DE69500608T2

DE69500608T2 - Behandlung von Sulfate und Schwermetalle enthaltenden Schlamm und Abfällen durch Sulfat reduzierende Bakterien und Lactobazillen

Info

Publication number: DE69500608T2
Application number: DE69500608T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Lucchese; Andrea Robertiello; Giuseppe Scolla
Original assignee: Eniricerche SpA
Current assignee: Eni Tecnologie SpA
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2015-06-29
Also published as: ES2107881T3; GR3024938T3; US5660730A; EP0692458A1; EP0692458B1; JP3576277B2; DE69500608D1; JPH0866698A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von flüssigem Abfall, Schlamm und festem Abfall und mit Schwermetallen kontaminiertem Boden mit Sulfat-reduzierenden Bakterien.
Das Vorkommen von toxischen Schwermetallen in flüssigem Abfall, Schlamm, festem Abfall und Pulvern erzeugt beim Entleeren Probleme hinsichtlich ihrer Entsorgung.
Unter den Abfallprodukten von Interesse sind viele durch einen hohen Gehalt an Sulfaten ebenso wie Schwermetallen gekennzeichnet. Zum Beispiel Schlamm, welcher bei der Herstellung von Chlor und Natriumhydroxid entsteht, Schlacke aus der Herstellung von sekundärem Blei, Kreide aus der Herstellung von Zink, Pulver aus Verbrennungsöfen.
In Italien existieren gegenwärtig elf in Betrieb befindliche Produktionsfabriken für Chlor und Natriumhydroxid durch die elektrochemische Spaltung von Natriumchlorid (Chlor/Soda). Es gibt viele technische Probleme und Umweltprobleme, welche die Herstellung von Chlor/Soda kennzeichnen. In diesem Zusammenhang möchten wir jedoch nur erwähnen, daß die typischen Umweltprobleme sich auf das Vorkommen von Quecksilber und die Notwendig der Entsorgung einer beträchtlichen Menge an festem Abfall (Schlamm), welcher sich während der zeitweiligen Lagerung in verschiedenen Anlagen abscheidet, beziehen.
Das derzeit verwendete Verfahren zur Entsorgung von quecksilberhaltigem Schlamm, welcher bei der Herstellung von Chlor/Soda erzeugt wird, besteht aus dem Verfrachten des Schlamms zu kontrollierten Müllkippen: vom Typ 2B, nach Intertisierung (mit Thioharnstoff-Schwefel oder hydraulischen Liganden), oder in Mülldeponien vom Typ 2C.
Die beschränkte Verfügbarkeit und die Kosten von Mülldeponien vom Typ 2C, die Unsicherheit der verfügbaren Inertisierungsverfahren bei der Anwendung auf den in Frage kommenden Abfall und die beträchtlichen Mengen an zu entsorgendem Quecksilberschlamm bewirken insgesamt eine Ausrichtung der Forschung in Richtung der Herstellung neuer verfügbarer Technologien.
Eine andere feste Abfallart, welche Schwermetalle enthält, ist Asche, welche von dem pyrolytischen Spaltverfahren stammt, beim direkten Erhitzen von Schlamm, welcher aus der Erdöl- und Petrochemie stammt. Diese Abfallart wird durch ihr Einschließen in Zement und die anschließende Entsorgung inertisiert. Diese Behandlung ist jedoch nicht immer wirksam. Kürzlich erschienene Beschreibungen in der wissenschaftlichen und Patentliteratur zeigen die Möglichkeit auf, wie man wirksam die Ionen von Schwermetallen, welche in kontaminiertem Wasser und Boden vorhanden sind, durch die Wirkung von anaeroben Sulfat-reduzierenden Bakterien zu unlöslichen und inerten Sulfiden umwandeln kann.
Die wissenschaftliche Literatur der letzten wenigen Jahre beschreibt die Verwendung von anaeroben Sulfat-reduzierenden Bakterien, welche in der Lage sind, auf spezifischen kohlenstoffhaltigen Substraten zu wachsen, wobei sie Sulfate zu Sulfiden umwandeln. Wenn in dem Kulturmedium Schwermetalle vorhanden sind, werden diese zu Sulfiden umgewandelt, welche in den meisten Fällen unlöslich und inert sind.
Die Patentanmeldung EP 436254 von Shell beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von flüssigem Abfall, welcher auch Schwermetalle enthält, welches die Verwendung von SRB's, welche in der Lage sind, Ethanol zu verwenden, welches oxidiert und acetatisiert wird, in Kombination mit methanogenen Bakterien zur Oxidation des Acetats zu Kohlendioxid beinhaltet.
US 4,584,271 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung von Sulfat, welches in einem fließfähigen Abfall enthalten ist, durch die Zugabe von Sulfat-reduzierenden Bakterien. Die in diesem Stand der Technik verwendeten Bakterien sind im einzelnen Desulfovibrio und Desulfotomaculum spec. Eine bevorzugte Kohlenstoffquelle ist z.B. Milchsäure, welche in Form von Molke zur Verfügung gestellt wird.
Es zeigte sich, daß der von den Sulfat-reduzierenden Bakterien produzierte Schwefelwasserstoff als Fällungsmittel weit wirksamer ist als das analoge Produkt chemischer Herstellung, wobei es als unlöslich machendes Mittel auch bei nahezu neutralen pH-Werten wirkt.
Wir haben nun überraschenderweise herausgefunden, daß eine anaerobe Behandlung mittels Sulfat-reduzierender Bakterien in Cokultur mit Lactobacilli, welche als eine Kohlenstoff- und Stickstoffquelle Molke verwenden, es möglich macht, in flüssigem Abfall, Schlamm und festem Abfall enthaltene Schwermetallionen zu unlöslichen und inerten Sulfiden umzuwandeln.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von flüssigem Abfall, Schlamm und festem Abfall, welche Sulfate und Schwermetalle enthalten, welches Verfahren folgendes umfaßt:
- Einstellen des pH auf zwischen 3 und 10;
- einen anaeroben Reduktionsschritt der Sulfationen bei einer Temperatur zwischen 20 und 70ºC;
dadurch gekennzeichnet, daß der Reduktionsschritt während eines Zeitraums zwischen 5 und 30 Tagen mittels eines Konsortiums aus Sulfat-reduzierenden Bakterien und Lactobacilli durchgeführt wird, und daß als einzige Quelle von Kohlenstoff und Stickstoff Molke zu der Reaktionsmischung gegeben wird.
Im ersten Schritt des Verfahrens wird im Fall von festem Abfall zuerst eine geeignete Menge an Wasser zugegeben, um einen Salzgehalt zu erzielen, welcher für das Bakterienwachstum geeignet ist, und dann wird der pH durch Verwendung einer starken Säure, vorzugsweise Schwefelsäure, oder einer Base, vorzugsweise Calciumoxid, eingestellt, um den pH des Schlamms auf zwischen 3 und 10 zu bringen. Unter bevorzugten Bedingungen liegt der pH zwischen 6 und 7,5. Die Einstellung des pH wird unter Verwendung einer starken Säure, vorzugsweise Schwefelsäure, oder einer Base, vorzugsweise Calciumoxid, ohne Verdünnung direkt im Abfall durchgeführt, um den pH auf zwischen 3 und 10 zu bringen.
Unter bevorzugten Bedingungen liegt der pH zwischen 6 und 7,5. Der anaerobe Schritt wird in hermetisch verschlossenen Reaktoren durchgeführt, wobei unter anaeroben Bedingungen eine geeignet gemischte mikrobielle Flora kultiviert wird.
Die mikrobielle Flora wird wie folgt ausgewählt.
Aus einer SRB's und methanogene Bakterien enthaltenden Bakterienmischungen, welche aus einem normalen anaeroben Digestor, welcher für die Behandlung von Stadtschlamm verwendet wird, entnommen sind, werden zuerst SRB's (ohne methanogene Bakterien) durch die Zugabe spezieller Kulturmedien mit Lactat als die Kohlenstoffquelle selektiert. Die Zusammensetzung des Mediums ist wie folgt:
Natriumlactat 2 g pro Liter
NH&sub4;Cl 0,5 g pro Liter
NaCl 1 g pro Liter
Natriumsulfat 1 g pro Liter
Phosphorsäure 1 g pro Liter
Mg-Sulfat 0,25 g pro Liter
CaCl 0,1 g pro Liter
Fe Sulfat 0,1 g pro Liter
Cu Sulfat 0,05 g pro Liter
pH 7,4
Auf diese Weise wird eine mikrobielle Flora ausgewählt, welche vorherrschend SRB-Lactat abhängig ist. Der Reaktor wird dann mit dem Kulturmedium gefüllt, bis eine konstante Beziehung zwischen der Menge an oxidiertem Lactat und reduziertem Sulfat registriert wird, zusammen mit dem Fehlen von Methan im hergestellten Biogas.
Nach dieser Selektionsphase der SRB's wird in dem zu dem anaeroben Reaktor zugeführten Medium schrittweise das Lactat durch Molke (Lactose als Kohlenstoffquelle) ersetzt, um so das SRB-Lactobacilli-Konsortium zu selektieren. Es ist in der Tat bekannt, daß SRB's nicht in der Lage sind, Lactose zu metabolisieren, und daß nur das Vorhandensein von Lactobacilli, welche Lactose zu Milchsäure transformieren, deren Überleben und Vermehren ermöglichen können.
In der Praxis wird diese Selektion durch kontinuierliches Betreiben einer kleiner anaeroben Anlage vom Filtertyp mit einem aus gesinterten Borsilikat-Glasringen bestehenden Trägermaterial durchgeführt. Das Volumen des Reaktors betrug 1200 ml, mit einem verwendbaren Volumen von ungefähr 700 ml. Die Temperatur von 37ºC wurde über einen Wasserkreislauf von einem thermostatgeregelten Wasserbad aufrechterhalten, der pH wurde am Auslaß so reguliert, daß wenn dieser Parameter den Grenzwert von 8 überschritt, es möglich war, den einfließenden Strom durch geeignete zugaben von 0,1 M H&sub2;SO&sub4; anzusäuern, das Redoxpotential wurde im Inneren des Reaktors reguliert.
Nach ungefähr 30 Tagen der Floraselektion wurde die Anlage auf einen kontinuierlichen Betrieb mit einem Anfangsstrom von 20 ml/h eingestellt. Das während dieser Phase verwendete Einlaßmedium enthielt 600 ppm an Sulfaten und zunehmende Mengen an Molke als eine Kohlenstoffquelle anstelle von Milchsäure und Essigsäure. Die Molke diente in dem System ebenfalls als das Impfgut für die Lactobacilli und als die Stickstoffquelle.
Zur Bestimmung der Kapazität des Systems wurde die Fließgeschwindigkeit des Mediums am Einlaß langsam auf 200 ml/h erhöht, um eine Retentionszeit von ungefähr drei Stunden zu erhalten. Auf Basis der gesammelten Daten kann abgeschätzt werden, daß das System in der Lage war, pro Tag 4,8 kg an Sulfaten pro m³ des Reaktors zu separieren.
Durch Stoppen des Zuflusses zu dem für die Abfallbehandlung verwendeten Reaktor während einiger Sekunden, war es in diesem Zustand möglich, von dem Boden Impfgut des Konsortiums aus Sulfat-reduzierenden Bakterien und Lactobacilli, welche für die Inertisierungsbehandlung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, zu entfernen.
Die folgenden Beispiele stellen ein besseres Verständnis der Erfindung zur Verfügung, schränken sie jedoch in keinster Weise ein.

Beispiel 1

Es wurde Schlamm, welcher von einer Anlage zur Herstellung von Chlor und Natriumhydroxid durch die elektrolytische Spaltung von Natriumchlorid erzeugt wurde, aus den Lagerungs tanks entfernt. Nachfolgend werden verschiedene Daten gegeben, welche die Art des in diesen Anlagen produzierten Schlamms charakterisieren.
Typische Zusammensetzungen des quecksilberhaltigen Schlamms:
Wasser 38.5 - 48.5 %
Chloride 4.3 - 6.5 %
Sulfate 0.98 - 1.4 %
Eisen ³&spplus; 0.9 - 1.9 %
Siliciumdioxid 16.3 - 20.1 %
Calcium ²&spplus; (als Oxid) 13.4 - 16.5 %
Magnesium ²&spplus; (als Oxid) 0.3 - 0.8 %
Quecksilber ²&spplus; 0.03 - 0.079%
Arsen ³&spplus; 0.001 %
Das Material, wie es von der Anlage erhalten wurde, wurde bei Raumtemperatur in 30 l Fässern aus Kunststoff aufbewahrt. Zur Bestimmung des Gesamtgehalts an Quecksilber und Eisen wurde es nach der vollständigen Auflösung in Königswasser analysiert. Wiederum aus analytischen Gründen wurde das Wasser durch Filtration des Schlamms vom festen Material getrennt. Von ersterem wurde der Quecksilbergehalt bestimmt; vom Feststoff wurde der Gehalt an Trockensubstanz und Asche bestimmt.
Die Bestimmung der Konzentrationen der Quecksilber- und Eisenionen wurde mittels Atomabsorptionspektrometrie durchgeführt.
Gemäß den gesetzlichen Methoden (CEE-Direktive Nr. 78/319 - DPR 915/1982) wurden mit dem nach der biologischen Behandlung erhaltenen, inertisierten festen Material Auswaschversuche durchgeführt.
Alle anderen analytischen Bestimmungen wurden gemäß den Standardmethoden, 15. Ausgabe, 1980, durchgeführt.
Die Ergebnisse der Analysen, welche mit dem in den Experimenten verwendeten Material durchgeführt wurden, sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Die Betrachtung der aufgeführten Ergebnisse zeigt, daß das Material des Experiments:
- aus einer Suspension von ungefähr 50% an Wasser besteht und daher nicht in irgendeine Art einer Entleerungsvorrichtung gegeben werden kann, da es nicht mit einer Schaufel entfernt werden kann;
- als gefährlich toxischer Abfall klassifiziert werden sollte, da die Konzentration an Quecksilber höher ist als die vom Gesetz vorgegebenen Grenzwerte.
In diesem Zusammenhang ist es interessant festzustellen, daß die Konzentration an Quecksilberionen (siehe Tabelle 1) in den Überstandswässern (alkalisch) bereits höher als diejenige ist, welche aufgrund der (Säure) Cessionsuntersuchungen (cession tests), welche von der DPR 915 vorgesehen werden, abgeschätzt wurde (0,103 gegenüber 0,005 ppm). Andererseits war es bei der Durchführung der Auswaschversuche mit dem in Frage kommenden Material notwendig, für 170 g an Schlamm als solchen (100 g an Trockenprodukt) 2280 ml einer Lösung von 0,5 M Essigsäure zu verwenden. Tabelle 1
Diese Menge an Säure, welche viel größer ist als die nach der Untersuchung vorgesehene, welche vom italienischen Gesetz, für welches das Abfallprodukt auf jeden Fall als schädlich toxisch betrachtet werden muß, auferlegt wurde, wird durch die hohe Alkalinität, welche den Chlor-Soda- Schlamm auszeichnet, verbraucht.
Alle Versuche der direkten biologischen Inertisierung des Quecksilberschlamms wurden unter Verwendung hermetisch geschlossener 500 ml Duranflaschen durchgeführt, in welche anfänglich 170 g des Materials als solches (100 g an Trockensubstanz) eingeführt wurden. Es wurden 50 ml an Wasser und 33 ml an 5N Schwefelsäure zugegeben, bis ein pH von 7 erhalten wurde. Dann wurde bis zu einem Endvolumen von 200 ml Wasser zu der auf diese Weise erhaltenen Suspension gegeben. Als Impfgut wurden 20 ml einer Kulturlösung verwendet, welche wie in der Beschreibung aufgezeigt SRB's und Lactobacilli enthielten. Die Menge an im Impfgut vorkommenden Sulfat-reduzierenden Bakterien wurde auf 10&sup8; UFC/ml geschätzt.
Die Nährstoffe bestanden aus: Phosphorsäure mit 85% als eine Phosphorquelle (in einer solchen Menge, daß eine Endkonzentration im Kulturmedium von 1 g/l erhalten wurde); Molke in Pulverform als eine Kohlenstoff- und Stickstoffquelle (in einer solchen Menge, daß eine Endkonzentration im Kulturmedium von 5 g/l erhalten wurde).
Um sicherzustellen, daß die anaeroben Bedingungen des Mediums schnell erreicht wurden, wurden 0,5 g/l an Cysteinhydrochlond zugegeben.
Die wie oben beschrieben präparierten Duranflaschen wurden hermetisch versiegelt und zum Inkubieren bei 35ºC während 30 Tagen in einem statischen Medium stehengelassen.
Nach diesem Zeitraum wurde die Flüssigkeit durch Filtration vom Feststoff getrennt, und die Farbe des letzteren veränderte sich während der Behandlung von gebrochenem Weiß zu Anthrazitgrau.
Die Analyse der Flüssigkeit zeigte das Vorkommen von 0,002 ppm an Quecksilber und 0,23 ppm an Eisen, was die Wirkung des durch die SRB's bewirkten Unlöslich-Machens in der Form von Sulfiden bestätigte. Die mit dem Feststoff durchgeführten Analysen zeigten jedoch, daß dieses Material immer noch als schädlich toxisch klassifiziert werden muß, aufgrund der Notwendigkeit des Zugebens, in den Auswaschversuchen, einer Menge an Essigsäure, welche viel höher als die notwendige (1600 ml an 0,5 M Essigsäure) war. Es ist jedoch interessant, anzumerken, daß die Konzentration an Quecksilberionen im ausgewaschenen Produkt weniger als 0,005 ppm betrug.

Beispiele 2 bis 4

Eine Schlammprobe wurde mit der folgenden Änderung wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt.
Der pH wurde durch Zugabe von 150 ml an 5 N Schwefelsäure auf einen Wert von 6 eingestellt.
Die anaerobe Behandlung wurde während 10, 20 und 30 Tagen durchgeführt.
Das mikrobielle Konsortium, welches die SRB's umfaßt, war in der Lage, auch bei solch niedrigen pH-Werten zu funktionieren, wobei tatsächlich ein Wachstum mit mehr als 108 Zellen pro ml an Kultur erhalten wurde. Die mit der durch Filtration nach 10 Tagen an Inkubation erhaltenen Flüssigkeit durchgeführten Untersuchungen zeigten das Vorkommen von 0,007 ppm an Quecksilber und 24 ppm an Eisen, welche Werte für das Quecksilber leicht höher (7 ppb gegenüber 5 ppb) als die vom Gesetz akzeptierten sind. Mit dem Feststoff durchgeführte Analysen zeigten andererseits, daß das Material als Spezialabfall klassifiziert werden konnte, da bei dem Auswaschversuch 275 ml an 0,5 M Essigsäure verwendet wurden, wodurch man unter der Grenze blieb; wobei keine Konzentrationen an Quecksilber auftraten, die höher als diejenigen sind, welche durch die derzeit gültigen Gesetze festgesetzt sind.
Es wurden Analysen sowohl mit der flüssigen Fraktion als auch der festen Fraktion, welche Auswaschversuchen unterzogen wurde, durchgeführt, wobei die Proben nach 20 und 30 Tagen der Inkubation genommen wurden, was Werte ergab, welche perfekt mit dem gültigen Gesetz in Einklang lagen, wodurch bestätigt wurde, daß eine wirksame Inertisierung des Quecksilberschlamms aus Chlor/Soda erhalten wurde.

Beispiel 5

Zur Bestimmung des Gehalts an Metallionen wurde eine Asche untersucht, welche in einer pyrolytischen Spaltanlage durch direktes Erhitzen von Schlamm aus der Erdöl- und petrochemischen Industrie erzeugt wurde.
Das Material bestand aus einem trockenen heterogenen weißen Pulver, welches als schädlich toxische Abfallklasse klassifiziert war, da die Konzentration an Schwermetallen höher war als die vom Gesetz festgelegten Grenzwerte.
Die Charakterisierung des Materials ist wie folgt:
Ca 7.42 %
Mg 1.54 %
Na 3.61 %
K 3.77 %
Fe 9.09 %
Cr 0.17 %
Al 0.34 %
Ti 0.21 %
Sn 0.77 %
Pb 1.06 %
Zn 2.06 %
SiO&sub2; 14.97 %
Sulfate 45.80 %
Cd 7 mg per Kg
Cu 1303 mg per Kg
Eine Probe von 25 g dieses Materials wurde in eine hermetisch geschlossene 500 ml Duranflasche gegeben. Es wurden 250 ml an Wasser zugegeben, um eine Suspension bei einem pH von zwischen 1 und 4 zu erhalten. Die Probe wurde mit CaO auf einem pH von ungefähr 7 gebracht und unter Rühren wäh rend 24 Stunden stehengelassen. Als Impfgut wurden 25 ml einer Kulturlösung verwendet, welche wie in der Beschreibung aufgezeigt erhalten wurde und SRB's und Lactobacilli enthielt. Die Menge an SRB's, welche in dem Impfgut vorhanden war, wurde auf 108 UFC/ml geschätzt.
Die Nährstoffe bestanden aus: Phosphorsäure mit 85% als eine Phosphorquelle (in solchen Mengen zugegeben, daß eine Endkonzentration im Kulturmedium von 1 g/l erhalten wurde); Molke in Pulverform als eine Kohlenstoff- und Stickstoffquelle (in solchen Mengen zugegeben, daß eine Endkonzentration im Kulturmedium von 7 g/l erhalten wurde).
Um sicherzustellen, daß die anaeroben Bedingungen des Mediums schnell erreicht wurden, wurden 0,5 g/l an Cysteinhydrochlorid zugegeben.
Die wie oben beschrieben präparierten Duranflaschen wurden hermetisch versiegelt und zum Inkubieren bei 35ºC während 10 Tagen in einem statischen Medium stehengelassen.
Die Flüssigkeit wurde vom Feststoff durch Filtration getrennt. Die Flüssigkeit wurde direkt mittels Atomabsorptionsspektroskopie untersucht, wohingegen der Feststoff Auswaschversuchen mit Lösungen von 0,5 M Essigsäure unterzogen wurde. Die Analysen des Metallgehalts der Flüssigkeit und des Feststoffs (in der überstehenden Flüssigkeit nach dem Auswaschen) (siehe Tabelle 2) zeigten das Vorkommen von Schwermetallen in einer geringeren als der vom italienischen Gesetz festgesetzten Konzentration, was die Wirkung des Unlöslich-Machens der Schwermetalle in der Form von Sulfiden bestätigte. Tabelle 2

Beispiel 6

Es wurde ein Reaktor hergestellt, welcher aus einem ummantelten anaeroben Filter mit einem Gesamtvolumen von 1200 ml bestand, von welchem 485 durch gesinterte Borsilikat-Glasringe von ungefähr 1 cm im Durchmesser beansprucht wurden.
Der Reaktor wurde am Anfang mit 200 ml einer Suspension geimpft, welche aus dem Auslaß eines anaeroben Digestors, welcher für die Behandlung von Stadtschlamm verwendet wurde, genommen wurde. Das SRB-Lactobacilli-Konsortium wurde dann selektiert, indem Medien verwendet wurden, welche wie in der Beschreibung aufgezeigt neben Sulfat auch zuerst Lactat und dann Molke als eine Kohlenstoffquelle enthielten. Die Speisung des Reaktors geschah im Aufstrom, wobei die Temperatur 37ºC betrug. Um zu verhindern, daß das Wachstum der SRB's durch eine hohe Konzentration an Schwefelwasserstoff inhibiert wird, ist der Reaktor mit einem Rücklauf von 5 Liter/Stunde ausgestattet, welcher durch einen Abscheider geführt wird, in welchem Stickstoff eingeblasen wird.
Nach einer Zuführung während ungefähr 40 Tagen, zuerst im halbkontinuierlichen und dann im kontinuierlichen Betrieb, bei einer Endfließgeschwindigkeit von 50 ml/h, wurde sowohl die Abwesenheit von Methan im Biogas als auch die perfekte übereinstimmung zwischen oxidiertem Lactat und reduziertem Sulfat beobachtet. Nach dieser Periode wurde das Zuführmedium schrittweise von einem Medium ersetzt, welches Molke enthielt.
Nach 30 Tagen des kontinuierlichen Betriebs mit einer Fließgeschwindigkeit von 50 ml/h, wenn das Konsortium erhalten war, wurde der Reaktor mit zwei Leitungen befüllt. Die erste wurde mit einer Fließgeschwindigkeit von 30 ml/h für die Zuführung von flüssigem Abfall verwendet, welcher bei der Herstellung von primären Zink gebildet wurde, Sulfate enthielt und dessen pH, welcher 1,8 betrug, durch die Zugabe von NaOH auf 2,8 bis 3 gebracht wurde. Die zweite wurde mit einer Fließgeschwindigkeit von 60 ml/h für die Zuführung des Mediums mit den folgenden Nährstoffen verwendet: Molke (als eine Kohlenstoff- und Stickstoffquelle) und Phosphor. Der pH des Nährstoffmediums wurde auf 10 eingestellt, so daß bei einem Vermischen mit dem Abfall der pH im Inneren des Reaktors ungefähr 7 betrug.
Die Tabelle 3 zeigt die Daten hinsichtlich der Ströme, welche in die anaerobe Behandlung einfließen bzw. diese verlassen. Tabelle 3
Wie ersichtlich ist, liegen alle Schwermetalle in einer Konzentration vor, welche innerhalb der von den italienischen Gesetzen festgesetzten Grenzwerte liegen.

Beispiel 7

Ein anaerober Reaktor, welcher das wie in Beispiel 6 beschriebene SRB-Lactobacilli-Konsortium enthält, wird mit einer Fließgeschwindigkeit von 90 ml/h mit einem Sulfate enthaltenden industriellen Abfall befüllt, welcher bei der Herstellung von Blei und primären Zink gebildet wird, zu welchem 2,5 g/l an Molke gegeben wurden und welcher mit Phosphorsäure auf einen pH von 10 gebracht wurde (ursprünglich pH 11,8). Tabelle 4
Alle Arbeitsweisen sind mit den in Beispiel 6 beschriebenen identisch, wobei die Anf angsphasen dahingehend vereinfacht sind, das keine Notwendigkeit der Verwendung zweier separater Zuführleitungen zum Reaktor besteht.
Tabelle 4 zeigt die Daten, welche sich auf die Zusammensetzung der Ströme beziehen, welche in die anaerobe Behandlung eintreten bzw. diese verlassen. Wie ersichtlich ist, wurden die Schwermetalle ausgefällt, und der die Anlage verlassende Abfall entspricht den gültigen Bestimmungen.

Beispiel 8

Es wird ein 5,5 Liter anaerober Reaktor vom UASB-Typ (anaerobes Auffluß-Schlammkontaktflockungsbecken) aufgebaut, welcher auf 35ºC thermostatgeregelt ist. Der Reaktor wird mit 1500 ml an anaeroben Schlamm geimpft, welcher aus demselben wie in Beispiel 6 beschriebenen Digestor entnommen wurde.
Das SRB-Lactobacilli-Konsortium wird dann selektiert, wobei auf dieselbe Weise wie in Beispiel 6 verfahren wurde.
Die Bildung des Konsortiums wurde durchgeführt, indem folgendes kontrolliert wurde: die Abtrennung der den Reaktor verlassenden Sulfationen; die Abwesenheit von Methan im Biogas; die Anzahl der Zellen der Sulfat-reduzierenden Bakterien, welche in dem UASB-Reaktorbett vorhanden sind.
Als die mikrobielle Flora stabilisiert worden war (Anzahl an SRB's ) 10&sup8; Zellen/ml), wurde der industrielle Abfall der Beispiele 6 und 7 kontinuierlich in den Reaktor eingeleitet, wobei eine Fließgeschwindigkeit von 400 ml/h erreicht wurde.
Der den anaeroben Reaktor verlassende Ausfluß wurde durch ein Dekantiergerät geleitet, um die Feststoffteilchen und die während dem Verfahren gebildeten Sulfide zu entfernen.
Die Ergebnisse der Analysen, welche mit den Ausflüssen durchgeführt wurden, die das Dekantiergefäß verließen, zeigten Abtrennungen der Schwermetalle; welche vollständig mit den in den Beispielen 6 und 7 beschriebenen übereinstimmten.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von flüssigem Abfall, Schlamm und festem Abfall, welche Sulfate und Schwermetalle enthalten, welches Verfahren folgendes umfaßt:

- Einstellen des pH auf zwischen 3 und 10;

- einen anaeroben Reduktionsschritt der Sulfationen bei einer Temperatur von zwischen 20 und 70ºC,

dadurch gekennzeichnet, daß der Reduktionsschritt während eines Zeitraums von zwischen 5 und 30 Tagen mittels eines Konsortiums aus Sulfat-reduzierenden Bakterien und Lactobacilli durchgeführt wird und daß als Kohlenstoff- und Stickstoffquelle Molke zu der Reaktionsmischung gegeben wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH mit Schwefelsäure oder Calciumoxid eingestellt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH auf zwischen 6 und 7,5 eingestellt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anaeroben Reduktionsschritt bei einer Temperatur von 35ºC stattfindet.