DE4411825A1

DE4411825A1 - Verfahren zur zweistufigen Reinigung von Abwasser mit im Kreislauf geführtem Flockungsmittel

Info

Publication number: DE4411825A1
Application number: DE19944411825
Authority: DE
Inventors: Jens Nowak
Original assignee: Jens Nowak
Current assignee: NOWAK, JENS PETER, 07957 LANGENWETZENDORF, DE
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zweistufigen Reinigung von Abwasser, bei dem das Abwasser zunächst einer anaeroben Behandlungsstufe und anschließend einer aeroben Behandlungsstufe zugeführt wird, wobei die anaerobe Reinigung durch Aufkonzentrierung mittels Flockung/Fällung unterstützt wird.

Organisch verschmutzte Abwässer werden in der Regel biologisch in aeroben Behandlungsstufen gereinigt. Diese Verfahren sind sehr energieaufwendig. Dabei fallen große Mengen an Überschußschlamm an, der weiter behandelt und entsorgt werden muß. Dieser Schlamm ist oft wegen der darin enthaltenen Schadstoffe sehr kostenaufwendig als Sondermüll zu entsorgen. Für organisch stark verunreinigte Abwässer, wie sie zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie anfallen, wurden daher anaerobe Behandlungsverfahren entwickelt, die deutlich weniger Überschußschlamm produzieren und bei denen der Energiebedarf durch den Wegfall der Belüftung gesenkt werden konnte. Diese Verfahren sind jedoch nur für organisch hoch belastete Abwässer geeignet. Für schwach konzentrierte Abwässer, wie zum Beispiel kommunale Abwässer, wurden anaerobe Verfahren bisher nicht eingesetzt eben wegen der für dieses Verfahren zu geringen Konzentration der organischen Inhaltsstoffe.

Es ist bekannt, daß organische Abwasserinhaltsstoffe durch Flockung/Fällung aus dem Abwasser abgetrennt werden können.

Es ist weiterhin bekannt, daß anaerobe Bakterien in der Lage sind, Fe³⁺ zu Fe²⁺ zu reduzieren, sowie daß Fe²⁺ unter aeroben Bedingungen zu Fe³⁺ oxydiert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung schwach konzentrierter Abwässer so zu gestalten, daß durch eine Aufkonzentrierung der organischen Inhaltsstoffe eine effektive und wirtschaftliche anaerobe Abwasserreinigung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.

Die Erfindung besteht aus folgenden Einzelschritten:

Das zu reinigende Abwasser wird nach gegebenenfalls Rechen und Sandfang in die anaerobe Stufe eingeleitet, wo die hauptsächliche biologische Reinigung erfolgt. Zur Aufkonzentrierung der organischen Abwasserinhaltsstoffe wird Eisensalz als Flockungs/ Fällungsmittel eingesetzt. In der anaeroben Stufe wird das nach der Flockung/Fällung im Flockungs/Fällungsschlamm als Fe³⁺ vorliegende Eisen durch eisenreduzierende Bakterien zu Fe²⁺ reduziert, welches in Lösung geht.

Dieses gelöste Fe²⁺ wird mit dem Abwasserstrom in die nachgeschaltete aerobe Behandlungsstufe transportiert.

Dort wird das Fe²⁺ zu Fe³⁺ oxydiert und steht wieder zur Fällung/Flockung der nach der anaeroben Stufe im Abwasser verbliebenen organischen Inhaltsstoffe zur Verfügung. In der aeroben Stufe erfolgt neben der Oxidation des Eisens und der Fällung/Flockung noch ein Restabbau der organischen Inhaltsstoffe, die nicht ausgeflockt/ausgefällt wurden.

Der bei der Flockung/Fällung anfallende Schlamm, sowie der Überschußschlamm der aeroben Reinigung werden zurück in die anaerobe Stufe transportiert, wo der Abbau der organischen Inhaltsstoffe und die Reduktion des Eisens erfolgt.

Das zur Flockung/Fällung eingesetzte Eisensalz wird somit im Kreislauf geführt. Es muß jeweils nur die Eisenmenge ersetzt werden, die durch den aus der anaeroben Zone abgezogenen Überschußschlamm aus dem System entfernt wird, sowie die Differenz zwischen der im Zulauf bzw. im Ablauf gelösten Eisenmenge.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die anaerobe Reinigung von schwach belasteten Abwässern durch Aufkonzentrierung der organischen Inhaltsstoffe mittels Flockung/Fällung effektiviert wird, so daß die Vorteile des anaeroben Verfahrens (weniger Überschußschlamm und weniger Energieeinsatz) auch für solche Abwässer genutzt werden können, sowie darin, daß das Flockungs/Fällungsmittel im Kreislauf geführt wird, wodurch der Flockungs/Fällmitteleinsatz minimiert werden kann. Daraus ergeben sich Kosteneinsparungen, die die kostengünstige anaerobe Behandlung von schwach belasteten Abwässern (wie z. B. kommunalem Abwasser) ermöglichen und dieses Verfahren zu einer mit aeroben Verfahren für solche Abwässer konkurrenzfähigen Behandlung macht.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines, in der Zeichnung 1 dargestellten, Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Der dargestellt Reaktor wird von unten nach oben durch strömt. Das Abwasser wird nach Rechen und Sandfang in die anaerobe Stufe 1 eingeleitet, die als Schlammbett ausgeführt ist. Hier erfolgt die biologische Hauptreinigung des Abwassers und die Reduktion des als Flockungs/Fällschlamm vorliegenden Fe³⁺ zu Fe²⁺ (aus der aeroben Stufe), welches in Lösung geht. Im oberen Teil der anaeroben Stufe wird das anfallende Gas abgezogen 2. Der Ablauf der anaeroben Stufe mit dem darin enthaltenen gelösten Fe²⁺ und den nicht abgebauten organischen Inhaltsstoffen gelangt in die darüber angeordnete aerobe Stufe 3. Diese ist in zwei Teile geteilt. Das Abwasser wird durch die Belüftung 4 in eine Kreisströmung versetzt. In dem innen mittig angeordneten Rohr 5 erfolgt durch die starke Belüftung die Oxidation des Fe²⁺ zu Fe³⁺ und durch die hier herrschende hohe Ge schwindigkeit eine Durchmischung des Abwassers mit der Bildung von kleinen Flocken. In der außerhalb des Innenrohres liegenden Zone 6 sinkt die Geschwindigkeit, bedingt durch die geometrische Konstruktion, ab und es erfolgt die Bildung von Makroflocken, die nach unten sinken 7 und in die anaerobe Stufe 1 gelangen.

Im oberen Teil der aeroben Stufe ist ein Lamellenabscheider 8 angeordnet, um den Austrag von Flocken in den Ablauf zu verhindern.

Die Zugabe des zusätzlichen Flockungs/Fällmittels 9, in diesem Fall Eisendreichlorid, erfolgt in die turbulente Zone 5 im inneren Rohr in der aeroben Stufe.

Claims

Verfahren zur zweistufigen Reinigung von Abwasser mit im Kreislauf geführtem Flockungsmittel, bei dem:
- - das Abwasser ohne mechanische Vorklärung in eine anaerobe Stufe eingeleitet wird,
- - das Abwasser nach der anaeroben in eine aerobe Stufe geleitet wird,
- - das Abwasser zur Flockung/Fällung organischer Inhaltsstoffe mit Eisensalz versetzt wird,
- - das der Flockungs/Fällungsschlamm, sowie der Überschußschlamm der aeroben Stufe in die anaerobe Stufe eingeleitet wird
dadurch gekennzeichnet, daß:
- - das in der anaeroben Stufe das gebundene Fe³⁺ aus dem Flockungs/Fällungsschlamm reduziert wird, welches wieder in Lösung geht,
- - das durch die anaerobe Stufe durchströmende Abwasser das rückgelöste Fe²⁺ in die aerobe Stufe transportiert,
- - das gelöste Fe²⁺ in der aeroben Stufe zu Fe³⁺ oxydiert wird und zur Flockung/Fällung wieder zur Verfügung steht.