DE4339630C1 - Festbettverfahren zur Abwasserreinigung - Google Patents
Festbettverfahren zur AbwasserreinigungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Festbettverfahren zur simultanen
Reduzierung des biologischen und chemischen Sauerstoffbe
darfs (BSB₅/CSB), zur Nitrifikation und Denitrifikation von
Abwasser.
Die Inhaltsstoffe von häuslichem, kommunalem und
industriellem Abwasser lassen sich unter anderem in fol
gende, zwei wesentliche Gruppen unterteilen:
- - eine organische Fracht, die im wesentlichen organische Kohlenstoffverbindungen umfaßt,
- - eine anorganische Fracht, die im wesentlichen Stickstoff verbindungen (Ammonium) enthält.
Weitere Schadstoffe, die die Qualität eines Abwassers
charakterisieren und abgebaut werden müssen, sind Phosphor
beziehungsweise Phosphorverbindungen.
Der biologische Abbau dieser Inhaltsstoffe setzt unter
schiedliche Mikroorganismen voraus, die jeweils aber wieder
nur unter völlig unterschiedlichen Milieubedingungen wirksam
sind.
Die Reduzierung von organischem Kohlenstoff erfolgt vorzugs
weise unter aeroben Bedingungen. Unter Luft-/Sauerstoff
zufuhr bilden sich heterotrophe Mikroorganismen (Aerobier),
die die organische Kohlenstoffquelle zu CO₂ und H₂O ver
atmen. Entsprechend wird die BSB₅- und CSB-Fracht
verringert.
Für die Oxidation von Ammonium (NH₄-N) zu Nitrat (NO₃-N),
also die sogenannte Nitrifikation, sind ebenfalls aerobe
Milieubedingungen erforderlich. Die Nitrifikanten verwenden
dabei anstelle von organischen Stoffen Ammonium als H-
Donator.
An der Oxidation von Ammonium zu Nitrat sind stets zwei
Bakteriengruppen beteiligt, und zwar die sogenannten Nitro
somonas (I) und die sogenannten Nitrobacter (II), die zu
folgendem Reaktionsablauf führen:
I NH₄⁺ + 1,5 O₂ → NO₂⁻ + H₂O + 2 H⁺
II NO₂⁻ + 0,5 O₂ → NO₃⁻
I+II NH₄⁺ + 2 O₂ → NO₃⁻ + H₂O + 2 H⁺.
II NO₂⁻ + 0,5 O₂ → NO₃⁻
I+II NH₄⁺ + 2 O₂ → NO₃⁻ + H₂O + 2 H⁺.
Darüber hinaus nutzen die Nitrifikanten CO₂ als anorganische
Kohlenstoffquelle, weshalb man sie den autotrophen Bakterien
zuordnet.
Aus Vorstehendem folgt, daß die Nitrifikation vorzugsweise
einer BSB₅/CSB-Reduzierung beziehungsweise Elimination nach
geschaltet wird, um die anorganische Kohlenstoffquelle und
damit die für die Nitrifikanten notwendigen Milieubedin
gungen bereitzustellen.
Die Denitrifikation, also die Reduzierung von Nitrat (NO₃-N)
zu elementarem Stickstoff (N₂) ist ein reduzierender Vor
gang, der anoxische Abwasserbedingungen voraussetzt. Im
Abwasser darf sich also kein gelöster Sauerstoff befinden.
Gleichzeitig müssen biologisch abbaubare organische Sub
strate als H-Donator vorhanden sein. Soweit diese zuvor bei
der BSB₅-CSB-Elimination beseitigt wurden, entstehen deshalb
Probleme, weil dann keine oder keine ausreichenden
organischen Kohlenstoffquellen mehr vorhanden sind.
Die Bakterien für die vorstehend genannten Prozesse können
sowohl in Form einer Suspensionsbiologie (Belebtschlamm
verfahren) als auch in Form einer Festbettbiologie einge
setzt werden. Bisher stehen Belebungsverfahren im Vorder
grund. Dabei wird die Biomasse in Suspension gehalten. Das
Verfahren erfordert ein Sedimentationsbecken, in dem die
Biomasse abgesetzt wird, die anschließend bei hohen
Rezirkulationsraten (mehrere hundert Prozent) wieder in den
Belebtschlammreaktor zurückgeführt wird. Nur ein geringer
Teil wird als sogenannter Überschußschlamm abgezogen.
Derartige Belebtschlammverfahren erfordern einen erheblichen
Meß- und Regelaufwand für die Schlammrückführung.
In "Korrespondenz Abwasser 34 (1987), Seite 77 ff." wird die
Nitrifikation und Denitrifikation beim Belebungsverfahren
beschrieben. Es werden verschiedene Betriebsweisen der
Belebungsverfahren angegeben, unter anderem mit
intermittierender Denitrifikation.
"Korrespondenz Abwasser 38 (1991), Seite 228 ff." beschreibt
die Stickstoffentfernung mit intermittierender
Denitrifikation bei Belebungsanlagen. Dabei werden im
Belebungsbecken durch Wechsel von Belüftung (aerobe Phase)
und Nicht-Belüftung (anoxische Phase) die Voraussetzungen
für Nitrifikation und Denitrifikation geschaffen. In der
Belüftungsphase wird das Ammonium zu Nitrat oxidiert. Die
Ammoniumkonzentration nimmt ab und die Nitratkonzentration
in gleichem Maße zu. Während der Belüftungspause wird
dagegen das Nitrat zum atmosphärischen Stickstoff reduziert.
Das Nitrat nimmt ab, aber nun baut sich das Ammonium
entsprechend dem Zufluß auf.
"gwf Wasser-Abwasser 134 (1993), Seite 462 ff." beschreibt
die Elimination von anorganisch gebundenem Stickstoff durch
schubweise Abwasserzugabe bei einstufigen Belebungsanlagen.
Dabei wird erwähnt, daß die periodisch-schubweise Abwasser
zugabe in Belebungsbecken kombiniert mit periodischer
Belüftung bei einstufigen Belebungsanlagen zu einer
zeitlichen Aufeinanderfolge von Nitrifikation und
Denitrifikation führt. Im Vordergrund steht dabei eine
Stickstoffelimination.
Demgegenüber bieten Festbettverfahren (Tauch- und Tropf
körperverfahren) wesentliche Vorteile. Bei Festbettverfahren
werden Aufwuchsflächen für die Mikroorganismen zur Verfügung
gestellt. Ein Sedimentationsbecken ist grundsätzlich nicht
zwingend erforderlich, da die Mikroorganismen nicht ausge
schwämmt werden können.
Untersuchungen zur Nitrifikation und Denitrifikation in ein-
und zweistufigen Belebungsanlagen beschreibt Decker in
"Korrespondenz Abwasser", 39. Jahrgang, Heft 2/92, 197.
Um die für die Denitrifikation notwendige organische
Kohlenstoffquelle bereitzustellen, wäre es bei mehrstufigen
Reaktoren grundsätzlich möglich, einen Teilstrom aus dem der
BSB₅/CSB-Reduzierung dienenden ersten Reaktor in das
Denitrifikationsbecken zu führen. Dabei besteht jedoch die
Gefahr, daß zuviel organische Fracht in das Denitrifikations
becken geführt wird und damit kein sauberes Ablaufwasser
mehr erreichbar ist. Diese Verfahrenstechnik erfordert
darüber hinaus für jeden Teilreaktor eine Schlammrück
führung.
Auch die Vorschaltung der Denitrifikationsstufe (vor die
Stufe zur BSB₅-CSB-Reduzierung) schafft hier meß- und
regeltechnisch keine Erleichterung.
Soweit die biologische Abwasserreinigung in einem einzigen
Reaktor erfolgt, wäre es denkbar, die BSB₅-CSB-Reduzierung
und Nitrifikation unter Sauerstoff zufuhr und anschließend -
nach Abschalten der Luftzufuhr - die Denitrifikation ab
laufen zu lassen. Auch dies erfordert aber wieder einen
erheblichen Meß- und Regelaufwand, um sicherzustellen, daß
in der Denitrifikationsstufe genügend biologisch abbaubare
organische Substrate als H-Donator vorhanden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
aufzuzeigen, mit einer möglichst einfachen Verfahrenstechnik
eine biologische Abwasserreinigung zur simultanen Reduzie
rung des biologischen und chemischen Sauerstoffbedarfs, zur
Nitrifikation und Denitrifikation durchzuführen, wobei vor
zugsweise gleichzeitig eine Elimination von Phosphor und
Phosphorverbindungen angestrebt wird.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde,
daß dieses Ziel im Rahmen eines Festbettverfahrens auf ver
blüffend einfache Weise durch intermittierendes Belüften
mindestens eines Festbettreaktors erfolgen kann, soweit die
nachstehenden Kriterien eingehalten werden:
- - während eines ersten Zeitintervalls zur BSB₅- und CSB- Reduzierung wird der oder werden die Festbettreaktoren bis zur Nitrifikation im Reaktor belüftet,
- - während eines anschließenden zweiten Zeitintervalls wird der Festbettreaktor beziehungsweise werden die Festbett reaktoren mit neuem Abwasser beschickt,
- - während der Beschickung des/der Reaktoren mit neuem Ab wasser wird die Belüftung zumindest zeitweise abgeschaltet.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in besonders vor
teilhafter Weise nach einer Ausführungsform realisieren,
wenn das Abwasser in einem, aus mehreren, im strömungstech
nischen Sinne hintereinander geschalteten Teilreaktoren
(Kammern) bestehenden Reaktor behandelt wird.
Dabei dient zum Beispiel ein erster Teilreaktor dem Abbau
der organischen Fracht, ein zweiter Teilreaktor zur weiteren
Reduzierung des biologischen und chemischen Sauerstoffbe
darfs sowie parallel dazu der Nitrifikation, ein dritter
Teilreaktor der Nitrifikation, ein vierter Teilreaktor der
weiteren Nitrifikation und parallelen Denitrifikation sowie
ein fünfter und gegebenenfalls sechster Reaktor der Denitri
fikation. Dabei wird das verunreinigte Abwasser dem ersten
Teilreaktor zugeführt und aus dem letzten Teilreaktor das
gereinigte Abwasser entnommen.
Die Verfahrensführung erfolgt dann derart, daß die jeweils
mit Festbetten ausgerüsteten Teilreaktoren zunächst während
einer ersten Behandlungsphase (erstes Zeitintervall)
belüftet werden. Dabei erfolgt die Reduzierung/Elimination
der organischen Fracht sowie die Nitrifikation in den ent
sprechenden Teilreaktoren. Eine Denitrifikation ist unter
den gegebenen (oxidierenden) Milieubedingungen zunächst
nicht möglich.
Während eines anschließenden zweiten Teilintervalls wird nun
der Reaktor (erster Teilreaktor) mit neuem Abwasser be
schickt, wobei sich der Abwasserstrom von Teilreaktor zu
Teilreaktor in Richtung auf das austragsseitige Ende weiter
bewegt, also auch in die für die Denitrifikation vorgese
henen Denitrifikationsstufen. Während dieser
Beschickungsphase mit neuem (verunreinigtem) Abwasser wird
die Belüftung zumindest zeitweise abgeschaltet.
Dabei kann die Abschaltung gleichzeitig für alle Reaktoren
erfolgen, zumindest aber in den der Denitrifikation
dienenden Teilkammern. Durch die parallele Beschickung des
Reaktors mit neuem Abwasser wird gleichzeitig sicherge
stellt, daß in die Denitrifikationsstufen eine gewisse Menge
an organischer Fracht gebracht wird, also an biologisch
abbaubaren organischen Substraten, die als H-Donatoren
vorhanden sind und die Reduktion oxidierter Stickstoff
verbindungen (Nitrat, Nitrit) zu elementarem Stickstoff (N₂)
erlaubt.
Danach beginnt der Prozeß wieder von vorne, also mit einer
Belüftungsphase, bei der die Beschickung des Reaktors mit
neuem Abwasser unterbrochen ist.
Überraschend wurde festgestellt, daß die auf diese Weise in
die Denitrifikationsstufen geführte organische Fracht aus
reicht, auch bei einem Festbettverfahren (ohne Schlammrück
führung) die für die Mikroorganismen in der Denitrifikations
stufe notwendigen Milieubedingungen zu schaffen. Der Effekt
kann optisch durch das Aufsteigen von CO₂ und N₂ in Gasform
beobachtet werden.
Die Denitrifikanten unterscheiden sich im aeroben Milieu
nicht von anderen heterotrophen Bakterien. Die Fähigkeit zur
Nitrat-Atmung ist jedoch bei vielen Bakterienarten vor
handen, die im vorliegenden Fall genutzt werden, eine
Denitrifikation in einem einheitlichen "simultanen
Verfahren" durchzuführen. Die entsprechenden heterotrophen
Mikroorganismen bilden sich in der vorgeschalteten Nitrifi
kationsstufe aus und werden bei der Beschickung des Reaktors
(der Reaktorkammern) in die Denitrifikationszellen geführt.
Dabei kann die Belüftung während des gesamten zweiten Teil
intervalls (Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser)
abgeschaltet werden. In der Regel wird es aber ausreichen,
wenn die Belüftung nur zeitweise während der Beschickung
unterbrochen wird.
Die Beschickung des mehrstufigen Reaktors mit neuem Abwasser
während des zweiten Zeitintervalls kann erfindungsgemäß in
drei alternativen Verfahren erfolgen:
Nach einer ersten Alternative erfolgt die Beschickung in
Teilströmen in die der BSB₅/CSB-Reduzierung und Denitrifi
kation dienenden Teilreaktoren am Anfang und am Ende des
Strömungsweges.
Nach einer zweiten Ausführungsform erfolgt die Beschickung
des Reaktors mit neuem Abwasser während des zweiten Teil
intervalls in Teilströmen in alle Teilreaktoren.
Grundsätzlich genügt es aber, wie oben ausgeführt, den
Reaktor nur über die erste Teilkammer mit neuem Abwasser zu
beschicken und gleichzeitig die Strömungswege zwischen den
einzelnen Teilreaktoren zu öffnen, so daß das Abwasser bis
zu den der Denitrifikation dienenden Teilreaktoren strömt.
Auf diese Weise wird die notwendige Menge an organischer
Fracht in die Denitrifikations-Reaktoren geführt. Die
Denitrifikation läuft dann unter anoxischen Bedingungen (bei
abgeschalteter Belüftung) ab. Soweit erforderlich, kann an
den letzten Teilreaktor eine Nachklärung angeschlossen
werden.
Durch die Verwendung von Festbettreaktoren kann - wie ausge
führt - auf jede Art von Schlammrückführung verzichtet
werden. Auf diese Weise wird der meß- und regeltechnische
Aufwand deutlich verringert.
Die wechselnden anaeroben
(anoxischen) und aeroben Zustände in den Teilreaktoren
ermöglichen gleichzeitig eine biologische P-Elimination.
Dieser Effekt ist im Zusammenhang mit Belebtschlamm aus
"Korrespondenz Abwasser 36 (1989), Seite 337 ff." bekannt.
Dabei wird erwähnt, daß es zu einer vermehrten biologischen
Anreicherung von Phosphor im belebten Schlamm kommt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs
beispieles näher erläutert.
Dabei zeigt Fig. 1 - in schematisierter Darstellung - einen
aus insgesamt sechs Teilreaktoren bestehenden Festbett
reaktor.
In Fig. 2 sind die Werte der organischen Fracht, an
Ammonium, Nitrat, Gesamt-Stickstoff-Bilanz und elementarem
Stickstoff für die einzelnen Teilreaktoren unter ständiger
Belüftung als durchgezogene Linien dargestellt.
Fig. 2 zeigt ebenfalls diagrammartig den prinzipiellen
Verlauf der Werte für die vorgenannten Inhaltsstoffe unter
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und zwar in
gestrichelten Linien.
In Fig. 1 ist eine in sechs Teilreaktoren untergliederte
Kläranlage dargestellt, wobei die einzelnen Teilreaktoren F1
bis F6 in strömungstechnischer Hinsicht hintereinander ange
ordnet sind.
Während das (ungereinigte) Abwasser in den ersten Teil
reaktor F1 bei A einströmt, wird das gereinigte Abwasser am
Ende des letzten Teilreaktors F6 bei B entnommen, wobei sich
hier gegebenenfalls noch eine (übliche) Nachklärstufe an
schließen kann.
Bei der in Fig. 1 - schematisch - dargestellten Kläranlage
kann es sich zum Beispiel um eine kompakte Kläranlage gemäß
der DE 39 29 510 C2 handeln. Es ist deshalb nicht notwendig,
daß die einzelnen Teilreaktoren F1 bis F6 vollständig von
einander getrennt sind; vielmehr genügt es, die einzelnen
Teilreaktoren (Kammern) durch Wände voneinander zu trennen,
wobei in diesen Wänden Strömungsöffnungen für das Abwasser
angeordnet sind oder das Abwasser über die Oberkanten der
Trennwände in die jeweils nächste Kammer strömt.
Alle Teilreaktoren F1 bis F6 sind jeweils mit Festbetten und
einer Belüftungseinrichtung ausgebildet. Auch insoweit gibt
die DE 39 29 510 C2 geeignete Ausführungsformen an, so daß
die an sich bekannten Festbettreaktoren hier nicht weiter
dargestellt werden.
Die Kläranlage ist so gestaltet, daß die einzelnen Teil
reaktoren F1 bis F6 folgende Funktionen übernehmen können:
F1: Reduzierung/Beseitigung der organischen Fracht (BSB₅-CSB)
F2: weitere Beseitigung der organischen Fracht und/oder Nitrifikationskammer
F3: Nitrifikationskammer
F4: Nitrifikations- und/oder Denitrifikationskammer
F5: Denitrifikationskammer
F6: Denitrifikationskammer.
F2: weitere Beseitigung der organischen Fracht und/oder Nitrifikationskammer
F3: Nitrifikationskammer
F4: Nitrifikations- und/oder Denitrifikationskammer
F5: Denitrifikationskammer
F6: Denitrifikationskammer.
Um den einzelnen Teilreaktoren F1 bis F6 die vorstehend ge
nannten Funktionen zukommen zu lassen, ist die Einstellung
entsprechender Milieubedingungen des Abwassers, wie oben
dargestellt, in den einzelnen Teilreaktoren notwendig.
Zum besseren Verständnis des Wirkungsmechanismus unter
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend
zunächst eine Fallkonstellation näher beschrieben, bei der
die einzelnen Reaktoren F1 bis F6 ständig belüftet sind (wie
bei einem reinen Nitrifikationsreaktor).
In Fig. 2 sind dazu diagrammartig die Werte des organischen
Kohlenstoffs, des Ammoniums, des Nitrates und des elemen
taren Stickstoffes über die einzelnen Teilreaktoren in
durchgezogenen Linien dargestellt.
Zu erkennen ist, daß die Werte der organischen Fracht
(organischer Kohlenstoff) von einem Maximum im Bereich des
Teilreaktors 1 über den Teilreaktor 2 auf einen Wert von
angenähert 0 fallen.
In etwa parallel dazu (geringfügig nach rechts, also auf die
Teilreaktoren 2, 3 und gegebenenfalls 4 verschoben)
verlaufen die Werte der Ammoniumkonzentrationen im Abwasser.
Entsprechend der Nitrifikation in den Teilreaktoren 2, 3 und
4 steigen die Nitratwerte des Abwassers zwischen dem ersten
Teilreaktor F1 und dem vierten Teilreaktor F4 von 0 auf
einen Maximalwert.
Da in durchgehend belüftetem Zustand der Teilreaktoren F1
bis F6 keine anoxischen Verhältnisse vorhanden sind und nach
weitestgehend vollständiger BSB₅-CSB-Reduzierung und Nitri
fikation keine biologisch abbaubaren organischen Substrate
als H-Donator vorhanden sind, ist eine Denitrifikation nicht
möglich, weshalb die heterotrophen Mikroorganismen keine für
die Nitratatmung notwendigen Milieubedingungen vorfinden und
entsprechend keine Umsetzung zu elementarem Stickstoff er
folgen kann, weshalb die in Fig. 2 angezeigten Werte für
den elementaren Stickstoff durchgehend null betragen und die
für den Gesamt-Stickstoffgehalt (Ng) des Abwassers durch
gehend maximal sind (da kein N₂ entweicht).
Die in Fig. 2 in durchgezogenen Linien dargestellten Werte
verändern sich auch dann nicht grundsätzlich, wenn die Klär
anlage intermittierend mit neuem Abwasser beschickt wird.
Allenfalls wird die Reduzierung im Abbau der organischen
Fracht und des Ammoniums sowie die Zunahme des Nitratge
haltes in Strömungsrichtung auf die weiter hinten liegenden
Teilreaktoren verschoben.
Einen völlig anderen Verlauf zeigen die Kurven dagegen bei
erfindungsgemäßer Fahrweise der Kläranlage.
Wird nun nach einem ersten Zeitintervall, bei dem die ein
zelnen Teilreaktoren F1 bis F6 belüftet wurden, der Reaktor
bei A mit neuem Abwasser beschickt und während dieser
Beschickung die Belüftung (hier angenommen: vollständig)
abgeschaltet, so verschiebt sich die Kurve für den Abbau der
organischen Fracht nach rechts (in Richtung auf die Teil
reaktoren F3 bis F6), wobei gleichzeitig eine gewisse Teil
menge an organischer Fracht in den Teilreaktor F4 und
gegebenenfalls in die Teilreaktoren F5 und F6 geführt wird.
Da zu diesem Zeitpunkt die Belüftung abgeschaltet ist,
werden simultan anoxische Milieubedingungen in den Reaktoren
F4 bis F6 geschaffen, wodurch die Teilreaktoren F4 bis F6 zu
Denitrifikationskammern werden.
Auf diese Weise läßt sich in einem verfahrenstechnisch ein
fach zu beherrschenden Festbettverfahren eine simultane
BSB₅/CSB-Elimination, Nitrifikation und anschließende
Denitrifikation erreichen.
Der unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu
beobachtende Verlauf der Werte für die organische Fracht,
für Ammonium und Nitrat ist in Figur 2 gestrichelt darge
stellt.
Die Werte für den elementaren Stickstoff belegen, daß mit
Beginn des Teilreaktors 4 die Denitrifikation wirksam wird,
indem durch die Nitrat-Atmung der Denitrifikanten elemen
tarer Stickstoff nach folgender Reaktion gebildet wird, der
optisch durch Aufsteigen von CO₂ und N₂ in Gasform beob
achtet werden kann:
5CH₃OH + 6 NO₃⁻ → 5 CO₂ + 7 H₂O + 3 N₂ + 6 OH⁻.
Entsprechend sinkt der Gesamt-Stickstoffgehalt des Abwassers.
Je nach Belastung des Abwassers sowie der Auslegung der
Kläranlage und ihrer Teilreaktoren kann es genügen, die
Belüftung nur während eines Teils des zweiten Teilintervalls
(Beschickung der Anlage mit neuem Abwasser) abzuschalten.
Nach Unterbrechung der Beschickung mit neuem Abwasser wird
die Anlage wieder unter Sauerstoff zufuhr (über die Belüfter)
gefahren, um die für die Reduzierung der organischen Fracht
und Nitrifikation notwendigen oxidierenden Milieubedingungen
zu schaffen. Alsdann schließt sich wieder die zumindest
teilweise unbelüftete weitere Verfahrensstufe an.
Insoweit kann das Verfahren "quasi kontinuierlich" durchge
führt werden. Durch die wechselnden anoxischen und aeroben
Rahmenbedingungen in den einzelnen Teilreaktoren wird
gleichzeitig eine biologische P-Elimination ermöglicht.
Es liegt im Rahmen der Erfindung - wenngleich dies ver
fahrenstechnisch mit Nachteilen behaftet ist -, den ersten
Teilreaktor F2 nach Art eines Belebungsbeckens auszubilden,
das heißt ohne Festbett, aber mit einer Schlammrückführung.
Prinzipiell ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Ver
fahren in einem einzigen Reaktor auszuführen, wobei aber in
Übereinstimmung mit dem der Erfindung zugrundeliegenden
Gedanken auf jeden Fall sicherzustellen ist, daß nach einem
ersten Zeitintervall, bei dem der mit Festbetten
ausgerüstete Reaktor belüftet wird, während eines zweiten
Teilintervalls der Reaktor mit Abwasser beschickt und
gleichzeitig während der Beschickung die Belüftung zumindest
zeitweise abgeschaltet wird. Der Reaktionsmechanismus ver
läuft dabei analog wie vorstehend beschrieben; durch die
Ausbildung des Reaktors in einzelne Teilkammern wird der
Wirkungsmechanismus des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch
in besonders vorteilhafter Weise optimiert.
Claims (10)
1. Festbettverfahren zur simultanen Reduzierung des bio
logischen und chemischen Sauerstoffbedarfs (BSB₅-CSB),
zur Nitrifikation und Denitrifikation von Abwasser durch
intermittierendes Belüften mindestens eines Festbett
reaktors derart, daß das Abwasser
- 1.1 während eines ersten Zeitintervalls zur BSB₅- und CSB-Reduzierung bis zur Nitrifikation im Reaktor belüftet,
- 1.2 während eines anschließenden zweiten Zeitintervalls der Reaktor mit neuem Abwasser beschickt, und
- 1.3 während der Beschickung des Reaktors mit neuem Ab wasser die Belüftung zumindest zeitweise abgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Abwasser in
einem, aus mehreren, im strömungstechnischen Sinne
hintereinander geschalteten Teilreaktoren (Kammern)
bestehenden Reaktor behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem während der
Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser die Be
lüftung zumindest in den, der Denitrifikation dienenden
Teilreaktoren am Ende des Strömungsweges zumindest teil
weise abgeschaltet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem während der
Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser die Be
lüftung in allen Teilreaktoren zumindest zeitweise
abgeschaltet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die
Belüftung während des gesamten zweiten Zeitintervalls
(Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser) abgeschal
tet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die
Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser während des
zweiten Zeitintervalls in Teilströmen in die der
BSB₅/CSB-Reduzierung und Denitrifikation dienenden
Teilreaktoren am Anfang und am Ende des Strömungsweges
erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die
Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser während des
zweiten Zeitintervalls in Teilströmen in alle Teil
reaktoren erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die
Beschickung des Reaktors mit neuem Abwasser während des
zweiten Zeitintervalls über den in Strömungsrichtung des
Abwassers ersten Teilreaktor und von dort über die nach
geschalteten Teilreaktoren erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem das
Abwasser in einem, aus mindestens fünf, vorzugsweise
sechs Teilreaktoren bestehenden Reaktor behandelt wird,
wobei, in Strömungsrichtung des Abwassers betrachtet, in
den ersten oder den ersten beiden Teilreaktoren die
BSB₅/CSB-Reduzierung, im zweiten und dritten oder
zweiten bis vierten Teilreaktor die Nitrifikation und im
vierten und fünften oder vierten bis sechsten Teil
reaktor die Denitrifikation erfolgt und das gereinigte
Abwasser über den letzten Teilreaktor abgezogen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem das,
in Strömungsrichtung des Abwassers betrachtet, aus dem
letzten Teilreaktor abgezogene Abwasser einer Nach
klärung unterworfen wird.
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