DE60113143T2 - Verfahren zur abtrennung von fett - Google Patents

Verfahren zur abtrennung von fett Download PDF

Info

Publication number
DE60113143T2
DE60113143T2 DE60113143T DE60113143T DE60113143T2 DE 60113143 T2 DE60113143 T2 DE 60113143T2 DE 60113143 T DE60113143 T DE 60113143T DE 60113143 T DE60113143 T DE 60113143T DE 60113143 T2 DE60113143 T2 DE 60113143T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fat
separator
bioreactor
air injection
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60113143T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60113143D1 (de
Inventor
Wihelm Niklas AXELSSON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BIOHYGIEN I SVERIGE AB
Original Assignee
BIOHYGIEN I SVERIGE AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BIOHYGIEN I SVERIGE AB filed Critical BIOHYGIEN I SVERIGE AB
Publication of DE60113143D1 publication Critical patent/DE60113143D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60113143T2 publication Critical patent/DE60113143T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/14Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates
    • E03F5/16Devices for separating oil, water or grease from sewage in drains leading to the main sewer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0205Separation of non-miscible liquids by gas bubbles or moving solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0211Separation of non-miscible liquids by sedimentation with baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0214Separation of non-miscible liquids by sedimentation with removal of one of the phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/24Pneumatic
    • B03D1/245Injecting gas through perforated or porous area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/02Froth-flotation processes
    • B03D1/028Control and monitoring of flotation processes; computer models therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05Conductivity or salinity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06Controlling or monitoring parameters in water treatment pH

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)

Description

  • Im Abwasser von Restaurants, Bäckereien, Lebensmittelindustrien und so weiter gibt es große Mengen Fett. Das Fett, das am Anfang leichtfließend und oft emulgiert ist, wird abgetrennt und erstarrt, wenn das Abwasser kalt wird. Dies führt oft zu Verstopfung in den Abwassersleitungen. Die Verstopfungen sind besonders von dem Teil des Fettes verursacht, der gewöhnlich abscheidbares Fett genannt wird, d.h. Fett dispergiert als Tropfen oder unstabile Emulsionen.
  • Die Mehrzahl der Kommunen mit kommunalem Abwassernetz, die Abwasser mit hohem Fettgehalt von Restaurants und Lebensmittelindustrien empfangen, begrenzen die Fettmengen im Abwasser und verlangen Installierung von Fettabscheidern, um diese Grenzen einzuhalten. Der Fettabscheider nimmt hauptsächlich das abscheidbare Fett weg.
  • Außer dem abscheidbaren Fett enthält das Abwasser eine grosse Anzahl anderer Substanzen in gelöster oder suspendierter Form wie Tenside und Alkali von Reinigungsmitteln, Stärke, Proteine und Fibern von Speiserückständen usw. Tenside und Alkali tragen dazu bei, stabile Emulsionen mit Fetten zu schaffen. Dies bedeutet, dass ein nicht unwesentlicher Teil des Fettes von dem Abwasser nicht abgeschieden werden kann. Diese gut emulgierten Fette verursachen selten Probleme in den Leitungssystemen.
  • Im Fettabscheider wird das Fett wie ein fester, ziemlich harter Block abgetrennt, der mit anderen Substanzen verunreinigt ist. Wenn der Platz des Fettabscheiders für abgeschiedenes Fett gefüllt ist, muss der ganze Abscheider entleert werden. Um dies zu tun, muss der Fettblock zerschlagen werden. Es ist eher Regel als Ausnahme, dass die Zerteilung nicht gut genug wird, um das Fett völlig entfernen zu können. Zurückgebliebene Fettstücke begleiten das Abwasser und sammeln sich in Teilen des Abwassernetzes, wo die Strömung schwach ist, und bilden da, zusammen mit anderen Verunreinigungen, Propfen, die wenigstens gleich große Probleme, wie die Fettpropfen, die oben erwähnt werden, verursachen können.
  • Das abgeschiedene Fett enthält große Mengen von sowohl unverseiftem als auch verseiftem Fett. Eine solche Mischung ist sehr ungünstig vom Gesichtpunkt der Aufarbeitung, besonders weil die Aufarbeitung durch die oben erwähnten Verunreinigungen gestört wird. Das abgeschiedene Fett muss in der Regel am Abladeplatz deponiert werden.
  • Viele Versuche sind gemacht worden, um mit Enzymen und einer Reihe anderer Chemikalien das Fett in einfacher handhabbare Form zu zerlegen. Abbauprodukte, die wasserlöslich sind oder in Wasser stabile Dispersionen bilden, verursachen keine Leitungsprobleme und keine Probleme in den Kläranlagen. Eine Ausnahme von dieser Regel sind Fettsäuren, von denen man sagt, dass sie Zuwachs von so genannten filiformen Bakterien verursachen, von denen man behauptet, dass sie Schlammschwellung und Schlammaustritt verursachen. Der Erfolg mit Enzymen ist ziemlich schlecht gewesen. Chemikalien anderer Art verursachen häufig selbst Probleme in Leitungen und Kläranlagen.
  • Versuche mit lebenden Bakterienkulturen sind erfolgreicher gewesen. Besonders haben Kulturen mit einem breiten Spektrum von stärkeabbauenden, eiweißabbauenden und fettabbauenden Bakterien gute Resultate erwiesen. Europäische Patentanmeldung Nummer 0 546 881, französische Patentanmeldung Nummer 2 659 645 und französische Patentanmeldung Nummer 2 708 923 behandeln einige verschiedene Aspekte dieser Technik. Von diesen betreffen EP 0 546 881 und FR 2 708 923 Behandlung von Fett in der etwas verdünnten Form, die in Abwasser vorkommt. FR 2 695 645 gilt dagegen Fett, das von Abwasser mit Hilfe von Flotation abgetrennt ist.
  • Europäische Patentanmeldung Nummer 0 546 881 betrifft eine Ausrüstung, die einen Fettabscheider, der mit Körben versehen ist, umfasst, die ein Granulat zum Festhalten der Biomasse enthalten. Die Körbe hängen oberhalb einer Rampe für Ein-spritzung von Luft durch Düsen. Der Fettabscheider wird periodisch mit Biomasse, die Mikroorganismen enthält, von einem Bioreaktor gespeist. Die Zufuhr geschieht von oben am Einlauf des Fettabscheiders.
  • Französische Patentanmeldung Nummer 2 659 645 betrifft ein sehr kompliziertes System, umfassend einen Vorbehandlungsbehälter für physikalische Konditionierung des Abwassers durch Belüften, Rundpumpen und Zusetzen von Chemikalien, um ein korrektes pH zu geben. Die Zielsetzung der Vorbehandlung ist, dass das Fett am Behandlungsbehälter gut emulgiert und völlig befreit von schwerem Schlamm ankommen soll. Auch im Behandlungsbehälter werden Belüften und Rundpumpen durchgeführt. Ausserdem werden Keimbakterien nach Bedarf zugesetzt. Dieses Zusetzen erfolgt an der Oberfläche und nahe dem Einlauf. Das System ist ein reines Destruktionssystem für Fett, und es mangelt vollständig an Ausrüstung, die es möglich machen kann, auf geeignete Weise Fett aufzusammeln, während fettfreies Abwasser passieren gelassen wird.
  • Die schwedische Patentschrift Nummer 507 020 (9601090-6) und PCT/SE97/00486 (WO 97/34840), mit demselben Erfinder wie nun vorliegende Anmeldung, betrifft einen weiterentwickelten Fettabscheider, wo Zusetzen der Biokultur in einer Zwischenschicht zwischen der Fettphase und der Schlammphase mit Hilfe von einem Leitungssystem erfolgt, das sich längs des grössten Teiles des Abscheiders ausdehnt.
  • Der Grundgedanke der Erfindung, die Thema dieser zwei späteren Patentpublikationen ist, ist, dass man durch eine durchdachte Distribution der Biokulturen, um die Kolonien im ganzen System kontinuierlich erneuern, die Störungen eliminieren kann, die Vergiftungen und Degeneration der Biokulturen hervorrufen können. Auch in diesen Publikationen ist Belüften für Aufrechterhaltung aerober Verhältnisse im Fettabscheider erwähnt.
  • Vom Effektivitätsgesichtpunkt gesehen funktionieren Installationen nach den letzt genannten Publikationen sehr gut. Die Installationen fordern neukonstruierte Fettabscheider oder große Eingriffe in existierenden Fettabscheidern. Sie haben sich auch als schwerkontrollierbar vom Beriebsgesichpunkt gezeigt, unter anderem, da Verstopfungen der Ausströmungsdüsen die Verteilung der Biokultur stören können.
  • Systeme nach der schwedishen Patentschrift Nummer 507 020 (9601090-6) und PCT/SE97/00486 (WO 97/34840) reduzieren das Fettvolumen, aber fordern trotzdem Entleerung mit ziemlich kurzen Intervallen. Restaurants sind als Regel in dicht bevölkerten Zonen und nicht selten in alten Bebaungen plaziert, wo Schweretransporte Schwierigkeiten duchzukommen haben. Der ziemlich niedrige Wert des wiedergewonnenen Fettes genügt kaum, um die Ungelegenheiten zu kompensieren.
  • Ein System, wo das Fett im Abwasser, so lang wie praktisch möglich, im direkten Anschluss am Restaurant oder Ähnlichem, wo das Abwasser produziert wird, zersetzt wird, wäre daher vorzuziehen. Auch ein solches System muss ab und zu entleert werden, da das Abwasser gleichfalls Bestandteile enthält, die nicht mit den biologischen Methoden abgebaut werden können, die für das organische Material verwendet werden können. Indessenbleiben- solche Entleerungen wesentlich weniger häufig und verursachen auch in anderen Beziehungen weniger Probleme.
  • Marktforschung zeigt, dass Systeme dieser Art einfach und leichtkontrollierbar sein müssen. Es soll auch möglich sein, diese neuen Systeme vorzubereiten und darauf in existierenden Fettabscheidern bei normalen kurzen Betriebsabstellungen zu installieren.
  • Der Erfinder hat daher sorgfältig den Prozess studiert, um mit Anleitung der Erfahrungen, die der Betrieb von Anlagen nach den erwähnten Publikationen gegeben haben, neue Systeme hervorzubringen, die, so lang die örtlichen Verhältnissen er-lauben, die Menge abgetrenntes Fettes reduzieren, die ange-nommen werden muss, so dass Entleerungen des Fettabscheiders weniger häufig nötig sind.
  • Die Arbeit hat zu einem ganz neuen Typ von Verfahren und Ausrüstung geführt, die sich in allem wesentlich von dem unterscheiden, was früher bekannt gewesen ist. Die Ausrüstung vereinigt in sich einen konventionellen Abscheider und einen modernen Bioreaktor. Diese beiden Funktionen werden während verschiedener Zeitperioden verwendet. Wenn fettenthaltendes Abwasser zugeführt wird, funktioniert das System wie ein konventioneller Fettabscheider und entspricht völlig den Anforderungen, die an einen gut funktionierenden Fettabscheider gestellt werden. Während der Zwischenzeiten, wenn keine Zufuhr des Abwassers vorkommt, wird die Funktion der Ausrüstung verändert, um einen modernen Bioreaktor zu entsprechen, der einen intensiveen biologischeen Abbau alles vorhandenen organischen Materials hervorruft. Der Übergang umfasst das Zusetzen einer flüssigen Startkultur, die eine geeignete Mischung lebender Mikroorganismen enthält und die gleichmässig im Reaktor mit Hilfe von Lufteinspritzung verteilt wird. Die Reaktion wird durch fortgehende Lufteinspritzung unterhalten, bis die Abscheiderfunktion wieder nötig ist.
  • In den Versuchen hat man als Startkultur flüssige Mikrobenmischungen verwendet, die Bakterien und/oder Pilze mit lipolytischer, amolytischer und proteolytischer Wirkung enthalten und die unten und in der oben genannten PCT-Anmeldung beschrieben werden. Indessen ist es wahrscheinlich, dass Mischungen mit breitem Spektrum sich besser geeignet zeigen können. Die Erfindung betrifft selbverständlich auch die Verwendung von solchen Mischungen.
  • Die Zufuhr der flüssigen Mikrobenkultur kann im Prinzip irgendwo in den Teilen des Reaktors geschehen, die von der Luftein-spritzung berührt sind. Indessen ist es wichtig, dass die Zufuhr in einem Wasservolumen mit hoher Turbulenz geschieht. Die Turbulenz ist am höchsten in der Nähe der Einspritzung von Luft und es ist daher geeignet, das Zufuhrsystem für flüssige Mikrobenkultur mit dem Zufuhrsystem für Luft zu kombinieren. Dies bedeutet, dass sowohl Luft als auch Mikrobenkultur in eine Zwischenschicht zwischen der Fettschicht und der Schlammschicht im Reaktor injiziert werden. Ein Bedarf an der in der genannten PCT-Anmeldung beschriebene Verteilung längs der Fettabscheider besteht nicht.
  • Ein wesentlicher Unterschied gegenüber früheren Publikationen, die sich auf Fettabscheiden beziehen, ist, dass Lufteinspritzung nicht nur zur Aufrechterhaltung von aeroben Verhältnissen dient. Statt dessen muss sie genug Intensität haben, um ein effektives Durchmischen im ganzen Reaktor zu erreichen, inklusive die Fettschicht, die während der Zeit abgeschieden wurde, wenn die Ausrüstung als ein konventioneller Fettabscheider arbeitete. Dies bedeutet einen wesentlicheen Unterschied gegenüber der oben erwähnten PCT-Publikation. Bei der Ausübung dieser Erfindung, die unter anderem Elemente umfasst, um das abgeschiedene Fett wiederverwenden zu können, muss die Lufteinspritzung streng kontrolliert werden, um nicht zu unerwünschtem Abbau des Fettes zu führen. Dies bedeutet, unter anderem, dass die Zeit der Luftinjektion auf das begrenzt ist, wasnötig ist, um unbehaglichen Geruch zu vermeiden. Dies unterscheidet sich von dem System nach der neuen Erfindung, wo Lufteinspritzung mit genug Intensität, um effektive Durchmischung zu bewirken, während der ganzen Zeit gefordert ist, wenn die Ausrüstung als Bioreaktor arbeitet.
  • Mikroorganismen mit Fähigkeit, Proteine, Stärke und Fette abzubauen, sind nicht nur unter Bakterien, sondern auch unter beispielweise Pilzen gefunden worden. In manchen Fällen mögen Pilzkulturen Bakterienkulturen überlegen sein. Pilzkulturen zeichnen sich beispielweise durch grössere Unempfindlichkeit für Gifte und höhere Reaktionsgeschwindigkeit aus. In einer vorgezogenen Ausfürungsform dieser Erfindung besteht die Mikrobenkultur wenigsten Teilweise aus Pilzkultur.
  • Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um aus Abwasser abscheidbares Fett abzutrennen und die Menge abgetrennten Fettes zu reduzieren, die angenommen werden muss. Bei dem Verfahren wird ein Behälter verwendet, der mit einer Ausrüstung versehen ist, die bewirkt, dass der Behälter wechselweise als Abscheider und Bioreaktor dienen kann. Während einer Abscheiderphase sammelt sich Fett auf gewöhnliche Weise im für abgetrenntes Fett beabsichtigten Volumen im Behälter. Nach Umstellung auf Bioreaktorfunktion wird dieses Fett auf biologischem Weg ganz oder teilweise abgebaut. Um die Abbaung zu starten, wird eine flüssige Kultur von geeigneten Mikroorganismen in Zusammenhang mit der Umstellung zu Bioreaktorfunktion zugesetzt. Die Biokultur wird effektiv mit dem Inhalt des Behälters gemischt, durch Lufteinspritzung in eine Zwischenschicht, die über der Schlammschicht und unter der schwimmenden Fettschicht im eigentlichen Fettabscheider/Bioreaktor, liegt. Um den biologischen Prozess zu unterhalten und Abbauen und Mischung zu intensivieren, soll Luft eingeblasen werden während der ganzen Zeit, wenn kein neues Abwasser im Behälter eingeleitet wird. Die Umstellung auf Abscheiderfunktion wird durch Abstellen die Lufteinspritzung ausgeführt.
  • Das System ist sehr einfach und betriebsicher. Keine Kontrolle von Druckminderung in der Leitung ist nötig. Im Prinzip ist das System unempfindlich für Störungen auf Grund von Verstopfungen in Leitungen und/oder Düsen. Automatische Steuerung des Betriebes ist einfach mit konventionellen Steuerungssystemen zu realisieren, die beispielweise auf Zeit- oder Flusssteuerung gegründet sind.
  • Die Erfindung durchbricht das Vorurteil betreffend den Bedarf von festen Oberflächen für die Mikroorganismen, das eine Reihe früherer Publikationen zum Ausdruck bringen. Das System nach der Erfindung fordert keine Vorbehandlung des Abwassers. Statt dessen erfolgt die nötige Zersetzung und Eliminierung von Fett für vollständigen Abbau direkt im biologischen Prozess unter Einfluss der Luftdurchblasung.
  • Fettabscheider nach der Erfindung sind in erster Linie für Verwendung in Restaurants und Lebensmittelindustrien beabsichtigt. In solche Anlagen hat man in der Regel ein Betriebsmuster mit einem 24-Stundenrhytmus, der eine kürzere oder längere Zeitperiode mit Zufuhr von Abwasser am Abscheider und eine ziemlich lange, zusammenhängende Periode ohne solche Zufuhr umfasst. Diese Perioden pflegen zeitmässig gut abgegrenzt zu sein. Das Verfahren nach der Erfindung ist daran leicht anpassbar dadurch, dass die Bioreaktorfunktionen, d.h. Zufuhr von Biokultur und Einspritzung von Luft, nur während der Zeit verwendet wird, wenn kein Abwasser zugeführt wird. Dies geschieht, um nicht die Abscheiderfunktion zu stören. Das normale Betriebsmuster eines Systems nach der Erfindung ist, dass, wenn das Personal die Anlage verlassen hat und die Wasserzufuhr aufgehört hat, die Injektion der Biokultur und die Lufteinspritzung gleichzeitig beginnen. Wenn die erforderliche Menge Biokultur zugesetzt ist, hört die Zufuhr auf. Die Lufteinspritzung wird fortgesetzt bis eine neue Tätigkeitsperiode im Restaurant oder in der Fabrik beginnt. Während der Zeit, wenn Abwasser zugeführt wird, funktioniert der Fettabscheider wie ein konventioneller Abscheider und die Fettschicht bzw. die Schlammschicht wird aufgebaut, während gleichzeitig als die Biokultur verdünnt wird. Wenn der Betrieb für den Tag beendet wird, funktionieren die zentralen Teile des Fettabscheiders wie ein Bioreaktor, wo die zugeführten Mikroorganismen die Fettschicht angreifen und abbauen. Während dieser Periode hat die Lufteinspritzung zur Aufgabe:
    • 1. den Fettblock zu zerlegen, so dass das Fett leicht zugänglich für die Mikroorganismen bleibt, d.h. die Biozugänglichkeit des Fettes zu verstärken;
    • 2. eine effektive Sauerstoffversorgung zu schaffen;
    • 3. eine gleichmässige Mikroorganismenverteilung durch gutes Umrühren zu schaffen;
    • 4. pH-Variationen auszugleichen.
  • Das Verfahren betrifft eine Kombination in demselben Behälter einer kontinuierlichen Abscheidefunktion während der Tätigkeitsperioden und einer satzweisen Biorektorfunktion während der täglichen Abschaltphase. Falls die Betriebverhältnisse keine Abschaltphase haben, soll der Abscheider doppelt vorhanden sein. Dies kann der Fall bei Verwendung in Zusammenhängen sein, wo der Betrieb 24 Stunden dauert, wie in Industrien mit Schichtarbeit und gewissen Grundstücken und öffentlichen Einrichtungen.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Ausrüstung, um in einer einfachen Weise einen konventionellen Fettabscheider mit der oben beschriebenne Bioreaktorfunktion zu komplettieren. In ihren Grundzügen umfasst diese Ausrüstung ein Zufuhrsystem für flüssige Biokultur und ein System für Lufteinspritzung in einer Zwischenschicht zwischen der Fettschicht und der Schlammschicht. Weiter sollten geeignete Dosiereinrichtungen für Biokulturen und Steuereinrichtungen für Lufteinspritzung hinzugefügt werden. Für die Dosierung der Biokultur mag eine einfache Schlauchpumpe genug sein, da die Zufuhr durch ein offenes Rohr geschehen kann, das keinen nennenswerten Druckabfall verursacht. Falls kein Druckluftsystem zugänglich ist, benötigt man auch eine Luftpumpe oder einen Ventilator, der genug Druck gibt.
  • Ein gewöhnlicher Fettabscheider besteht aus einem Behälter aus geeignetem Material. Üblich ist die Länge des Behälters größer als seine Breite. Der Behälter ist, in der Regel, in 2 oder 3ächerdurch quergehende Wände aufgeteilt. Die Wände gehen nicht bis zur ganzen Flüssigkeithöhe des Behälters hinauf. Im ersten Fach vom Einlauf gerechnet geschieht eine Grobabtrennung von Schlamm, in den folgenden Teilen geschieht Abbau und Fettab trennung. Üblicherweise hat der Fettabscheider ein Mannloch an der Oberseite.
  • Die Größe der Behälter unterscheiden sich stark. Die Kleinsten können ein Volumen von nur 25 Liter haben. Es gibt aber Behälter, die die Fettabtrennungsfunktion mit Flussausgleich kombinieren. Solche Behälter können Volumen von 200 Kubikmeter oder mehr haben. Für sehr kleine Behälter kann die erforderlich Luftmenge bei 1 Liter ppro Minute liegen. Für größere Behälter kann die Luftmenge 2500 Liter pro Minute sein. Gewöhnlichere Intervalle liegen zwischen 10 und 500 Liter pro Minute. Die Luftmenge soll groß genug sein, um ein schnelles und gutes Umrühren und Dispergerung der Fettschicht zu verursachen. Die erforderliche Menge Biokultur pro Dosierung kann zwischen 10 und 4000 Milliliter oder mehr, gewöhnlich zwischen 10 und 1500 Milliliter sein.
  • 1 zeigt schematisch die Prinzipen eines konventionellen Fettabscheiders.
  • 2 zeigt wie ein Fettabscheider nach 1 zu einem Fettabscheider/Bioreaktor nach der Erfindung konvertiert werden kann.
  • In den Figuren steht (1) für den Behälter, (2) für den Einlauf des Abscheiders, (3) für die Grobabtrennungszone, (4) für eine Zwischenwand, die die Grobabscheidung von der Wasserzone (5) trennt , (6) für die Fettzone, (7) für die Schlammzone, (8) steht für den Auslauf für Abwasser, (9) für ein Mannloch. (10) ist ein Rohrsystem, das flüssige Mikrobenkultur im Abscheider zuführt, (11) ist ein Rohrsystem für Lufteinspritzung und (12) perforierte Platten für Luftverteilung.
  • Säurefester Stahl und faserverstärkter Kunststoff werden gewöhnlich als geeignete Materialien für Fettabscheider betrachtet. Mikroorganismen gedeihen besser auf Kunststoffoberflächen als auf säurefestem Material. Faserverstärkter Kunststoff wird vorgezogen. Bei der Komplettierung existierender Abscheider kann säurefestes Material unvermeidbar sein. Die intensive Mischung, die das Verfahren nach der Erfindung verursacht, scheint eine Giftwirkung zu eliminieren. Dies kann daran liegen, dass der Hauptteil der biologischen Aktivität in der Mischungszone vorkommt. Falls diese als geeignet beurteilt wird, kann die Giftwirkung des säurefesten Stahls durch Spritzen mit einem geeigneten Kunststoff eliminiert werden. Mit Kunststoff beschichteter Stahl kann auch ein geeignetes Material sein.
  • Die Figur zeigt perforierte Platten für die Luftverteilung. Solche Platten können Perforierungen mit Lochdurchmesser zwischen 0,1 und 10 Millimeter haben, gewöhnlicher und bevorzugt sind 1 bis 5 Millimeter. Da die Belüftung nicht allein der Sauerstoffversorgung, sondern auch der Vermischung dient, ist die Lochgrösse nicht kritisch. Es ist auch nicht notwendig, Platten zu verwenden.
  • Perforierte Schläuche oder Rohre sind ebensogut verwendbar. Falls der Fettabscheider eine horizontale Oberfläche mit solcher Größe hat, so dass ein Risiko für stagnierende Zonen befürchtet werden kann, soll die Lufteinspritzung auf mehrere Stellen verteilt über die Oberfläche vorkommen. Auf diese Weise erhält man vertikale Zirkulationsströmungen, die durch Interferenz miteinanderbewirken, dass der Inhalt im Fettabscheider/Bioreaktor homogenisiert wird. Die Lufteinspritzungen sollen aber auf den eigentlichen Fettabscheiderteil, d.h. Wasserzone und Fettzone begrenzt werden. Die Schlammschicht in der Grobabtrennungszone soll so weit wie möglich unberührt gelassen werden. Die Schlammschicht unter der Wasserzone wird natürlich zum beträchtlichen Teil bei der Lufteinspritzung aufgewirbelt, aber dies hat sich als kein grösserer Nachteil gezeigt.
  • Für Fetteliminierung geeignete Mikroorganismen sind empfindlich für sowohl hohe als auch niedrige pH-Werte. Optimale Aktivitätsverhältnisse liegen im pH-Bereich von 6,5 bis 8,5 vor. Abwasser von Spülmaschinen und anderer Reinigung in Restaurants und Lebensmittelindustrien enthält oft Alkalihydroxid. Über schuss an Fett und andere reaktive Substansen reagieren schnell mit Alkali. Am Einlauf des Fettabscheiders ist daher der pH-Wert nur im Ausnahmefall höher als 8 bis 9. Der Eingangs-pH-Wert mag zu hoch sein für eine optimale Aktivität, dies ist aber kein Problem mit einem System, in dem die Bioaktivität optimiert wird, so dass ein wesentlicher Teil während der täglichen Abschaltung vorkommt. Ein größeres Problem ist früher gewesen, dass Säuren, unter anderem, auf Grund der Aktivität der Mikroben freigesetzt werden, und dass der pH-Wert daher schnell unter 6 und damit unter das für optimale Aktivität geeignete Niveau sinkt.
  • Observationen zeigen, dass dieses Problem beim neuen Verfahren erheblich kleiner ist. Wahrscheinlich ist dies dadurch verursacht, dass das Verfahren zu einem vollständigeren Abbau führt, als beispielsweise das Verfahren des früher erwähnten schwedischen Patents und der PCT-Anmeldung, wo der Abbau hauptsächlich nicht weiter geht, als zum Freigeben der Fettsäuren von den Glyzerinteilen. Eine weitere Unterstützung für diese Hypothese ist, dass in mäßig belasteten Fettabscheidern, beispielsweise in Schulen und ähnlichem, kein Aufbau der Fettschicht im Abscheider vorkommt. Dies mag davon herrühren, dass die Fettsäuren zu wasserlöslicher Kettenlänge abgebaut werden, oder dass ein wesentlicher Teil der Fettsäuren zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut wird. Observationen mit Hinblick auf pH-Werte deuten auf die letztere Alternative. Der Bedarf von Entleerung wird stark reduziert. Gleichzeitig wird das früher erwähnte Problem mit Fettsäuren in den Kläranlagen eliminiert.
  • Trotzdem können pH-Kontrolle und pH-Stabilisierung bisweilen geeignet sein. Dies gilt besonders für intensiv belastete Fettabscheider, die in gewissen größeren Restaurants existieren können. Glaselektroden können verwendet werden, aber stellen grosse Anforderungen an Überwachung und Reinigung. Leitfähigkeitsmessung kann, nach Kalibrierung für jede einzelne Anlage, als eine vollwertige Alternative verwendet werden und zeigt er heblich weniger Wartungsprobleme. Die Dosierausrüstung, von einer pH-Kontrolle gesteuert und für geeignete pH-stabiliserende Chemikalien angepasst, soll in solchen Anlagen installiert werden.
  • Stabilisierung kann durch Verwendung geeigneter Puffersalze, besonders Bikarbonate und Mono- bzw. Diwasserstoffphosphate geschehen. Eine Stabilisierung des pH-Wertes mit Hilfe von Phosphaten, insbesondere Orthophosphaten, ist vorgezogen.
  • Eine andere bevorzugte Alternative, die ökonomisch vorteilhafter ist, ist die Verwendung von Kalziumkarbonat, beispielweise in der Form von eine Aufschlämmung von Kreide und/oder Marmormehl.
  • Eine weitere Alternative, die neben pH-justierender Wirkung die Zuwachsverhältnisse der Mikrobenstämme verbessert, besteht darin, dass man zu der Luft, die für die Sauerstoffversorgung verwendet wird, kleine Mengen Ammoniak hinzufügt. Falls die Substrate für die Mikroben niedrigen Gehalt von zugänglichem Stickstoff aufzeigen, wird der Zuwachs der Biomasse besser, wenn Ammoniak zugeführt wird. Das Zusetzen kann von Druckbehältern geschehen und mit Hilfe eines geeignet ausgeformten Magnetventils gesteuert werden.
  • Neben der Empfindlichkeit für pH-Werte sind Mikroorganismen aller Sorten sehr empfindlich für aktive Chlorverbindungen. Die Verwendung von chlorhaltigen Reinigungsmitteln soll vermieden werden. Das Vergiftungsrisiko ist aber wesentlich niedriger beim Verfahren nach der Erfindung, da die Chlorverbindungen ziemlich schnell dadurch eliminiert werden, dass sie mit organischem Material in den Verunreinigungen reagieren. Dies bewirkt, dass die Zufuhr von Chlorverbindungen nicht die Mikroorganismen vergiften kann, falls nicht die Zufuhr in unmittelbar Anschluss zu dem Übergang zwischen Fettabscheiderfunktion und Bioreaktorfunktion vorkommt.
  • Die optimale Temperatur der Mikroben liegt im Bereich von 32 bis 37 C. Fettabscheider sind in der Regel in Räumen mit ziemlich niedrigen Umgebungstemperaturen platziert, und eine gewisse Isolierung von den Behältern mag daher geeignet sein. Maßnahmen können auch nötig sein, um zu verhindern, dass heiße Abwasser nicht zufällig die Temperatur allzuviel erhöhen. Falls die Temperatur in der Umgebung des Abscheiders zu niedrig ist, sollen Warmhaltungsanordnungen beispielweise mit Hilfe von Elektrizität installiert werden.

Claims (3)

  1. Verfahren für die Trennung trennbarer Fette von fettenthaltendem Abwasser und Verminderung der Menge abgetrennter Fette, die hantiert werden muss, von Restaurants, Bäckereien, Lebensmittelindustrien usw. durch biologisches Abbauen mit Hilfe einer flüssigen Kultur von Mikroorganismen gekenzeichnet dadurch, dass das fettenthaltende Abwasser in einem kombinierten Fettabscheider/Bioreaktor (1) mit zwei verschiedenen Betriebsarten wechselweise benutzt behandelt wird, wobei: a) die Abscheiderfunktion während den Perioden benutzt ist, wenn Abwasser zugesetzt ist; b) die Bioreaktorfunktion während den übrigen Perioden benutzt ist; c) der Wechsel von Abscheider- zu Bioreaktorfunktion gemacht wird durch Zusatz von einer flüssigen Kultur, von Mikroorganismen, lebende Bakterien und/oder Pilze enthält und Fett, Protein, Stärke usw. abbaut; wobei die flüssige Mikrobenkultur zugesetzt und verteilt wird durch Lufteinspritzung in einer Zwischenschicht zwischen der Schlammschicht und der schwimmenden Fettschicht; d) die Lufteinspritzung nach Zusatz der Mikrobenkultur fortgesetzt wird, um die Bioreaktorfunktion aufrechtzuerhalten; und e) der Wechsel von Bioreaktor- zu Abscheiderfunktion durch Unterbrechen der Lufteinspritzung gemacht wird.
  2. Das Verfahren des Anspruchs 1 gekenzeichnet dadurch, dass die Lufteinspritzung so gut leistungsfähig ist, dass das Fett, das abgeschieden und akkumuliert ist während die Abscheiderfunktion wieder in Abwasser dispergiert wird, um die Biozugänglichkeit des Fettes zu verbessern.
  3. Das Verfahren der Ansprüche 1 oder 2 gekenzeichnet dadurch, dass die Mikroorganismen mindesten teilweise aus Pilzen bestehen.
DE60113143T 2000-10-10 2001-10-10 Verfahren zur abtrennung von fett Expired - Lifetime DE60113143T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003677A SE517349C2 (sv) 2000-10-10 2000-10-10 Förfarande för fettavskiljning
SE0003677 2000-10-10
PCT/SE2001/002207 WO2002030832A1 (en) 2000-10-10 2001-10-10 Process and device for fat separation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60113143D1 DE60113143D1 (de) 2005-10-06
DE60113143T2 true DE60113143T2 (de) 2006-07-13

Family

ID=20281383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60113143T Expired - Lifetime DE60113143T2 (de) 2000-10-10 2001-10-10 Verfahren zur abtrennung von fett

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1332113B1 (de)
AT (1) ATE303347T1 (de)
AU (1) AU2001294486A1 (de)
DE (1) DE60113143T2 (de)
DK (1) DK1332113T3 (de)
NO (1) NO325201B1 (de)
SE (1) SE517349C2 (de)
WO (1) WO2002030832A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004036837B4 (de) * 2004-07-29 2008-06-12 Südluft Systemtechnik GmbH & Co. KG Selbstreinigende Abluftkammer und Reinigungssystem für eine Abluftkammer

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2539804A1 (en) 2006-03-07 2007-09-07 Denise Lemay Integrated apparatus and system for the treatment of waste fluids and drain networks
SE542374C2 (en) * 2018-04-10 2020-04-21 Bioteria Tech Ab Method, system and device for wastewater treatment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2684664B1 (fr) * 1991-12-10 1994-09-30 Saint Dizier Ste Cale Procede et dispositif de multiplication de souches selectionnees, appliques au traitement des graisses et des fecules.
SE507020C2 (sv) * 1996-03-21 1998-03-16 Sciencia Biotech Ab Förfarande och anordning för fettavskiljning

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004036837B4 (de) * 2004-07-29 2008-06-12 Südluft Systemtechnik GmbH & Co. KG Selbstreinigende Abluftkammer und Reinigungssystem für eine Abluftkammer
DE102004036837B9 (de) * 2004-07-29 2008-09-25 Südluft Systemtechnik GmbH & Co. KG Selbstreinigende Abluftkammer und Reinigungssystem für eine Abluftkammer

Also Published As

Publication number Publication date
SE0003677L (sv) 2002-04-11
DE60113143D1 (de) 2005-10-06
SE517349C2 (sv) 2002-05-28
NO20031610L (no) 2003-06-05
AU2001294486A1 (en) 2002-04-22
EP1332113B1 (de) 2005-08-31
NO325201B1 (no) 2008-02-18
DK1332113T3 (da) 2006-01-16
EP1332113A1 (de) 2003-08-06
WO2002030832A1 (en) 2002-04-18
SE0003677D0 (sv) 2000-10-10
NO20031610D0 (no) 2003-04-09
ATE303347T1 (de) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69929694T2 (de) Verfahren zur behandlung von abwasser
CA2260629C (en) Automated biogenerator
EP0153299B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur anaeroben Behandlung von organischen Substraten
DE2640875A1 (de) Zweistufiges belebtschlammverfahren
DE3427448A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur biologischen abwasserreinigung
US20030209489A1 (en) System and method for remediation of waste
US3539507A (en) Waste treatment process
DE60113143T2 (de) Verfahren zur abtrennung von fett
EP0773908B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abwässern, insbesondere für vollbiologische hauskläranlagen
WO2002012133A1 (de) Belebtschlammverfahren und vorrichtung zur behandlung von abwasser mit stickstoff- und phosphor-entfernung
EP0100953B1 (de) Festbettreaktor zur Behandlung, insbesondere zur anaeroben Behandlung, von Klärschlamm oder mit organischen Stoffen stark belasteten Flüssigkeiten
DE69928153T2 (de) Automatischer Biogenerator
EP0070960A1 (de) Vorrichtung zur biologischen Reinigung organischer Abwässer
EP1160207B1 (de) Reaktor und Verfahren für die Abwasserreinigung
EP2100856B1 (de) Verfahren zur mikrobiologischen Behandlung von Wasser aus Gewässern
DE3226797C2 (de)
DE2212715A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Muell bzw. Abwaessern mit aktiviertem Schlamm
DE3826968A1 (de) Abscheider fuer insbesondere in abwaessern befindliche oele und fette
US20220332604A1 (en) Method, system and device for wastewater treatment
AU751001B2 (en) Automated biogenerator
EP3757075A1 (de) Verfahren zum behandeln von fetthaltigen abwässern
DE2835285A1 (de) Verfahren zur behandlung von abwasserschlamm
EP0659695A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Aufbereiten von Klärschlamm
DE3500340A1 (de) Verfahren zur biologischen abwasserreinigung und ein belebtschlammbecken zu dessen durchfuehrung
EP1034137B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abwasser

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition