DE9320360U1

DE9320360U1 - Füllmasse für Bioreaktoren

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Publication number: DE9320360U1
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Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2003-07-01

Description

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Peter Müller ··· · ******** ..* &Idigr; 3o. Juni 1993

Arbinger Straße 15 Ba/Na (2319A)

83209 Prien/Chiemsee 93.539 DE 2

Füllmasse für Bioreaktoren

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Füllmasse für Bioreaktoren zum Einsatz in Biotankanlage oder Abluftfilteranlagen zur Aufnahme von bakterieller Biomasse aus gewirktem synthetischen Material mit Maschen-Schlingen-Struktur.

Füllmassen werden in Biotankanlagen und Abluftfilteranlagen eingesetzt, um daran das Ansiedeln von Bakterienkulturen zu ermöglichen, welche dann die Biomasse bilden, die von Abwasser, bzw. Abluft angeströmt wird und dabei deren biologische Reinigung bewirkt.

Diese Biomasse wirkt als Katalysator zur biologischen Umwandlung von Schadstoffen, wobei das schadst'of fbelastete Abwasser oder die Abluft die Füllmasse durchdringt, an den Bakterienkulturen vorbeiströmt und dann die Schadstoffe in zumeist aeroben Reaktionen umgewandelt werden. Dabei wird eine große Anströmoberfläche der Biomasse und eine hohe Durchlässigkeit für das Abwasser, bzw. die Abluft gewünscht, um ein optimales Flächenleistungsverhältnis der Anlage zu erreichen. Die Verwendung geeigneter Textilien als Füllmasse unterstützt die Bildung einer Biomassenstruktur.

Textilien dieser Art sind aus der EP 0 159 535 bekannt. Hier werden Schläuche aus synthetischem Material verwendet, die aus einem Kernmaterial und einem darum gewickelten Maschen-Schlingen-Strang bestehen.

Diese Schläuche werden in einem Rahmen eingespannt und als Füllmasse in Biotankanlagen oder Abluftfilteranlagen eingesetzt. Um eine optimale Wirkung der Füllmasse in Form von Schläuchen zu erreichen, sind geeignete Rahmen notwendig, in denen die Schläuche angeordnet werden. Die Rahmen müssen in ihrer Bemaßung an den jeweiligen Tank angepaßt sein. Des weiteren sind an den Rahmen Haltevorrichtungen zur Befestigung der Schläuche sowie Möglichkeiten zu ihrem Nachspannen erforderlich. Hierdurch wird der Einsatz dieser Füllmasse teuer. Weiterhin bedürfen die mit dieser Füllmassen arbeitenden Anlagen intensiver Wartung.

In Dauerbetrieb dehnen sich die Schläuche häufig und durch die Strömung geraten sie in Bewegung, wobei es zu einem Verkleben der einzelnen Schläuche kommen kann. Dadurch ist eine ständig gleichmäßige Verteilung der Biomasse im Biotank nicht gewährleistet. Um bestimmbare Arbeitszustände zu erreichen, sind Veränderungen der Biomassenkonzentration und deren Verteilung im Biotank während des Betriebs unerwünscht, da die Leistungsfähigkeit der Anlage dadurch sinkt.

Hieraus ercfibt sich die Aufgabe, eine Füllmasse für Bioreaktoren herzustellen, die durch ihre Form einfach einsetzbar ist, sowie durch ihr Material und ihre Form gleichmäßige Wachstumsbedingungen für Bakterienkulturen bietet.

Die Lösung besteht darin, daß die Füllmasse aus einer Vielzahl von Textiistücken besteht, welche jeweils eine glattgewirkte Seite und eine mit Schlingen gewirkte Seite aufweisen und zu Spiralen oder Walzen aufgerollt sind.

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Die so erzeugte Füllmasse weist weitgehend gleichmäßige Dichtigkeit auf. Dabei sorgt insbesondere die weitgehend gleichmäßige Verteilung der Textilstücke und die vollständige Ausfüllung des Durchströmbereiches des Abwassers oder der Abluft mit diesen Textiistücken für ständige kontinuierliche Arbeitsbedingungen der Anlage. Die Maschen-Schlingen-Struktur weist eine große Oberfläche auf, an der sich Bakterienkulturen ansiedeln können. Die Füllmasse wird bei Abluftfilteranlagen mit Wasser besprüht, um ein Ansiedeln der Bakterienkulturen zu ermöglichen.· Durch das Ansiedeln der Bakterienkulturen an der Textilstruktur entsteht eine große Anströmoberfläche.

In der in Betrieb befindlichen Biotankanlage oder Abluftfilteranlage wird die so erzeugte Füllmasse gleichmäßig mit dem Schmutzwasser und Sauerstoff oder der Abluft durchsetzt. Bewegungen der Textilstücke in der Strömung werden dabei durch die Federwirkung der Spiral- oder Walzenform der Textilstücke aufgefangen. Klumpenbildungen oder Verklebungen, die eine ungleichmäßige Biomassen-. Verteilung bewirken, können hierbei nicht entstehen.

Die Füllmasse ist leicht zu handhaben. Die fertig zugeschnittenen Textilstücke lassen sich in Säcken transportieren und benötigen dabei keine besondere Sorgfalt. Biotankanlagen die als Klärbecken ausgestaltet sind, kön- nen mit beliebigen Mengen von Textiistücken befüllt werden. Vorteilhaft wirkt sich darüberhinaus auch die Teilbarkeit der Füllmasse aus, wodurch auch die Menge der Biomasse bestimmbar ist.

In einer bevorzugten Ausführung wird die Füllmasse aus Textiistücken erzeugt, die aus Textilbändern zugeschnitten sind. Die Textilbänder sind sowohl einfach herzustellen als auch leicht und platzsparend zu handhaben. Ihre Bearbeitung, z.B. durch thermische und mechanische Bearbeitung

ist in einfacher Weise möglich. Desweiteren können auf diese Art und Weise die Textilstücke direkt an ihrem Einsatzort in der entsprechenden Form zurechtgeschnitten werden.

Die Textilstücke aus Textilbänder werden vorzugsweise durch Schweißtrennen zugeschnitten und sind somit an den Rändern unverletzt, sodaß sich das Gewirke nicht auflösen.

Einer weiteren Ausführung ist eine Füllmasse aus Textilstücken, die aufgrund einer Wärmebehandlung der Textilbänder oder der Textilstücke selbst mit Heißluft in Verbindung mit einem Ziehen über eine Kante in Spiral- oder Walzenform gebracht werden.

Durch diese Nachbearbeitung ist es möglich die Spiral oder Walzenform herzustellen oder diese zu verstärken, sofern sie schon durch den Wirkvorgang selbst entstanden ist. Hierbei wird eine stabile Form des Textilstückes und somit eine gleichmäßige Struktur der Füllmasse erzeugt.

Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, eine Tauchmasse aus dem Kunststoff Polyvenylidenchlorxd - PVDC in Biotankanlagen einzusetzen. Dieses Material ist geeignet, die Biomasse aufzunehmen. Es dient als Grundlage für die Entwicklung der Bakterienkulturen, da es sowohl verrottungsfest als auch abriebsfest ist.

Es sind Ausführungen der Textilstücke vorgesehen, bei denen der Schußfaden gegenüber den Schlingen größere Materialstärken aufweist. Er kann einerseits mit Polyamid verstärkt sein oder andererseits ganz aus Polyamid bestehen. Die größere Elastizität eines Polyamid-verstärkten Stoffes bewirkt eine größere Festigkeit der Textilstücke.

Bevorzugt ist die Verwendung eines Polyamidfadens mit einer Stärke von zumindest 0,2 mm vorgesehen. Hierbei wird eine Mindestfestigkeit erreicht, die sich im wesentlichen nicht in einer Veränderung der Anströmoberfläche auswirkt. Weiterhin wird ein synthetisches Material aus Fäden mit etwa neun monofilen Fasern für die Schlingen verwendet.

Die so erzeugte Füllmasse hat ein sehr gutes Verhältnis zwischen Anströmoberfläche und Strömungswiderstand, sodaß die darin aufgenommene Biomasse auch ein optimales Flächenleistungsverhältnis hat.

Die Bemessung der Länge und der Breite der Textilstücke wird auf den jeweils für sie vorgesehenen Biotank abgestimmt. Dabei ist vorgesehen, die Länge der Textilstücke zumindest zweimal so groß zu gestalten, als diese Breite aufweisen.

In einer bevorzugten Variante wird eine Länge von zumindest 6 cm und eine Breite von zumindest 4 cm verwendet.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.

Figur la : Skizzierte Darstellung eines Schnittes durch ein Textilstück in Walzenform.

Figur Ib : Skizzierte Darstellung eines Schnittes durch'* ein Textilstück in Spiralform.

Figur 2 : Skizzierte Darstellung eines Textilstückes in Spiralform in perspektivischer Ansicht.

In Figur 1 sind Schnitte durch Textilstücke mit Maschen-Schlingen-Struktur dargestellt, wobei ein flächiges, dichtes Grundmaterial den Schußfaden umfaßt und einseitig mit Schlingen 3 besetzt ist. Diese Textilstücke sind mit jeweils einer glattgewirkten Seite 2 und einer mit Schlingen 3 gewirkten Seite 4 dargestellt. Figur la zeigt ein walzenförmiges Textilstück, das von der Mitte zu beiden Enden la, la' eingerollt ist. In Figur Ib ist eine spiralförmicje Ausführung des Textilstückes dargestellt. Es ist von einem Ende Ib bis. zu dem jeweils anderem Ende Ib' spiral förmicf aufgerollt.

Figur 2 steillt die perspektivische Ansicht eines Textilstückes dar,, das in Spiralform von einem zum anderen Ende 1, 1' aufgerollt ist, wobei das Grundmaterial 5 mit einer glattgewirkten Seite 2 und einer mit Schlingen 3 gewirkten Seite 4 gezeigt ist.

Peter Müller ··· * *··'·.·* ..* J 30. Juni 1993

Arbinger Straße 1.5-.r*·;·^ j Ba/Na (2319A)

83209 Prien/Chiemsee 93.539 DE 2

Füllmasse für Bioreaktoren Bezugszeichenliste

1, 1', la, la', Ib, Ib' Ende

2 Glattgewirkte Seite

3 Schlingen

4 mit Schlingen gewirkte Seite

5 Grundmaterial

Claims

Peter Müller * ·· *· 30. Juni 1993 Arbinger Straße 15 Ba/Na (2319A) 83209 Prien/Chiemsee 93.539 DE 2 Füllmasse für Bioreaktoren Schutzansprüche

1. Füllmasse für Bioreaktoren zum Einsatz in Biotankanlage oder Abluftfilteranlagen zur Aufnahme von bakterieller Biomasse aus gewirktem synthetischen Material mit Maschen-Schlingen-Struktur,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Füllmasse aus einer Vielzahl von Textilstücken besteht, welche jeweils eine glattgewirkte Seite (2) und eine mit Schlingen gewirkte Seite (4) aufweisen und zu Spiralen oder Walzen aufgerollt sind.

2. Füllmasse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Textilstücke aus Textilbändern zugeschnittene Teile sind.

3. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Spiral- oder Walzenform der Textilstücke oder Textilbänder durch einseitige Behandlung mit Heißluft und/oder Führen der glattgewirkten Seite (2) über eine Kante entsteht.

4. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das synthetische Material Polyvenylidenchlorid-PVDC ist.

5· Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schußfaden der Textilstücke oder Textilbänder eine Verstärkung aus Polyamid aufweist.

6. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schußfaden der Textilstücke oder Textilbänder aus Polyamid besteht.

7. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schußfaden der Textilstücke oder Textilbänder einen Durchmesser von zumindest 0,2 mm hat.

8. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß das synthetische Material der Schlingen (3) aus Fäden mit etwa neun monofilen Fasern bestehen, insbesondere mit einem Gewicht von 1100 den

9. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Textilstücke so dimensioniert sind, daß deren Länge zumindest zweimal so groß ist wie deren Breite.

10. Füllmasse nach einem der Ansprüche 1 bis S₁ dadurch gekennzeichnet,

daß die Breite der Textilstücke zumindest 4 cm und die Länge zumindest 6 cm beträgt.