DE8400618U1 - Reinigungsgeraet fuer wasser durch aerobe kulturen, die auf einer granularen unterlage fixiert sind - Google Patents

Description

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Reinigungsgerät für Wasser durch aerobe Kulturen, die auf einer granulären Unterlage fixiert sind

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zur Beseitigung von organischen/ biologisch abbaubaren Materialien, die in einem flüssigen Medium enthalten sind, mittels aerober Bakterienkulturen, welche auf einer granulären Unterlage festhaften.

Die Erfindung ist insbesondere auf die Reinigung von Rückstandswasser anwendbar, welches vorzugsweise einer Behandlung, insbesondere einer Dekantierung unterworfen worden ist.

Es ist seit langem bekannt, mit organischen Schmutzstoffen beladenes Wasser mittels aerober Kulturen zu reinigen, die auf einer granulären Unterlage fixiert sind. Einer der ältesten Anwendungsfälle dieser Technik ist die von Bakterienbetten zur Berieselung, die auch "trockene Filter" genannt werden. In diesen Filtern vermehrt sich auf einem Material mit großen Zellen, durch welches das zu behandelnde Wasser mittels Beregnung geführt wird, ein biologischer Film, der die Reinigungsfüora enthält. Während die großen freien verfügbaren Zwischenräume im Inneren des Materials gegeben und die erhöhte Berieselungsgeschwindigkeit im allgemeinen angepaßt ist, wird ein Teil des biologischen Filmes im behandelten Wasser mitgerissen und es ist erforderlich, das behandelte Wasser von den in Suspension mitgerissenen Materialien zu trennen. Ein stromabwärts, beispielsweise durch einen Dekantierer, vorgenommener Trennvorgang ist erforderlich, was einen Platzaufwand bedingt und zu einem erheblichen Kostenaufwand führt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden ist seit einigen Jahren das Verfahren der eingetauchten Bakterienbetten entwikkelt worden, in welchen das zu behandelnde Wasser durch ein Bett aus granulärem Material geführt wird, deren Körner Durchmesser von 0,5 bis 5 mm aufweisen. Bei diesen Geräten ist das Material zugleich eine Unterlage für die Bakterienmasse und ein Filter für die in Suspension befindlichen Materialien.

Jedoch sind diese eingetauchten Filter mit anderen Nachteilen verbunden aufgrund von Schwierigkeiten, die sich aufgrund der Einlage von Sauerstoff im zu behandelnden Wasser ergeben. Diese Sauerstoffzufuhr, wenn sie bewirkt wird durch Lösung stromaufwärts vom Filter, kann in der Quantität unzureichend sein; wenn sie durch Lufteinspritzung unmittelbar in die granuläre Masse bewirkt wird, beispielsweise an der Basis der Masse, ist sie ausreichend groß, aber erhöht den Gehalt an Materialien in Suspension im filtrierten Wasser aufgrund der im Inneren des Materials erzeugten Turbulenz. Um diesen Nachteil zu vermeiden ist es bekannt, Luft auf einem zwischenliegenden Niveau der Lage aus granulärem Material einzuspritzen, wobei das zu behandelnde Wasser von oben nach unten zirkuliert. Der Anteil an granulärem Material, welcher unterhalb des Niveaus der Lufteinspritzung liegt dient dann als Filterschicht.

Jedoch ist die Einspritzung von Luft in das Innere der eingetauchten Filtermasse mit: vielen Nachteilen behaftet: Beispielsweise Schwierigkeiten, um eine gute Verteilung der Sauerstoffzufuhr über die gesamte Fläche sicherzustellen, Kostenaufwand Gefahr von Deformation und Zerstörung der Vorrichtung bei Einführung von Luft mit Mitnahme von Teilchen bei der Waschung des Filterkissens ...

Die Erfindung ermöglicht die Behebung dieser Nachteile des Stands der Technik, indem im selben Behälter und in Wirksamer Weise der Abbau von organischen Materialien, die das zu behandelnde Wasser enthält, durch aerobe Kulturen, die auf dem granulären Material fixiert sind, und die Filtrierung der in Suspension befindlichen Materialien sichergestellt ist.

Dies wird nach Maßgabe der Erfindung erreicht durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Maßnahmen gekennzeichnet sind.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das zu behandelnde Wasser im selben Behälter durch Berieselung der obenliegenden Lage eines ersten Materials zugeführt wird, dann perkoliert, d.h. gefiltert wird quer durch mindestens eine teilweise eingetauchte untere Lage eines zweiten Materials , wobei die

Berieselungswirkung, die in der oberen Lage vorherrscht, einen intensiven Austausch zwischen Luft und Wasser ermöglicht mit wesentlicher Zufuhr an Sauerstoff in der Reinigungsflora, die sich auf dem Material vermehrt, während in der unteren Materiallage die Filtrationswirkung überwiegt.

Hach Maßgabe der Erfindung sind die Eigenschaften der Materialien derart, daß weniger als 8O% der intergranulären Zwischenräume, die die obere Materiallage aufweist, durch das Wasser besetzt sind, welches quer durch dieses Kissen rieselt, während mindestens 95% der intergranularen Zwischenräume, die das oder die unteren Materiallagen aufweisen, von Wasser gefüllt vorliegen zur Zeit der Filterung von zu behandelndem Wasser durch die untere Lage.

Vorteilhaft wird nach Maßgabe der Erfindung ein Luftstrom quer durch mindestens die obenliegende Materiallage geführt*

Die Erzeugung dieses Luftstroms erfolgt durch Ansaugung an der Basis der entsprechenden Lage oder/ wenn Luft durch die beiden Lagen geführt wird, durch Ansaugung an der Basis der unteren Lage. Wenn die Luftumwälzung nur für die obere Materiallage interessiert kann man die Umwälzung gleichermaßen sicherstellen durch Einblasen von Luft unter Druck an der Basis der obenliegenden Lage bzw. Schicht. In diesem Fall'zirkuliert die Luft im Gegenstrom zum Wasser/ welches auf die oberste Lage rieselt und die Gesamtheit der intergranularen Zwischenräume, welche die untere Lage aufweist, ist durch Wasser gefüllt*

Gemäß der Erfindung sind die Eigenschaften der Materialien derart gewählt, daß Waschung, Regeneration und Nachklassierung gleichzeitig von beiden übereinanderliegenden Materiallagen durch dieselben Mittel bewirkt werden kann, welche dem Wasser und der Luft zur Waschung assoziiert sind.

Die Waschung wird ausgelöst/ wenn die den Filter durchquerende Luftmenge zu schwach wird oder ein Teil der obenliegenden Materiallage beginnt selbst überschwemmt zu werden.

Nach Maßgabe der Erfindung sind die Materialien durch eine Paarung mit präzisen Eigenschaften gebildet, insbesondere was die effektive Größe und ihre Volumenmasse (spezifische Masse) betrifft. Das Material der obenliegenden Lage besitzt vorteilhaft eine wirksame Größe zwischen 1,7 und 6 mm und eineVolumenmasse zwischen 0,6 und 2,5, wenn das Material der unteren Lage eine wirksame Größe zwischen 0,8 und 3nm und eine Volumenmasse

zwischen 1,5 und 5 besitzt, wobei die wirksame Größe des obenliegenden Materials immer größer als die des Materials der unteren Lage ist. Dies erlaubt eine gleichzeitige Waschung beider Materialien ohne Mitnahme des einen Materials im anderen, dann die Fluidisierung miteinander derart, daß ihre Klassierung sichergestellt und die Unterschiede beider Materiallagen deutlich aufrechterhalten sind.

Als Materialpaarungen werden beispielsweise verwendet: Ton oder Schamott/Basalt; Hydro-Anthrazit/Sand; Naturbimsstein/Sand .

Die nachfolgende Tabelle zeigt zur Erläuterung die Eigenschaften: Spezifische Masse und effektive Größe von drei Materialpaarungen, die eine obere Lage mit der Höhe zwischen 1 m und 3 m und eine untere Lage von der Höhe zwischen 0,5 m und 1 m bilden.

N° Paa run gen	obere Lage	Art des Materi als A	spezifische Masse (Volumen masse)	wirk same Größe	untere Lage	Art des Materi als B	Volumen masse	wirk same Größe
1	Koks	1,7	3,3	Sand	2,65	1 ,36
2	behan delter Ton	2,1	2,75	Basalt	2,86	1,45
3	Bims stein	1,3	3,4	Sand	2,65	1 ,36

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Geräts sowie

Fig. 2 eine Einzelheit des Geräts nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, welche eine Saugvorrichtung für Luft zeigt.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Vorrichtung einen oben offenen Behälter 1 bzw. Gehäuse, welches zwei Materia'llagen A und B enthält, von denen die untere Lage auf einem Boden 2 aufliegt.

Das ze behandelnde Wasser wird über der oberen Materiallage A durch einen Beregner oder Sprenger 3 verteilt. Das behandelte Wasser tritt am Boden der Vorrichtung durch die Leitung 4 aus. Die Luft wird unter dem Boden durch die Leitung 5 mittels beispielsweise eines Luftsaugers angesaugt, der sich dreht in Art einer Zentrifuge oder Volumeters.

Gemäß Fig. 2 ist die Luftansaugeinrichtung durch Rohre 6 gebildet, welche mit einer perforierten Saugglocke 7 versehen sind und eine Klappe 10 aufweisen, wobei die Glocke in der obenliegenden Materiallage A und zwar an deren Boden angeordnet ist Die Luft, die in das Innere der Rohre gesaugt wird, durchquert die untere Materiallage B und tritt bei 8 unter dem diese Lage abstützenden Boden aus. Die Materiallage B kann dann vollständig eingetaucht sein. Das behandelte Wasser verläßt den Filter in bekannter Weise durch Ausgüsse 9.

Die Umwälzvorrichtung kann gleichermaßen an der Grenzfläche der beiden übereinanderangeordneten Lagen A und B angeordnet sein.

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Diese Vorrichtung kann im übrigen nicht mehr verwendet werden, um Luft anzusaugen, jedoch zum Einspritzen in die Vorrichtung an die gewünschte Stelle,

Während des Waschvorgangs ist die Klappe 1O der Saugglocke 7 der Rohre 6 geschlossen. Die Luft für den Wasch- bzw. ReinigungsVorgang wird an der Basis der Vorrichtung durch die Ausgüsse 9 eingeblasen. Die Vorrichtung ist normalerweise, jedoch nicht zwingend mit einem Verdichter oder Verdichtern ausgerüstet, unterschiedlich zu dem oder diesen, welche die Luft zur .Oxidierung im Verlauf des Filtrierverfahrens" zuführen. Das Waschwasser wird durch eine oder mehrere Pumpen geliefert, welche das behandelte Wasser ansaugen.

Claims (1)

1. Reinigungsgerät zur Behandlung von verunreinigtem Wasser durch auf einer granulären Unterlage fixierten aeroben Kulturen mittels Durchleitung durch mindestens ein granuläres Material, mit einem oben offenen Behälter, der zwei Lagen aus granulärem Material übereinander enthält, wobei das zu behandelnde Wasser über der oberen Materiallage versprengt wird und das Gerät eine Saug- oder Einspritzvorrichtung für Luft durch mindestens eine aer übereinander angeordneten Lagen aus granulärem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Filterung weniger als 80 % der intergranularen Zwischenräume der oberen Materiallage (A) und weniger als 95 % der intergranularen Zwischenräume der unteren Materiallage (B) vom aufgesprengten Wasser besetzt sind.

   Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Materiallage (A) eine effektive Größe zwischen 1,7 und 6 mm und eine spezifische Masse zwischen 0,6 und 2,5 mm besitzt und die untere Materiallage (B) eine effektive

   Größe zwischen 0,8 und 3 mm und eine spezifische Masse

   zwischen 1,5 und 5 aufweist, wobei die effektive Größe der MateMailage (A) größer als die der Materiallage (B) ist.

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   *" 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn

   zeichnet, daß die Vorrichtung zur Zirkulation von Luft gebildet ist durch eine Anzahl von Rohren (6), deren zur Durchleitung von Luft hohler Schaft durch eine Glocke (7) abgedeckt und mit einer Klappe (10) versehen ist, welche während der Waschvorgänge des Gerätes geschlossen ist, und daß Ausgüsse vorgesehen sind, welche in die Außenumgebung des Behälters münden und mit einer Einrichtung für die Luftzirkulation verbunden sind.