DE69701290T2

DE69701290T2 - Reaktor zur reinigung von verschmutzten abwässern

Info

Publication number: DE69701290T2
Application number: DE69701290T
Authority: DE
Inventors: Giambattista Odobez
Original assignee: Odobez GB Srl
Current assignee: Odobez GB Srl
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: ATE189670T1; HUP9903665A3; NZ333433A; HU221784B1; PT907615E; PL188171B1; KR20000022135A; BR9709987A; HK1020331A1; AU2952497A; CN1223624A; ES2144864T3; EE9800434A; AU717132B2; CN1125786C; DE69701290D1; TR199802697T2; GR3033349T3; KR100451558B1; EP0907615B1

Description

Reaktor für die Reinigung von verschmutztem Abwasser

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reaktor für die Reinigung von verschmutztem Abwasser, insbesondere einen Reaktor der physikalisch-chemisch-biologischen Bauart mit Zwangszirkulation zum Reinigen von industriellem und kommunalem restverschmutztem Abwasser.
Gemäß dem Stand der Technik werden biologische Luft- und/ oder Sauerstoff-Reaktoren verwendet und im folgenden anhand eines Beispieles und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 erläutert, in welcher ist:
E = Eingang für das zu reinigende Wasser,
N = Neutralisationstank
TH = Dosierung der Neutralisationsprodukte
V1 = Homogenisierungstank,
V2 = Biologischer Reaktionstank
V3 = Schlammabsetztank,
A = Eingang für Luft oder O&sub2;,
RF = Schlammrezyklierung und
F5 = Abfallschlamm.
Die Einbringung von Luft oder Sauerstoff erfolgt auf eine der im folgenden beschriebenen Arten:
1 - komprimierte Luft oder komprimierter Sauerstoff wird durch poröse Platten oder Rohre, die gleichmäßig am Boden der Tanks V1 und V2 verteilt sind, eingeführt;
2 - mit durch Venturirohrwirkung angesaugte Luft oder angesaugten Sauerstoff über Pumpen, an welchen Düsen befestigt sind, die an einigen Punkten am Boden der Tanks V1 und V2 verteilt sind;
3 - mit Rotoren, die an der freien Oberfläche der Tanks V1 und V2 angeordnet sind, wird das Wasser angehoben und in die umgebende Luft gesprüht, wobei dieses beim Fallen mit Luft angereichert wird.
Die Nachteile des Standes der Technik werden im folgenden angegeben:
- Wenigstens drei Tanks sind erforderlich, um eine Neutralisation auch mittels chemischer Produkte zu erzielen.
- Es ist notwendig, dem Wasser komprimierte Luft oder komprimierten Sauerstoff mittels poröser Platten oder Rohre mit einer variablen Porösität von beispielsweise 30u, und 250 u zuzuführen, wobei folglich Mikroblasen erzeugt werden, die sich ausdehnen, wobei die Gas-Wasser-Berührungsfläche verringert wird, die bereits bei den vorstehenden Porösitätswerten knapp ist.
- Die Einbringung mittels einiger Venturi-Düsen mit Wasserausgußtüllen mit großem Durchmesser von beispielsweise 40 bis 80 mm, und mit einem Wasserdruck von ungefähr 1,5kg/cm² vergrößert die Abmessungen der Luft-Wasser-Berührungsflächen nicht, weil diese Tülle nicht in einer Kavitationsbedingung ist.
- Die Luft und der Sauerstoff innerhalb der Ausstoßvorrichtung werden eingespritzt und nicht innig mit dem Wasser vermischt, wie es wünschenswert wäre.
- Das Wasser wird mit einem Zentrifugenlaufrad um ein oder zwei Meter angehoben und in die Umgebungsluft abgelassen; auch in diesem Fall werden keine relevanten Luft-Wasser- Berührungsflächen erzeugt, wobei die knappe Energie für das Brechen der Oberflächenspannung (Kavitation) verbraucht wird.
- In keinem der drei vorstehend beschriebenen Fälle für die Einbringung ergibt sich ein zeitgemäßer Separationseffekt durch Schlammflotation, sondern es erscheint nur ein Wiedervermischen.
- Die Grobheit und begrenzten Abmessungen der Luft-Wasser- Berührungsflächen bei den drei vorstehend beschriebenen Verfahren führen nicht zu irgendeiner nützlichen natürlichen Korrektur des pH-Wertes und einer besseren Reduktion der Toxizität infolge der Anwesenheit von anorganischen Reduktionssubstanzen (chemische Reaktionen infolge von genügender Molekularlösung des Sauerstoffs).
- Die Behandlung des Wassers erzeugt Abfallschlämme (FS).
- Die Verweildauer in den Homogenisierungs- und biologischen Reaktionstanks ist praktisch auf den Wert des Verhältnisses zwischen dem Volumen dieser zwei Tanks und der stündlichen Zufuhr von zu reinigendem Wasser begrenzt. Die vorliegende Erfindung vermeidet die vorstehenden Nachteile und wie im ersten Anspruch gekennzeichnet, hat ein Reaktor einen Tank zur Aufnahme von zu reinigendem, verschmutztem Wasser in welchem eine Anzahl von Belüftern, entsprechend dem italienischen Patent Nr. 1147264 von Ambrogio AFFRI oder Äquivalenten, die im Folgenden Kavitationsbelüfter oder Einfachbelüfter genannt werden, die Zirkulation von Luft und Wasser zu der Menge des verschmutzten Wassers leiten, und die Verteilung ist so, daß in der gesamten Menge verschmutzten Wassers eine erste Turbulenz entlang des Umfangs des Tanks auftritt; daher können in einem rechteckigen, quadratischen oder polygonen Tank die Anzahl der Belüfter alle in die gleiche Richtung parallel zum Boden des Tanks gerichtet sein oder es kann vorteilhafter sein, sie in zwei Gruppen, getrennt durch eine Symmetrieachse parallel zum Tankboden, zu unterteilen, wobei eine Gruppe der Belüfter in eine Richtung weisen und die andere in die entgegengesetzte Richtung, immer parallel zum Tankboden; in einem kreisförmigen Tank sind die Belüfter parallel zu den Tangenten des kreisförmigen Grundrisses des Tanks eingestellt.
In diesem Zusammenhang wird durch Kavitationsbelüfter - oder einfacher Belüfter - beabsichtigt, daß Belüfter eingebaut sind, um unter Bedingungen des Ausfließens der Flüssigkeit in der Zone, wo Wasser und Luft bei Drücken unterhalb von atmosphärischem Druck innerhalb ihrer Körper vermischt sind, zu funktionieren, anders ausgedrückt unter solchen Bedingungen, daß die Gesamtenergie der ausfließenden Flüssigkeit total kinetisch ist.
Der erfindungsgemäße Reaktor mit dieser Anordnung der Belüfter, die wiederum in erste Belüfter und zweite Belüfter (wie hier erläutert) unterteilt sind, ist ein Zwangszirkulationsreaktor. In ihm wird auch eine zweite Turbulenzbewegung erzeugt, die das verschmutzte Wasser von unten nach oben im Tank und umgekehrt umwälzt; auf diese Art und Weise werden drei Schichten erzeugt, die beginnend von oben als erste Zone oder Schlamm- und Schaum-Zone als zweite Zone oder Reaktions- und Rotations-Zone, und als dritte Zone oder Reinwasser- oder Primärwasser-Zone identifiziert werden können. Die ersten Belüfter sind auf einer oder mehreren Ebenen in der Nähe und parallel zum Boden des Tanks verteilt, genau in dem Grenzbereich zwischen der zweiten und der dritten Zone, während die zweiten Belüfter in einer oder mehreren Ebenen, die mit den vorstehend erwähnten Ebenen übereinstimmen angeordnet sind, jedoch nur in einem Teil des Tankbodens.
Diese Anordnung der Belüfter hat den Zweck, die globale Zirkulation der in der zweiten Zone des Tanks vorhandenen Flüssigkeit mittels des Schubs des Luft-Wasser-Gemisches, welches aus diesen Belüftern fließt, zu erzeugen. Das zu reinigende verschmutzte Wasser tritt an einem Ende des Tanks in diesen ein und verläßt diesen gereinigt an der gegenüberliegenden Seite. Die rezirkulierende Flüssigkeit, d. h. diejenige, welche in der zweiten Zone zirkuliert, wird durch eine Pumpe angesaugt und unter Druck den ersten Belüftern durch ein Zuführrohr und durch ein Wasserverteilungsnetzwerk zugeführt. Alle der ersten Belüfter saugen dank der ankommenden, unter Druck stehenden Flüssigkeit und durch die Düsen ausströmenden Flüssigkeit atmosphärische Luft durch ein erstes Rohr an, das sich über die Höhe der ersten Zone hinaus erstreckt.
Die Anzahl der zweiten Belüfter saugt ein Gemisch aus Luft plus Schlamm und Schaum durch eine Rohröffnung in der ersten Zone an.
Die höchste horizontale Ebene, in welcher Belüfter liegen, definiert den Trennbereich zwischen der zweiten und der dritten Zone. Die Verteilung der ersten Belüfter in ihren Ebenen muß eine solche Dichte (Anzahl der Belüfter pro m²) haben, daß mittels der an ihnen ausströmenden Luft ein Rotationseffekt erzeugt wird, der den aktiven biologischen Schlamm, der im allgemeinen mit den verschmutzenden organischen Substanzen in der Flüssigkeit sich selbst erzeugt hat, in der Reaktions- und Rotationszone separiert und suspendiert hält. Die vorstehend beschriebene Anordnung der Belüfter ist so, daß die bewegte Flüssigkeit, die an der oberen Höhe der obersten Ebene der Belüfter anfängt zu fließen, kontinuierlich von Luft gekreuzt wird, die an den ersten Belüftern ausfließt, welche alle in der zweiten Zone sind, obwohl die Belüfter nicht alle Punkte besetzen. Dies stellt die Wirksamkeit der Flotation sicher, welche die Qualität der Flüssigkeit mit der höchsten Konzentration an organischen Substanzen in dieser Zone von der Flüssigkeit mit niedriger Konzentration von organischen Restsubstanzen in der darunterliegenden dritten Zone trennt und unterscheidet.
Die Luft plus Schlamm und Schaum werden in der ersten Zone infolge der Wirkung der Flotation gebildet und sie werden durch jeweils zweite Rohre angesaugt; das weitere Hindurchführen durch die zweiten Belüfter repräsentiert eine erste Teilrezirkulierung des Schlammes und des Schaums in der flüssigen Biomasse der zweiten Zone zur Reaktion und Flotation.
In identischer Art und Weise mündet ein drittes Rohr mit seinem oberen Ende in die zweite Zone und mit seinem unteren Ende in die erste Zone, wo die Pumpe gereinigtes Wasser einsaugt, wodurch ein Fließen der Biomasse erzeugt wird, was die zweite Teilrezirkulation in der Reaktions- und Rotations-Zone repräsentiert, wobei dieses Rohr entlang seinem Verlauf mit einem Trennventil verbunden ist, um die Menge der flüssigen Biomasse, welche rezirkuliert wird, einstellen zu können.
Als Option kann der Reaktor eine Anzahl von Hilfsbelüftern aufweisen, die jeweils von einem zylindrischen Mantel umgeben sind und einem vierten Rohr, das in die zweite Zone mündet, zugeordnet sind, um eine dritte Teilrezirkulation der Biomasse, angezogen durch die Venturi-Wirkung, zu betreiben.
Als eine weitere Option kann der Reaktor eine Oberflächenabstreifvorrichtung haben, wenn infolge der hohen Verschmutzungsbelastung des Wassers, welches der Behandlung unterzogen wird, die Erzeugung von Oberflächenschlamm und Schaum übermäßig und außer Kontrolle ist.
Die Hauptvorteile der Erfindung sind:
- Während bei der derzeitigen Technik die unterschiedlichen Funktionen physikalisch getrennt sind und in mehr als einem Tankraum stattfinden, finden bei der Erfindung alle in einer einzigen, kompakten Struktur statt, wodurch ein signifikant begrenzterer Raum zur Verfügung stehen muß,
- die Rezirkulation der gesamten Flüssigkeitsmenge durch die Belüfter, welche durch eine Pumpe betrieben werden, die jede Stunde ein Wasservolumen rezirkuliert, das ein vielfaches desjenigen ist, welches jede Stunde in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad des zu behandelnden Wassers eingeleitet wird, erhöht die Luft-Wasser-Berührungszeit, die Berührungszeit, welche als ein Verhältnis zwischen dem Volumen des Tanks und der stündlichen Zuführung in m³/h des zu behandelnden Abwassers gemäß der folgenden Gleichung ausgedrückt wird:
t = (R/E) (V/E) + (V/E), in welcher
t die Berührungszeit in Stunden,
R die stündliche Pumpenzuführrate,
E die stündliche Abwasserzufuhr in m³/h und
V das Volumen des Tanks in m³ ist.
Beispiel: mit (R/E) = 2 und (V/E) = 24 ist t = 48 + 24 = 72 Stunden;
für den Fall, daß ein Tank mit Luftkompressoren und porösen Platten ausgestattet ist, ist der Wert t einfach gleich V/E = Stunden; d. h., daß die Erfindung bei dem in Betracht gezogenen Beispiel zu Werten der Berührungszeit führt, die dreimal so hoch wie beim Stand der Technik üblich (34 Stunden) sind.
- Die Verteilung der Belüfter in ihrer Ebene einander gegenüberliegend und die Zirkulation des Abwassers, die durch ihren Schub induziert wird, bewirken die Mikrodiffusion des Sauerstoffs der Luft gleichförmig in der Menge, wenn diese eingesaugt wird und in einem Zustand flüssiger Kavitation innerhalb der gleichen Belüfter. Diese Mikrodiffusion unterstützt nicht nur die biologischen Reaktionen in der Reaktionszone (Stufe V&sub2; beim Stand der Technik), sondern ak tiviert auch die Sauerstoffreduktion und natürliche Neutralisationsreaktionen, beide innerhalb der Belüfter, und in dem gleichen Reaktions- und Flotationsbereich (Stufe N und CH beim Stand der Technik); darüberhinaus wird die Trennung durch die Flotation in Richtung auf den Reaktions- und Flotationsbereich auch von Partikeln im Kolloidzustand verbessert (Konzentrator von Schlämmen und Schäumen in Zone H, Extraktor von gasförmigem Ammonium und flüchtigen Substanzen).
Die Zone, in welcher die Klärung stattfindet ersetzt die Stufe V3 des Standes der Technik.
Die Rezirkulation von Schlämmen und Schlämmen und Schäumen wird innerhalb und nicht außerhalb des Reaktors jeweils mittels des zweiten Rohres und der Pumpe und mittels der dritten Rohre durchgeführt. In beiden Fällen gehen die Schlämme durch die Belüfter, welche in der Ebene, welche die zweite und die dritte Zone trennt, eingesetzt sind.
Es wird ein erheblicher Reinigungsgrad ohne Erzeugung von Schlamm erzielt. Dies erhöht den Vorteil nicht nur für die Erfordernis von geringeren Abmessungen für die Abfolge verschiedener Reinigungsstufen, sondern auch für gegebene gleiche Endresultate der Erzeugung einer insgesamt geringeren Menge an Schlämmen.
Die Kompaktheit und multifunktionalen Merkmale des Reaktors ließen während der Testversuche zu, eine nahezu vollständige Entgiftung des Wassers zu detektieren, wodurch eine an bakterielles Leben angepaßte Umwelt geschützt und in ihrer Stabilität sichergestellt wird; darüberhinaus offenbarte der Reaktor infolge des Flotationseffektes auch sein Vermögen bei der Reduzierung, durch Trennung und Abbau, der Anwesenheit von Farb- und oberflächenaktiven Substanzen, die ebenfalls toxische Komponenten sind, in dem ausströmenden, behandelten Wasser. Die bekannten Techniken zeigen dieses Vermögen nicht bis zu einem geeigneten Grad. Das mit dem vorliegenden Reaktor behandelte Wasser zeigt eine ungewöhnliche Qualitätsstabilität und kann in weiteren Aufbereitungsanlagen mit hoher Leistung behandelt werden.
Die Erfindung wird im folgenden im Einzelnen anhand eines Beispiels einer Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen die erste Figur als ein Bezug dient, um die Unterschiede zwischen dem Stand der Technik und der Erfindung angeben zu können; in den Zeichnungen ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild;
Fig. 2 eine erste Draufsicht;
Fig. 3 ein vertikaler Längsschnitt;
Fig. 4 eine zweite Draufsicht;
Fig. 5 eine Detailansicht;
Fig. 6 eine graphische Darstellung;
Fig. 7 eine dritte Draufsicht; und
Fig. 8 ein Querschnitt.
Fig. 1 ist bereits am Anfang der vorliegenden Beschreibung kommentiert worden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen zusammen einen Tank mit rechteckigem Grundriß mit einer Nutzkapazität von 2000 m³. Das zu behandelnde, verschmutzte Wasser tritt in den Reaktor über die Leitung 2 ein und tritt gereinigt über das vertikale Rohr T1 und die Leitung 3 aus; in einer Ebene 4 in der Nähe des Bodens des Tanks 1 sind 88 erste Belüfter 5 mit ihren Achsen parallel zum Boden des Tanks angeordnet und gleichmäßig an den zwei Seiten der Längsachse I-I verteilt, 44 Belüfter auf der einen Seite sind auf die in der Figur rechts liegende Seite gemäß Pfeil F1 gerichtet, und die anderen 44 sind gemäß Pfeil F2 nach links gerichtet; ähnlich sind zwölf zweite Belüfter 6 angeordnet, von denen sechs nach rechts ausgerichtet sind und sechs nach links ausge richtet sind, wobei die Belüfter 5 und 6 über eine Leitung und ein Verteilernetzwerk 7 gespeist werden, das durch eine Pumpe 8 mit einer Förderung von 100 m³/h mit einem 80 m-Kopf und einer Leistungsaufnahme von 28 kW gespeist wird; wobei jedem der ersten Belüfter 5 auch ein erstes vertikales Rohr T2 zugeordnet ist, das oberhalb des oberen Pegels des Tanks mündet, um atmosphärische Luft einzusaugen, während jedem der zweiten Belüfter 6 auch ein zweites Rohr T3 zugeordnet ist, das in die erste Zone mündet, um ein Gemisch aus Luft plus Schlamm und Schaum anzusaugen, um zu bewirken, daß ein Teil des Schlamms und des Schaums in der zweiten Zone des Tanks rezirkuliert wird (siehe Pfeile F3 und F4); wenigstens ein drittes Rohr T4 mündet mit seinem oberen Ende in den oberen Teil der zweiten Zone und mit seinem unteren Ende in den Bereich der dritten Zone, wo die Pumpe 8 das gereinigte Wasser aus der Leitung D1 ansaugt, um dieses über die Belüfter entlang der Leitungen D2 und 7 rückzuführen, wobei das dritte Rohr ein Teilungsventil 10 trägt, vier Hilfsbelüfter 11, von denen zwei nach rechts und zwei nach links immer jeweils auf die eine Seite und die andere Seite der Längsachse des Tanks gerichtet sind, die in der Nähe der linken Seite des Tanks angeordnet sind, wobei jeder derselben durch das Wasserzuführ-Verteil-netzwerk 7 gespeist wird und von einem zylindrischen Mantel umgeben ist, und einem vierten Rohr T5 zugeordnet ist, das in den oberen Bereich der zweiten Zone mündet, um eine zweite Rezirkulierung der Biomasse durch einen Venturieffekt (siehe im Einzelnen Fig. 5) zu verursachen.
Fig. 4 zeigt die Verteilung der Belüfter 5, 6 und 11 in einem Tank mit einem kreisförmigen Grundriß 100; sie werden durch ein Zuführ- und Verteilungsnetzwerk 70 gespeist und sind in Richtungen parallel und tangential zum Tankumfang ausgerichtet; der Reaktor ist ebenfalls mit Teilen 3, 8, D1, D2, T1, T2, T3, T4 und T5 versehen, die bereits anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben worden sind; die Schmutzwassermenge nimmt eine Kreisbewegung gemäß Pfeil F an.
Fig. 5 zeigt einen Hilfsbelüfter 11, der einen Belüfter 5 entsprechend dem zitierten Patent aufweist, jedoch mit einem Mantel 40 versehen ist, der sich zweckmäßigerweise über den Ausgang des Belüfters hinaus erstreckt; der Mantel erzeugt die Wirkung des Zurückholens von Wasser und Schlamm aus der zweiten Zone durch ein viertes Rohr T5; stromaufwärts empfängt der Belüfter 5 in A durch die Leitung 7 und aus der Düse 50 unter Druck stehendes, aus der dritten Zone umgewälztes Wasser, und von oberhalb in B und aus einem Rohr T3 empfängt er Luft, Schlamm und Schaum aus der ersten Zone. R1 bezeichnet den Bereich der größten Turbulenz und der großen Austauschfläche und R2 zeigt den Bereich, in welchem das Luft-Primärwasser-Gemisch gebildet wird. Es ist zu ersehen, daß der Mantel 40 in dem Abschnitt, der sich zwischen den Anschlüssen der Rohre T3 und T5 befindet, geschlossen ist.
Fig. 6 ist eine experimentelle Belüfterkurve; sie zeigt, daß die Menge Sauerstoff, welche stündlich in den Tank 1 eingebracht wird, gleich 0,324 · 100 Belüfter = 32,4 Kg Sauerstoff/Stunde ist. Das verschmutzte Wasser tritt in den Tank durch die Leitung 2 mit einer mittleren Menge von 35 m³/h ein.
Die Verschmutzungsparameter, welche das Wasser charakterisieren, sind wie folgt:
Chemischer Bedarf an O2(C. O. D.) = 1350 mg/l
Gesamtmenge oberflächenaktive(tenso-active)Stoffe
(95% nichtionische + 5% anionische Stoffe) = 150 mg/l
Sulphide + Sulphite (toxische Substanzen) = 100 mg/l
pH-Wert = 4 - 4,5
Nach einer realen Verweil- oder Berührungszeit t mit O2 gleich
t = (R/E)x(V/E)+V/E = (100/35)x(2000/35)+(2000/35)&sim; 220 Std hat das Wasser, welches an der Leitung 3 (Fig. 2 und 3) austritt, die folgenden Charakteristika:
restlicher chemischer Bedarf an O&sub2;(C. O. D.) = 590 mg/l
Gesamtmenge oberflächenaktive Stoffe = 20 mg/l
Sulphide + Sulphite = Spuren
pH-Wert = 6,6-6,8
Das folgende Verhalten kann gefolgert werden:
1 - Verminderung des O2-Bedarfs = ((1350-590)/1350) · 100 = 56.29%
2 - Verminderung der oberflächenaktiven Substanzen = ((150- 20) /150) · 100 = 86, 66%
3 - Verminderung der Sulphide + Sulphite (toxische Substanzen) = 99,9%
4 - Verhalten des verwendeten O2 verglichen mit der eingeführten Menge = ((0,76 · 35)/32,4) · 100 = 82%).
5 - natürliche Korrektur des pH-Wertes, ohne daß der Zusatz von chemischen Produkten erforderlich ist, von Werten zwischen 4 und 4,5 auf Werte zwischen 6,6 und 6,8.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Vorrichtung zum Entfernen eines Überschusses an Schlamm und Schaum; die Arme 20 drehen gemäß Fig. 5 oberhalb der oberen Grenze des Tanks, drücken diesen Schlamm und Schaum so lange bis dieser in die Schütte 21 fällt, wo eine Zentrifugensaugvorrichtung 22 diese aufsaugt, ihre Oberflächenspannung bricht und diese in flüssiger Form in ein Ausgabebecken 23 ausgibt. Es ist zu ersehen, daß diese Vorrichtung realisiert werden kann, indem die rotierenden Arme durch eine andere Einrichtung ersetzt werden, die dazu geeignet ist, den Schlamm und Schaum "abzukratzen" und in die Schütte zu stoßen, beispielsweise einer Anzahl von Klingen, die zweckmäßigerweise an einem Rad befestigt sind, welches tangential zur oberen Grenze dreht, oder weiterhin ein Luftdruckstrahl parallel zur Kante des Tanks, der auf die Schütte gerichtet ist. Eine Pumpe 24 dient zur Umwälzung des flüssigen Schlamms in der zweiten Zone des Reaktors.

Claims

1. Reaktor für die Reinigung von verschmutztem Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt:

a) einen Tank (1, 100), in den verschmutztes Abwasser eingeleitet und gereinigt wird, wobei in dem Tank eine Anzahl von Kavitationsbelüftern (5, 6, 11) vorgesehen sind, die mit rezykliertem Wasser (7) unter Druck gespeist sind und horizontal in mindestens einer Ebene (4) nahe dem Boden des Tanks angeordnet sind, wobei diese Belüfter aus ersten Belüftern (5), die Wasser und Atmosphärenluft ausstoßen, und zweiten Belüftern (6), die Wasser und Luft und zusätzlich im oberen Bereich des Tanks angesaugten Schlamm und Schaum ausstoßen, bestehen, wobei beide Anzahlen von Belüftern (5, 6) so eingerichtet sind, daß sie eine erste turbulente Strömung (F1, F2) im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden des Tanks (1, 100) und eine zweite turbulente Strömung (F3, F4) entlang den Vertikalebenen des Tanks erzeugen derart, daß die Gesamtzirkulation der Flüssigkeit in dem Tank und die Bildung von drei Zonen bewirkt wird, einer ersten oberen Zone, in welche die Luft zusammen mit dem Schlamm und Schaum überführt wird, einer zweiten Zwischenzone, in der die Reaktion und Flotation stattfindet, und einer dritten, niedriger als die Ebene (4) liegenden Zone, in der das gereinigte Wasser sich ansammelt;

b) eine Pumpe (8), die das gereinigte Wasser aus einem Bereich (9) in der dritten Zone ansaugt, um es in die zweite Zone zurückzuführen, und mindestens ein Rohr (t4), dessen unteres Ende in der gleichen genannten Zone (9) mündet und dessen oberes Ende in der zweiten Zone mündet, so daß eine erste Teilzirkulation der Biomasse in der zweiten Zone bewirkt wird.

2. Reaktor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (8) eine Stundenleistung hat, die ein Mehrfaches der Menge des pro Stunde in den Tank (1, 100) eingeleiteten, verschmutzten Wassers ist.

3. Reaktor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tank (1) mit rechteckigem, quadratischem oder polygonalem Grundriß alle Belüfter in die gleiche Richtung weisend angeordnet sind.

4. Reaktor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tank (1) mit rechteckigem, quadratischem oder polygonalem Grundriß die Anzahl von Belüftern in zwei Gruppen unterteilt ist, die durch eine Symmetrieachse (I-I) parallel zum Boden des Tanks getrennt sind, wobei die Belüfter in der einen Gruppe in eine Richtung (F1) und in einer anderen Gruppe in die entgegengesetzte Richtung (F2) gerichtet sind.

5. Reaktor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tank (100) mit rundem Grundriß die Belüfter (5, 6, 11) in Richtungen parallel zu einer Anzahl von Tangenten zu dem Tankkreis geordnet sind.

6. Reaktor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß alle ersten Belüfter (5) aufgrund der Flüssigkeit unter Druck, die ihnen zugeleitet wird und durch die Düsen aus ihnen ausströmt, Atmosphärenluft durch ein erstes Rohr (T2) ansaugen, welches sich über den oberen Spiegel der ersten Zone hinaus erstreckt, und daß alle zweiten Belüfter (6) die Mischung aus Luft mit Schlamm und Schaum durch ein zweites Rohr (t3) ansaugen, welches sich in die erste Zone öffnet.

7. Reaktor nach Anspruch 1 und 6

dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der ersten Belüfter (5) in ihren Ebenen eine solche Dichte aufweist, daß ein Flotationseffekt bewirkt wird, der den sich aus den organischen Verschmutzungssubstanzen von selbst bildenden Belebtschlamm abtrennt und in der zweiten Zone suspendiert hält, und daß die Verteilung der Hilfbelüfter (11) eine Dichte aufweist, die geeignet ist, die flüssige Biomasse in Mengen, die der Abgabe des behandelten Wassers proportional sind, umzuwälzen.

8. Reaktor nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß er eine Anzahl von Hilfsbelüftern (11) aufweist, die jeweils von einem Mantel (40) umgeben und dem zweiten Rohr (T3) und dem vierten Rohr (T5) zugeordnet sind, um eine dritte Teilumwälzung der Biomasse in der zweiten Zone zu erhalten, die der Mantel (40) durch den Venturieffekt ansaugt.

9. Reaktor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (20) zum Räumen des Überschußschlamms und Schaumes von der Oberfläche der ersten Zone aufweist und zu deren Überführung in einen Trichter (21), aus dem sie ein Zentrifugalsauger (20) absaugt, ihre Oberflächenspannung aufbricht und sie in flüssiger Form in ein Sammelbecken (22) abgibt.

10. Reaktor nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (24) den Schlamm und Schaum aus dem Becken (23) in die zweite Zone des Reaktors überführt.