kopf verließ, wurde analog Beispiel 1 direkt über einen Biofilter mit 50 mm Durchmesser und 600 mm Schütthöhe geführt und gereinigt. Als Filtermaterial diente wiederum ein Baumrinden-Substrat aus einem in Betrieb befindlichen aktiven Biofilter.The stripping gas leaving the column at the top became analogous Example 1 directly over a biofilter with 50 mm diameter and 600 mm dumping level guided and cleaned. As a filter material in turn served a tree bark substrate from a in operation located active biofilter.

Die Analyse des gereinigten Abwassers, welches aus dem Kolonnen­ sumpf abgeführt wurde, zeigte, daß die geforderten Restgehalte an MTBE von 1 mg/l sowie von BTEX-Aromaten von 0,05 mg/l unter­ schritten wurden.The analysis of the purified wastewater, which from the column marsh was discharged, showed that the required residual contents at MTBE of 1 mg / l and BTEX aromatics of 0.05 mg / l under were taken.

Gleichzeitig lagen in der Abluft nach dem Biofilter der MTBE- Gehalt bei 45 mg/m³ i.N. und der Aromatengehalt bei weniger als 1 mg/m³ i.N.At the same time, in the exhaust air after the biofilter, the MTBE Content at 45 mg / m³ i.N. and the aromatics content at less than 1 mg / m³ i.N.

Das heißt, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens konnte die geforderte Reinigung des verunreinigten Grundwassers nachgewiesen werden. Weitere aufwendige Reinigungsstufen, wie beispielsweise eine anschließende biologische Abwasserreinigung sind nicht erforderlich.That is, by applying the method according to the invention could demand the required cleaning of contaminated groundwater be detected. Further elaborate cleaning steps, such as for example, a subsequent biological wastewater treatment are not required.

Claims (5)

1. Verfahren zur umweltschonenden Reinigung von insbesondere mit zahlreichen organischen Schadstoffen belastetem Abwasser und/oder Grundwasser, wobei gegebenenfalls in einer vorher­ gehenden Stufe größere Mengen organischer Schadstoffe mecha­ nisch abgeschieden wurden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schadstoffe durch Strippen des belasteten Wassers mit einem sauerstoffhaltigen Gas ganz oder teilweise in das Gas über­ führt sowie mittels eines Biofilters auf dem Gas entfernt wer­ den und das behandelte Wasser direkt als gereinigtes Wasser abgeführt oder einer biologischen Abwasserbehandlung zugeführt wird.1. A method for environmentally friendly cleaning of particular polluted with numerous organic pollutants wastewater and / or groundwater, where appropriate, in a previous stage, larger amounts of organic pollutants were mechanically deposited mecha, characterized in that the pollutants by stripping the contaminated water with an oxygen-containing gas completely or partially leads into the gas over and removed by means of a biofilter on the gas who the and the treated water is discharged directly as purified water or fed to a biological wastewater treatment. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Strippen bei Gas-Wasser-Verhältnissen von 10 bis 250 m³ i.N Strippgas pro m³ Wasser und bei Temperaturen von 283 bis 323 K erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the Stripping at gas-water ratios of 10 to 250 m³ i.N Stripping gas per m³ of water and at temperatures of 283 to 323 K takes place. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstoffhaltiges Gas Luft eingesetzt wird.3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that as the oxygen-containing gas is used air. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem beladenen Strippgas vor Eintritt in den Biofilter auch andere noch zu reinigende Gase zugemischt werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the loaded stripping gas before entering the biofilter too other gases still to be cleaned are added. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Biofilter anfallendes Kondensat in den Wasserstrom vor der Strippung zurückgeführt wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that at the biofilter accumulating condensate in the water stream the stripping is returned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19705052C1 (en) * 1997-02-03 1998-08-20 Hwg Havellaendische Wasser Gmb Arrangement for the removal of gases from groundwater and / or waste water, especially from outlet shafts with subsequent biological oxidation
DE10024071A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-29 Stadtwerke Schwerin Gmbh Mains drainage intermediate treatment station repeatedly agitates and oxygenates water for expulsion of gases to a filter

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