WO2024028751A1 - Device and method for reconditioning fat-laden waste water - Google Patents

Device and method for reconditioning fat-laden waste water Download PDF

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WO2024028751A1
WO2024028751A1 PCT/IB2023/057761 IB2023057761W WO2024028751A1 WO 2024028751 A1 WO2024028751 A1 WO 2024028751A1 IB 2023057761 W IB2023057761 W IB 2023057761W WO 2024028751 A1 WO2024028751 A1 WO 2024028751A1
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Michael Kühlwein
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    • C02F2209/42Liquid level

Definitions

  • the present invention relates to a device for processing fat-laden wastewater and a method for carrying it out.
  • a multi-stage water treatment in the sedimentation device can enable both the reduction and/or removal of hardness formers, in particular calcium ions, and also lead to a reduction in TOC (total organic carbon) in drinking water.
  • TOC total organic carbon
  • this two-stage procedure is known, it is not the standard procedure for water treatment and is usually contradictory, since the TOC reduction is achieved through a low pH value, typically between 4.0 and 7.3, and the reduction of hardness formers is typically achieved at higher pH values pH values between 9.5 and 11.5 can be achieved.
  • the presence of TOCs also acts as an inhibitor in the precipitation of calcium.
  • the area of application of the system according to the invention for water treatment and in particular water processing should in particular be in the range of up to 1000 EWs, preferably up to 200 EWs, particularly preferably up to 50 EWs.
  • a decisive advantage of using such a system is its small installation space requirement and its low number of maintenance cycles.
  • the object of the present invention is to provide a system for water treatment for a comparatively small water volume of less than 1000 PE, which is characterized by a compact structure and almost maintenance-free operation with the highest possible cleaning efficiency.
  • the aim is to prevent the water provided from tipping over into an anaerobic state, e.g. due to longer rest periods.
  • the present invention solves this problem by a device with the features of claim 1.
  • a device according to the invention for treating water comprises:
  • a sedimentation device connected to the inlet for sedimentation of suspended matter from the water to be treated.
  • the sedimentation device does not have to be directly connected to the inlet, but additional cleaning devices, in particular a grease separator and/or a skimming device, can be arranged between the inlet and the sedimentation device.
  • the sedimentation device has at least one enrichment path for enriching the water to be treated with a coagulant and a regulating path following the enrichment path for introducing a regulating agent that adjusts the pH of the water.
  • the device according to the invention has a filter device with a filter medium connected to the sedimentation device.
  • the device according to the invention has a reverse osmosis device connected to the filter device for further purification of the water.
  • the device On the inlet side, the device has a ventilation device for introducing oxygen-containing gas into the water to be treated, which is arranged in front of the sedimentation device.
  • the aeration device serves to better mix the water and, on the other hand, it ensures that the water does not fall into an anaerobic state, so that the composition of the water changes due to decomposition processes and further contaminants are formed.
  • the ventilation device can advantageously be part of a fat separation device with a receiving space for the water to be treated, the ventilation device having a compressed gas nozzle for introducing the oxygen-containing gas into the water to be treated in the receiving space Grease separator device.
  • the fat separator device preferably works according to the principle of phase separation caused by gravity. This allows the ventilation device to be integrated into the device in a particularly space-saving manner.
  • the compressed gas nozzle of the ventilation device can have an inlet opening for releasing gas pressure into the liquid.
  • the device in particular the grease separator device, has a level measuring device and/or a limit switch.
  • the level measuring device and/or the limit switch are designed in particular to monitor whether a maximum filling level has been reached. A maximum filling level is therefore specified for the receiving space of the fat separator device.
  • the inlet opening of the aforementioned compressed gas nozzle is advantageously arranged below 70%, preferably below 50%, particularly preferably below 30% of the maximum filling level. This ensures that the gas has a sufficiently long path through the liquid and a correspondingly long time for contact and mixing.
  • the level measuring device has a mechanical level measurement, in particular a float.
  • the device can have one or more metering devices for supplying the coagulant and/or the regulating agent in the direction of flow. However, these one or more metering devices are arranged after the ventilation device. It has been shown that the supply of chemicals before or during ventilation promotes foam formation, which is advantageously avoided in this way.
  • the device can have a skimming device, in particular a belt skimmer, for skimming off a protruding fat phase, which is between the fat separator and the Sedimentation device, preferably in the direction of flow, is arranged immediately after the fat separator. While the fat separator removes large amounts of fat from the water, the skimming device removes any remaining fat and/or oil, such as grease eyes and the like. Upstream ventilation enables improved buoyancy and increased agglomeration of colloidal oil droplets, which can then be removed with the downstream skimming device. This results in optimal removal of fats and oils through the combination of ventilation and skimming device.
  • a skimming device in particular a belt skimmer
  • the ventilation device preferably has a system for generating compressed air.
  • a gas bottle can also be provided, the generation of compressed air for this application is cost-effective and enables a compact design of the device according to the invention.
  • the system for generating compressed air is designed to be advantageously controllable, particularly with regard to the pressure setting.
  • the system for generating compressed air can have one or more compressed air connections with other components of the device according to the invention.
  • the device according to the invention advantageously has a cleaning device for introducing a cleaning medium for rinsing and/or CIP (clean in place) cleaning of the filter device and/or the reverse osmosis device, the aforementioned compressed air connections being part of this cleaning device, so that, for example, the cleaning medium is supplied with compressed air can be acted upon or residues of the cleaning medium can be blown out of the aforementioned devices.
  • the receiving space of the grease separator can advantageously have two chamber segments, which are spatially separated by a partition.
  • the float can preferably be arranged in a first chamber segment.
  • the compressed gas nozzle can advantageously be arranged in the second chamber segment.
  • the chamber segments can have a connection area for level compensation, which is preferably arranged on the bottom side.
  • the receiving space of the fat separator can also have an overflow weir to separate a floating fat phase. This means that fat can be separated quantitatively through displacement. The oil and fat can then be collected in a collection tank together with the oil and/or fat phase separated by the skimming device.
  • the grease separator can advantageously be designed to collect water to be processed over a period of more than 5 days. Typically, anaerobic degradation already occurs during this period, which is advantageously prevented in particular by the ventilation device.
  • the ventilation device is preferably arranged immediately after a connection coupling of an inlet of the device for connection to a kitchen drain, in particular a siphon. This means that the amount of COD is reduced immediately after the inflow, which prevents the system from tipping over into the anaerobic state.
  • a method according to the invention for treating water with the above-described device according to the invention is carried out in such a way that the water is aerated, preferably before the introduction of further chemicals, the gas pressure of the gas introduced being at least 2 bar, preferably 3-5 bar. This prevents an anaerobic condition and ensures improved mixing and improved fat and oil separation in this and subsequent cleaning stages.
  • the water to be processed can be collected over a period of more than five days. For kitchen wastewater, this means that the collection can also take place over several days when the kitchen or restaurant is closed, during which no new water is supplied and without the system processing too small amounts of water under suboptimal conditions or without the water going into an anaerobic state and tipping over.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a method according to the invention and a system.
  • the figure is a purely schematic representation. Actual geometric relationships may vary from the figure.
  • FIG. 1 shows an apparatus 2 for treating water.
  • the water is particularly kitchen water with a high content of fat and other compounds produced in the kitchen.
  • the device 1 comprises an inlet 4 through which the water to be treated can be supplied in a flow direction 5, hereinafter also referred to as the flow direction.
  • the inlet 4 can include a kitchen siphon.
  • the device then has a grease separator 100 after the inlet 4, which is arranged immediately downstream of the inlet in the direction of flow.
  • the maximum inflow quantity of water to be treated, in particular kitchen wastewater, to be processed by the system according to the invention can be at least 100 l/h, preferably between 150-500 l/h.
  • the grease separator 100 has a container 101 which delimits a receiving space 113.
  • the container 101 has at least one partition 102, which segments the container into at least two separation areas or chamber segments 104, 105.
  • a line 103 between the inlet 4 and the grease separator 100 serves to feed the water to be treated into the first separation area 104.
  • the second separation area 105 has an overflow 106.
  • the partition 102 can in particular be designed as a baffle.
  • the filling level of the first and/or second separation area 104, 105 is monitored via a filling level sensor 107, for example a float.
  • the grease separator further has a ventilation device 108 for introducing an oxygen-containing gas, in particular compressed air, into the water to be processed in the container 101.
  • a ventilation device 108 for introducing an oxygen-containing gas, in particular compressed air, into the water to be processed in the container 101.
  • the pressure should be at least 2 bar, preferably 3-5 bar.
  • the ventilation device 108 can have a system for generating compressed air 109.
  • a compressed gas nozzle 120 which, for example, is fixed to the wall of the container 101 in a medium-tight manner, has an inlet opening for gas into the water to be cleaned and is arranged in the lower region of the liquid level of the container 101, so that a sufficiently large distance is provided in which oxygen can be introduced into the liquid.
  • the water to be treated is then transferred, in particular pumped, into the pre-separator 110.
  • the pre-separator 110 serves on the one hand as a sedimentation tank and on the other hand for further fat separation using a skimming device 111 in the form of a so-called belt skimmer 111.
  • the skimmed oils and fats are collected in a collecting container 112 and disposed of professionally together with other fats that occur in the kitchen, such as frying fat and drippings, by an appropriate disposal company.
  • the water to be treated is optimally prepared for subsequent sedimentation.
  • the water to be treated from the pre-separator 110 is passed via a line 130 into a sedimentation device 200, which includes a lamella clarifier 230 in which the sedimentation of impurities takes place.
  • a coagulum 10 preferably an iron (III) solution, particularly preferably as an iron (III) chloride solution, is added.
  • a corresponding dosing unit 140 for adjusting the flocculant content is arranged along line 130. Part of the line 130 and the dosing unit 140 are part of an enrichment path 8 of the sedimentation device 200.
  • the pH value is adjusted to a neutral or slightly basic value, preferably between 7.2-7.5. This can be done in particular by adding a regulating agent 22, preferably a basic agent, particularly preferably NaOH, in particular a NaOH solution , take place.
  • a dosing unit 150 for adjusting the pH value is arranged along line 130.
  • the dosing unit 150 and/or the line 130 and/or a means arranged along the line may have a pH sensor 151, which is connected to the dosing unit 150 by means of a signal connection, as a wireless connection or as a signal cable.
  • the dosing unit 150 can have a control and evaluation unit for Processing the measurement signals from the pH sensor 151 and for setting the dosage amount of the alkaline agent for the water to be processed.
  • Another part of the line 130 and the metering unit 150 are part of the regulation path 18 of the sedimentation device 200.
  • the flow path is designed in such a way that there is sufficient time for flocculation.
  • a means 160 for reducing the flow velocity is arranged between the pre-separator 110 and the sedimentation device 200.
  • the means can be arranged along the line 130 or in the line 130 or be part of the line 130. This facilitates sedimentation and reduces the tendency to turbulence.
  • the means 160 for reducing the flow velocity is particularly preferably designed as a tubular reactor.
  • the tubular reactor can have a temperature control device to provide constant binding conditions.
  • the sedimentation device 200 includes a lamella clarifier 230, and this has a conical sub-segment 201 on the bottom for settling the sediments, at the tapering end of which there is a sludge drain 202.
  • hydroxide flakes form in the sedimentation device 200, in particular iron hydroxide flakes, which capture approximately 90% of the undissolved substances and 50% of the dissolved substances.
  • the sedimented sludge is periodically discharged into a sludge collection tank 250 with a DM content of preferably 3-5%.
  • the lamella clarifier preferably has a level measuring device 231 and/or a limit switch.
  • the level measuring device 231 and/or the limit switch or an arrangement of several limit switches detects both the total filling level and the filling level of the sludge or phase boundary, with emptying taking place not only based on the total filling level but based on one of the two values.
  • a capacitive sensor can be used for this, which detects the phase boundary based on a change in capacitance.
  • the sludge collection tank 250 has a sludge collection space 255 and a conical bottom 251 with a sludge drain 252 at the tapered end of the bottom 251. Furthermore, the sludge collection tank 250 has a fill level sensor and / or a fill level limit switch 253. When a predetermined fill level is reached, the sludge can be discharged from the sludge collection tank 250 are drained. By monitoring and/or determining the fill level, optimal post-sedimentation within the sludge collection tank 250 is achieved.
  • the sludge collection tank 250 has a permeable filter element 254, which preferably forms a wall region 256 of the sludge collection space 255, particularly preferably the conical bottom 251.
  • the permeable filter element 254 is a filter paper or filter cloth.
  • a liquid collection space 257 is arranged beyond the sludge collection space 255.
  • the retentate of the filter element 254 is collected while the permeate remains in the sludge collection space 250, thereby further concentrating the sludge phase. This preferably takes place over a period of 12-24 hours.
  • the retentate 258 is then returned from the liquid collection space 257 into the pre-separator 110, while the concentrated sludge 259, preferably after reaching the predetermined level, can be drained from the sludge collection space 255 and the sludge collection tank 250 and fed to a drying system 260, for example biological drying .
  • a process for biological drying is basically known and a corresponding exemplary process for biological drying of sewage sludge is disclosed, among others, in DE 41 11 314 C2. The aforementioned document only describes a variant within the scope of the present invention and can also be done in another way.
  • the dried mud can then be used, preferably together with collected food scraps from the collecting container 112 are processed into fertilizer.
  • the slat clarifier 230 has a large number of inclined slats 203, which are arranged obliquely at an angle of 2-45°, preferably 5-25°, compared to a vertical orientation of the slats.
  • the sedimentation device designed as a lamella clarifier can also have a longitudinal axis 204, which is preferably arranged parallel to the vertical direction.
  • the flow through the plate pack is from bottom to top.
  • a gaseous medium, in particular air, can be blown in to support this and preferably.
  • the sedimentation device 200 has a gas inlet, not shown, which is preferably arranged below individual lamellae or a lamella package.
  • the sedimentation device 200 also has an inlet opening 205 at which the line 130 opens into the sedimentation device 200.
  • the inlet opening 205 is arranged above the sludge outlet 202.
  • the sedimentation device 200 has an outlet opening 206 for a clarified liquid phase, which is arranged above the inlet opening 205.
  • a transition 220 is attached to the drain opening 206.
  • An overflow weir is preferably present within the sedimentation device 200 and is positioned in the area of the drain opening 206.
  • the transfer 220 then opens into a storage container 310 of an ultrafiltration system 300.
  • the ultrafiltration system 300 also includes a dynamic tangential flow filtration system (cross flow) 320 with one or more ceramic filtration disks 332, which are rotatably mounted in a housing 331.
  • the average pore size of the ceramic discs can advantageously be between 10-50 nm. They define a so-called ceramic rotation membrane.
  • the pre-cleaned wastewater is circulated between the dynamic tangential flow filtration system 320 and the storage container 310.
  • a filtrate of 50-500 l/h, preferably between 150-400 l/h, is directed towards a receiver tank 410 of the reverse osmosis system 400.
  • the ultrafiltration system has appropriate means, for example a pump, one or more lines, and a control unit that enables the rotation membrane to be flushed, preferably by generating backwash pulses.
  • a sensor unit can be provided, in particular on a discharge line of the filtrate.
  • a sensor unit can be, for example, a pressure sensor and/or an optical sensor for determining a turbidity content in the filtrate and/or a flow sensor.
  • colloids and/or bacteria on the surface of the rotating membrane are removed and can be rinsed out as retentate or recirculated into the receiving container 310, thereby concentrating the supplied phase.
  • Short-chain fatty acids which can cause a significant odor nuisance, such as butyric acid or similar, are not retained and are collected as part of the filtrate in the receiving tank 410 of the reverse osmosis system 400.
  • the reverse osmosis system 400 is equipped with a membrane 402 and is operated with a yield rate of preferably more than 60% by volume, preferably between 65-75% by volume. Reverse osmosis is known per se.
  • the system is designed for a maximum provision of more than 100 l/h, preferably for a maximum provision of a quantity between 120-300 l/h. It has an osmosis container 410, for example with a wound membrane or another semi-permeable membrane 411, and an adjoining storage tank 420 for the permeate.
  • the reverse osmosis system 400 has a drain line 430 for the permeate, which is arranged on a permeate drain 401 of the reverse osmosis system.
  • the permeate provided meets all requirements for introduction into a conventional water network and can be used, for example, to flush toilets. Therefore, the drain line 430 can advantageously have a connection 431 to a sanitary system.
  • the storage tank 420 is part of the drain line 430.
  • the storage tank 420 also has a fill level and/or limit level monitoring device
  • a disinfection dosing unit 440 for feeding a disinfectant into the permeate is also arranged along the drain line 430.
  • the disinfection dosing unit 440 has a storage tank with disinfectant for water disinfection of a predetermined concentration. Typically this can be chlorine or another disinfectant such as NaCIO, in particular between 0.1-1 ppm.
  • an activated carbon filter 450 is provided in or on the osmosis container 410 or along the drain line 430. This is preferably arranged in front of the disinfection dosing unit 440 in the direction of flow.
  • the osmosis container 410 has a concentrate drain 412, which serves to drain off a concentrate.
  • the concentrate which contains the impurities remaining after ultrafiltration, is returned to the grease separator 100 via the concentrate drain 412.
  • An increased COD content of up to 3300 mg/l vs. 1000 mg/l can be detected in the concentrate. Due to the comparatively small amount of wastewater in the concentrate, the dirt load is not significant.
  • TR. (mg/l) ⁇ 150 COD calculated as 02 (mg/l) ⁇ 1000
  • Amount of wastewater (m3/d) 1.9 pH value 7.0 - 7.5
  • Amount of wastewater (m3/d) 0.57 pH value 7.0 - 7.5
  • Amount of wastewater (m3/d) 1.33 pH value 6.5 - 7.5

Abstract

Disclosed is an apparatus (2) for treating water, comprising: - an inlet (4) for supplying the water to be treated, - a sedimentation device (200) downstream of the inlet (4) for sedimentation of suspended solids out of the water to be treated, wherein the sedimentation device (200) comprises at least - an enrichment path (8) for enriching the water to be treated with a coagulant (10) and - a regulation path (18), downstream of the enrichment path (8), for introducing a regulation agent (22) that adjusts the pH of the water to be treated, and - a filter device (28), downstream of the sedimentation device (200), having a filter medium (30) and - a reverse osmosis device (40), downstream of the filter device (28), for further cleaning of the water, characterized in that the apparatus (2), at the inlet side, has a ventilation device (108) for introducing oxygen-containing gas into the water to be treated, the ventilation device being arranged upstream of the sedimentation device (200).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Aufarbeitung von fettbeladenen Abwässern Device and method for processing fat-laden wastewater
Beschreibung Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von fettbeladenen Abwässern und ein Verfahren zu deren Ausführung. The present invention relates to a device for processing fat-laden wastewater and a method for carrying it out.
Eine mehrstufige Wasseraufarbeitung in der Sedimentierungseinrichtung kann sowohl die Verminderung und/oder Entfernung von Härtebildnern, insbesondere von Calciumionen, ermöglichen, als auch zu einer Verminderung von TOC (gesamter organischer Kohlenstoff) in Trinkwasser führen. Dieses zweistufige Vorgehen ist zwar bekannt, allerdings bei der Wasseraufarbeitung nicht die Standardvorgehensweise und normalerweise widersprüchlich, da die TOC-Reduzierung durch einen geringen pH-Wert, typischerweise zwischen 4,0 und 7,3, erreicht wird und die Reduzierung von Härtebildnern typischerweise bei höheren pH- Werten zwischen 9,5 und 11,5 erreicht werden kann. Die Anwesenheit von TOCs wirkt zudem als Inhibitor beim Ausfällen von Calcium. A multi-stage water treatment in the sedimentation device can enable both the reduction and/or removal of hardness formers, in particular calcium ions, and also lead to a reduction in TOC (total organic carbon) in drinking water. Although this two-stage procedure is known, it is not the standard procedure for water treatment and is usually contradictory, since the TOC reduction is achieved through a low pH value, typically between 4.0 and 7.3, and the reduction of hardness formers is typically achieved at higher pH values pH values between 9.5 and 11.5 can be achieved. The presence of TOCs also acts as an inhibitor in the precipitation of calcium.
Bei der Ausführung dieses speziellen Verfahrens werden typischerweise umfangreiche Folgeschritte benötigt, welche die Dimensionierung der Anlage nahezu ungeeignet für den Einsatz von 50 EWs (Einwohnerwerte) - 1000 EWs macht. Derartige Angaben werden u.a. zur Spezifizierung von Kleinkläranlagen, gemäß DIN EN 12566 (Al-Fassung aus 2003) und DWA-A 222, genutzt. When carrying out this special process, extensive subsequent steps are typically required, which makes the dimensioning of the system almost unsuitable for the use of 50 PE (population values) - 1000 PE. Such information becomes, among other things, specification used by small sewage treatment plants in accordance with DIN EN 12566 (Al version from 2003) and DWA-A 222.
Das Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Anlage zur Wasserbehandlung und insbesondere Wasseraufarbeitung soll insbesondere im Bereich von bis zu 1000 EWs, vorzugsweise bis zu 200 EWs, besonders bevorzugt bis zu 50 EWs liegen. The area of application of the system according to the invention for water treatment and in particular water processing should in particular be in the range of up to 1000 EWs, preferably up to 200 EWs, particularly preferably up to 50 EWs.
Ein entscheidender Vorteil für den Einsatz einer solchen Anlage ist deren geringer Bauraumbedarf als auch deren geringe Zahl an Wartungszyklen. A decisive advantage of using such a system is its small installation space requirement and its low number of maintenance cycles.
Ausgehend von dieser Vorbetrachtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage zur Wasseraufarbeitung für ein vergleichsweise geringes anfallendes Wasservolumen von unter 1000 EWs bereitzustellen, welche sich durch einen kompakten Aufbau und durch einen nahezu wartungsfreien Betrieb bei möglichst hoher Reinigungseffizienz auszeichnet. Ein Umkippen des bereitgestellten Wassers in den anaeroben Zustand, z.B. bedingt durch längere Ruhezeiten, soll dabei verhindert werden. Based on this preliminary consideration, the object of the present invention is to provide a system for water treatment for a comparatively small water volume of less than 1000 PE, which is characterized by a compact structure and almost maintenance-free operation with the highest possible cleaning efficiency. The aim is to prevent the water provided from tipping over into an anaerobic state, e.g. due to longer rest periods.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The present invention solves this problem by a device with the features of claim 1.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Wasser umfasst: A device according to the invention for treating water comprises:
- einen Zulauf zum Zuführen des zu behandelnden Wassers, - an inlet for supplying the water to be treated,
- eine sich an den Zulauf anschließende Sedimentierungseinrichtung zur Sedimentierung von Schwebstoffen aus dem zu behandelnden Wasser. - A sedimentation device connected to the inlet for sedimentation of suspended matter from the water to be treated.
Dabei muss sich die Sedimentierungseinrichtung nicht unmittelbar an den Zulauf anschließen, sondern es können noch weitere Reinigungseinrichtungen, insbesondere ein Fettabscheider und/oder eine Abschöpfvorrichtung, zwischen dem Zulauf und der Sedimentierungseinrichtung angeordnet sein. Die Sedimentierungseinrichtung weist zumindest einen Anreicherungspfad zum Anreichern des zu behandelnden Wassers mit einem Koagulanten und einen sich an den Anreicherungspfad anschließenden Regulierungspfad zum Einbringen eines den pH-Wert des Wassers einstellenden Regulierungsmittels auf. The sedimentation device does not have to be directly connected to the inlet, but additional cleaning devices, in particular a grease separator and/or a skimming device, can be arranged between the inlet and the sedimentation device. The sedimentation device has at least one enrichment path for enriching the water to be treated with a coagulant and a regulating path following the enrichment path for introducing a regulating agent that adjusts the pH of the water.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sich an die Sedimentierungseinrichtung anschließende Filtereinrichtung mit einem Filtermedium auf. In addition, the device according to the invention has a filter device with a filter medium connected to the sedimentation device.
Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sich an die Filtereinrichtung anschließende Umkehrosmose-Einrichtung zur weitergehenden Reinigung des Wassers auf. Finally, the device according to the invention has a reverse osmosis device connected to the filter device for further purification of the water.
Zulaufseitig weist die Vorrichtung eine Belüftungsvorrichtung zum Einleiten von sauerstoffhaltigem Gas in das zu behandelnde Wasser auf, welche vor der Sedimentierungseinrichtung angeordnet ist. On the inlet side, the device has a ventilation device for introducing oxygen-containing gas into the water to be treated, which is arranged in front of the sedimentation device.
Die Belüftungsvorrichtung dient einerseits der besseren Durchmischung des Wassers und andererseits wird sichergestellt, dass das Wasser nicht in einen anaeroben Zustand verfällt, sodass sich die Zusammensetzung des Wassers aufgrund von Zersetzungsprozessen ändert und weitere Verunreinigungen gebildet werden. On the one hand, the aeration device serves to better mix the water and, on the other hand, it ensures that the water does not fall into an anaerobic state, so that the composition of the water changes due to decomposition processes and further contaminants are formed.
Eine Belüftung in einer Vorrichtung mit den vorgenannten Teilverarbeitungsbereichen ist allerdings nicht unproblematisch, da das Wasser bei Zugabe von Chemikalien zur Schaumbildung neigt, was das Absetzen von Feststoffen behindert. Es wurde gefunden, dass es daher günstig ist, wenn die Belüftung vor der Chemikalienzufuhr erfolgt. However, ventilation in a device with the aforementioned partial processing areas is not without problems, since the water tends to form foam when chemicals are added, which hinders the settling of solids. It has been found that it is therefore beneficial if aeration takes place before chemical supply.
Die Belüftungsvorrichtung kann vorteilhaft Teil einer Fettabscheidevorrichtung mit einem Aufnahmeraum für das zu behandelnde Wasser sein, wobei die Belüftungsvorrichtung eine Druckgas-Düse aufweist, zum Einleiten des sauerstoffhaltigen Gases in das zu behandelnde Wasser in den Aufnahmeraum der Fettabscheidevorrichtung. Die Fettabscheidevorrichtung arbeitet vorzugsweise nach dem Prinzip der schwerkraftbedingten Phasentrennung. Dadurch kann die Belüftungsvorrichtung besonders platzsparend in die Vorrichtung integriert werden. The ventilation device can advantageously be part of a fat separation device with a receiving space for the water to be treated, the ventilation device having a compressed gas nozzle for introducing the oxygen-containing gas into the water to be treated in the receiving space Grease separator device. The fat separator device preferably works according to the principle of phase separation caused by gravity. This allows the ventilation device to be integrated into the device in a particularly space-saving manner.
Ferner kann die Druckgas-Düse der Belüftungsvorrichtung eine Einleitungsöffnung zum Auslassen eines Gasdrucks in die Flüssigkeit aufweisen. Überdies weist die Vorrichtung, insbesondere die Fettabscheidevorrichtung, ein Füllstandsmessgerät und/oder einen Grenzschalter auf. Das Füllstandsmessgerät und/oder der Grenzschalter sind insbesondere ausgebildet zur Überwachung des Erreichens eines maximalen Füllniveaus. Somit ist ein maximales Füllniveau für den Aufnahmeraum der Fettabscheidevorrichtung vorgegeben. Die Einleitungsöffnung der vorgenannten Druckgas-Düse ist vorteilhaft unterhalb von 70%, vorzugsweise unterhalb von 50%, besonders bevorzugt unterhalb von 30% des maximalen Füllniveaus angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gas einen hinreichend langen Durchtrittsweg durch die Flüssigkeit hat und eine entsprechend lange Zeit zur Kontaktierung und Durchmischung hat. Furthermore, the compressed gas nozzle of the ventilation device can have an inlet opening for releasing gas pressure into the liquid. In addition, the device, in particular the grease separator device, has a level measuring device and/or a limit switch. The level measuring device and/or the limit switch are designed in particular to monitor whether a maximum filling level has been reached. A maximum filling level is therefore specified for the receiving space of the fat separator device. The inlet opening of the aforementioned compressed gas nozzle is advantageously arranged below 70%, preferably below 50%, particularly preferably below 30% of the maximum filling level. This ensures that the gas has a sufficiently long path through the liquid and a correspondingly long time for contact and mixing.
In vorteilhafter, robuster Ausgestaltung weist das Füllstandsmessgerät eine mechanische Füllstandsmessung, insbesondere einen Schwimmer, auf. In an advantageous, robust embodiment, the level measuring device has a mechanical level measurement, in particular a float.
Die Vorrichtung kann eine oder mehrere Dosiervorrichtungen zur Zuleitung des Koagulanten und/oder des Regulierungsmittels in Strömungsrichtung aufweisen. Diese eine oder mehreren Dosiervorrichtungen sind allerdings nach der Belüftungsvorrichtung angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass die Zuleitung von Chemikalien vor oder während der Belüftung eine Schaumbildung begünstigt, was auf diese Weise vorteilhaft vermieden wird. The device can have one or more metering devices for supplying the coagulant and/or the regulating agent in the direction of flow. However, these one or more metering devices are arranged after the ventilation device. It has been shown that the supply of chemicals before or during ventilation promotes foam formation, which is advantageously avoided in this way.
Die Vorrichtung kann eine Abschöpfvorrichtung, insbesondere einen Bandskimmer, zum Abschöpfen einer überstehenden Fettphase aufweisen, welche zwischen dem Fettabscheider und der Sedimentierungsvorrichtung, vorzugsweise in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Fettabscheider, angeordnet ist. Während der Fettabscheider große Mengen an Fett aus dem Wasser entfernt, werden durch die Abschöpfvorrichtung verbliebene Reste an Fetten und/oder Ölen, z.B. Fettaugen und dergl., entfernt. Eine vorgeschaltete Belüftung ermöglicht dabei einen verbesserten Auftrieb und eine verstärkte Agglomeration von kolloidalen Öltröpfchen, welche dadurch mit der nachgelagerten Abschöpfvorrichtung entfernt werden können. Somit ergibt sich eine optimale Entfernung von Fetten und Ölen durch die Kombination aus Belüftung und Abschöpfvorrichtung. The device can have a skimming device, in particular a belt skimmer, for skimming off a protruding fat phase, which is between the fat separator and the Sedimentation device, preferably in the direction of flow, is arranged immediately after the fat separator. While the fat separator removes large amounts of fat from the water, the skimming device removes any remaining fat and/or oil, such as grease eyes and the like. Upstream ventilation enables improved buoyancy and increased agglomeration of colloidal oil droplets, which can then be removed with the downstream skimming device. This results in optimal removal of fats and oils through the combination of ventilation and skimming device.
Die Belüftungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Anlage zur Drucklufterzeugung auf. Zwar kann auch eine Gasflasche vorgesehen sein, allerdings ist die Erzeugung von Druckluft für diese Anwendung kostengünstig und ermöglicht einen kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Anlage zur Drucklufterzeugung ist insbesondere hinsichtlich der Druckeinstellung vorteilhaft regelbar ausgebildet. The ventilation device preferably has a system for generating compressed air. Although a gas bottle can also be provided, the generation of compressed air for this application is cost-effective and enables a compact design of the device according to the invention. The system for generating compressed air is designed to be advantageously controllable, particularly with regard to the pressure setting.
Die Anlage zur Drucklufterzeugung kann eine oder mehrere Druckluftverbindungen mit anderen Bauteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben. Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reinigungsvorrichtung zum Einleiten eines Reinigungsmediums für die Spülung und/oder CIP (clean in place)-Reinigung der Filtereinrichtung und/oder der Umkehrosmoseeinrichtung auf, wobei die vorgenannten Druckluftverbindungen Teil dieser Reinigungsvorrichtung sind, so dass z.B. das Reinigungsmedium mit Druckluft beaufschlagt werden kann oder Reste des Reinigungsmediums aus den vorgenannten Einrichtungen ausblasbar sind. The system for generating compressed air can have one or more compressed air connections with other components of the device according to the invention. The device according to the invention advantageously has a cleaning device for introducing a cleaning medium for rinsing and/or CIP (clean in place) cleaning of the filter device and/or the reverse osmosis device, the aforementioned compressed air connections being part of this cleaning device, so that, for example, the cleaning medium is supplied with compressed air can be acted upon or residues of the cleaning medium can be blown out of the aforementioned devices.
Der Aufnahmeraum des Fettabscheiders kann vorteilhaft zwei Kammersegmente aufweisen, welche räumlich getrennt durch eine Trennwand sind. In einem ersten Kammersegment kann vorzugsweise der Schwimmer angeordnet sein. In dem zweiten Kammersegment kann vorteilhaft die Druckgas-Düse angeordnet sein. Die Kammersegmente können einen Verbindungsbereich zum Pegelausgleich aufweisen, welcher vorzugsweise bodenseitig angeordnet ist. The receiving space of the grease separator can advantageously have two chamber segments, which are spatially separated by a partition. The float can preferably be arranged in a first chamber segment. The compressed gas nozzle can advantageously be arranged in the second chamber segment. The chamber segments can have a connection area for level compensation, which is preferably arranged on the bottom side.
Der Aufnahmeraum des Fettabscheiders kann zudem ein Überlaufwehr zur Abtrennung einer aufschwimmenden Fettphase aufweisen. Somit kann Fett durch Verdrängung quantitativ abgetrennt werden. Das Öl und Fett kann sodann gemeinsam mit der von der Abschöpfvorrichtung abgetrennten Öl- und/oder Fettphase in einem Sammeltank gesammelt werden. The receiving space of the fat separator can also have an overflow weir to separate a floating fat phase. This means that fat can be separated quantitatively through displacement. The oil and fat can then be collected in a collection tank together with the oil and/or fat phase separated by the skimming device.
Der Fettabscheider kann vorteilhaft zur Sammlung von aufzuarbeitendem Wasser über einen Zeitraum von mehr als 5 Tagen ausgelegt sein. Typischerweise kommt es in diesem Zeitraum bereits zum anaeroben Abbau, was insbesondere durch die Belüftungsvorrichtung vorteilhaft verhindert wird. The grease separator can advantageously be designed to collect water to be processed over a period of more than 5 days. Typically, anaerobic degradation already occurs during this period, which is advantageously prevented in particular by the ventilation device.
Bevorzugt ist die Belüftungsvorrichtung unmittelbar nach einer Anschlusskupplung eines Zulaufs der Vorrichtung zum Anschluss an einen Küchenablauf, insbesondere einen Siphon, angeordnet. Somit wird bereits unmittelbar nach dem Zulauf die CSB-Menge reduziert, wodurch das Umkippen in den anaeroben Zustand verhindert wird. The ventilation device is preferably arranged immediately after a connection coupling of an inlet of the device for connection to a kitchen drain, in particular a siphon. This means that the amount of COD is reduced immediately after the inflow, which prevents the system from tipping over into the anaerobic state.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Behandlung von Wasser mit der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung wird derart ausgeführt, dass ein Belüften des Wassers, vorzugsweise vor dem Einleiten weiterer Chemikalien, erfolgt, wobei der Gasdruck des eingeleiteten Gases zumindest 2 bar, vorzugsweise 3-5 bar, beträgt. Dies verhindert einen anaeroben Zustand und sorgt für eine verbesserte Durchmischung sowie eine verbesserte Fett- und Ölabscheidung in diesem und den nachfolgenden Reinigungsstufen. A method according to the invention for treating water with the above-described device according to the invention is carried out in such a way that the water is aerated, preferably before the introduction of further chemicals, the gas pressure of the gas introduced being at least 2 bar, preferably 3-5 bar. This prevents an anaerobic condition and ensures improved mixing and improved fat and oil separation in this and subsequent cleaning stages.
Dabei kann das zu bearbeitende Wasser über einen Zeitraum von mehr als fünf Tagen gesammelt werden. Dies bedeutet für Küchenabwässer, dass die Sammlung auch über mehrere Ruhetage der Küche bzw. des Restaurants erfolgen kann, in welchen kein neues Wasser nachgeliefert wird und ohne dass die Anlage unter suboptimalen Bedingungen zu geringe Mengen an Wasser aufarbeitet oder dass das Wasser in den anaeroben Zustand übergeht und umkippt. The water to be processed can be collected over a period of more than five days. For kitchen wastewater, this means that the collection can also take place over several days when the kitchen or restaurant is closed, during which no new water is supplied and without the system processing too small amounts of water under suboptimal conditions or without the water going into an anaerobic state and tipping over.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden verständlicher im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The characteristics, features and advantages of this invention described above and the manner in which these are achieved will become more understandable in connection with the following description of the exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawing. Show it:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Anlage. Fig. 1 is a schematic diagram of a method according to the invention and a system.
Die Figur ist eine rein schematische Darstellung. Tatsächliche geometrische Verhältnisse können von der Figur abweichen. The figure is a purely schematic representation. Actual geometric relationships may vary from the figure.
Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Vorrichtung 2 zur Behandlung von Wasser zeigt. Das Wasser ist insbesondere Küchenwasser mit einem hohen Gehalt an Fett und anderen in der Küche anfallenden Verbindungen. Reference is made to Figure 1, which shows an apparatus 2 for treating water. The water is particularly kitchen water with a high content of fat and other compounds produced in the kitchen.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Zulauf 4, über den sich das zu behandelnde Wasser in einer Strömungsrichtung 5, nachfolgend auch Fließrichtung genannt, zuführen lässt. Der Zulauf 4 kann einen Küchensiphon umfassen. The device 1 comprises an inlet 4 through which the water to be treated can be supplied in a flow direction 5, hereinafter also referred to as the flow direction. The inlet 4 can include a kitchen siphon.
Die Vorrichtung weist sodann nach dem Zulauf 4 einen Fettabscheider 100 auf, welcher in Strömungsrichtung unmittelbar dem Zulauf nachgeordnet ist. The device then has a grease separator 100 after the inlet 4, which is arranged immediately downstream of the inlet in the direction of flow.
Die maximal zu verarbeitende Zulaufmenge an zu behandelndem Wasser, insbesondere Küchenabwasser, durch die erfindungsgemäße Anlage kann zumindest 100 l/h, vorzugsweise zwischen 150-500 l/h, betragen. Der Fettabscheider 100 weist einen Behälter 101 auf, welcher einen Aufnahmeraum 113 begrenzt. Der Behälter 101 weist zumindest eine Trennwand 102 auf, welche den Behälter in zumindest zwei Trennbereiche bzw. Kammersegmente 104, 105 segmentiert. Eine Leitung 103 zwischen dem Zulauf 4 und dem Fettabscheider 100 dient dem Zuleiten des zu behandelnden Wassers in den ersten Trennbereich 104. Der zweite Trennbereich 105 weist einen Überlauf 106 auf. Die Trennwand 102 kann insbesondere als Tauchwand ausgebildet sein. Die Füllhöhe des ersten und/oder zweiten Trennbereichs 104, 105 wird über einen Füllstandssensor 107, z.B. einen Schwimmer, überwacht. The maximum inflow quantity of water to be treated, in particular kitchen wastewater, to be processed by the system according to the invention can be at least 100 l/h, preferably between 150-500 l/h. The grease separator 100 has a container 101 which delimits a receiving space 113. The container 101 has at least one partition 102, which segments the container into at least two separation areas or chamber segments 104, 105. A line 103 between the inlet 4 and the grease separator 100 serves to feed the water to be treated into the first separation area 104. The second separation area 105 has an overflow 106. The partition 102 can in particular be designed as a baffle. The filling level of the first and/or second separation area 104, 105 is monitored via a filling level sensor 107, for example a float.
Weiter weist der Fettabscheider eine Belüftungsvorrichtung 108 zum Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases, insbesondere von Druckluft, in das aufzuarbeitende Wasser in den Behälter 101 auf. The grease separator further has a ventilation device 108 for introducing an oxygen-containing gas, in particular compressed air, into the water to be processed in the container 101.
Dadurch wird eine Durchmischung erreicht und ein Kippen des Wassers in einen anaeroben Zustand verhindert. Der Druck sollte zumindest 2 bar, vorzugsweise 3-5 bar, betragen. Die Belüftungsvorrichtung 108 kann eine Anlage zur Drucklufterzeugung 109 aufweisen. Eine Druckgasdüse 120, welche z.B. mediumsdicht an der Wandung des Behälters 101 festgelegt ist, verfügt über eine Einlassöffnung von Gas in das zu reinigende Wasser und ist im unteren Bereich des Flüssigkeitspegels des Behälters 101 angeordnet, so dass eine genügend große Strecke bereitgestellt wird, in welcher der Sauerstoffeintrag in die Flüssigkeit erfolgen kann. This achieves thorough mixing and prevents the water from turning into an anaerobic state. The pressure should be at least 2 bar, preferably 3-5 bar. The ventilation device 108 can have a system for generating compressed air 109. A compressed gas nozzle 120, which, for example, is fixed to the wall of the container 101 in a medium-tight manner, has an inlet opening for gas into the water to be cleaned and is arranged in the lower region of the liquid level of the container 101, so that a sufficiently large distance is provided in which oxygen can be introduced into the liquid.
Das zu behandelnde Wasser wird sodann in den Vorabscheider 110 überführt, insbesondere gepumpt. Der Vorabscheider 110 dient einerseits als Sedimentationstank und andererseits zur weitergehenden Fettabtrennung durch eine Abschöpfvorrichtung 111 in Form eines sogenannten Bandskimmers 111. The water to be treated is then transferred, in particular pumped, into the pre-separator 110. The pre-separator 110 serves on the one hand as a sedimentation tank and on the other hand for further fat separation using a skimming device 111 in the form of a so-called belt skimmer 111.
Bandskimmer bzw. Band-Abschöpfvorrichtungen sind in größerenBand skimmers or band skimming devices are larger
Anlagen an sich bekannt. Mittels eines Fließbandes wird aufschwimmendes Fett abgeschöpft. Allerdings hat sich in der praktischen Anwendung gezeigt, dass der Fettgehalt des zu behandelnden Wassers trotz des vorhergehenden Fettabscheiders noch überraschend derart hoch ist, dass sich durch den Einsatz des Bandskimmers 111 die Wasserqualität für die nachfolgenden Prozessschritte erheblich verbessert. Facilities known per se. Floating fat is skimmed off using a conveyor belt. However, in the Practical application has shown that the fat content of the water to be treated is still surprisingly so high despite the previous fat separator that the use of the belt skimmer 111 significantly improves the water quality for the subsequent process steps.
Die abgeschöpften Öle und Fette werden in einem Auffangbehälter 112 gesammelt und gemeinsam mit anderen in der Küche anfallenden Fetten, wie Frittierfett und Bratenfett, durch ein entsprechendes Entsorgungsunternehmen fachgerecht entsorgt. The skimmed oils and fats are collected in a collecting container 112 and disposed of professionally together with other fats that occur in the kitchen, such as frying fat and drippings, by an appropriate disposal company.
Nach dieser Vorbehandlung ist das zu behandelnde Wasser optimal für eine anschließende Sedimentation vorbereitet. Das zu behandelnde Wasser vom Vorabscheider 110 wird über eine Leitung 130 in eine Sedimentierungseinrichtung 200 geleitet, die einen Lamellenklärer 230 umfasst, in dem die Sedimentation von Verunreinigungen erfolgt. Im Übergang zwischen dem Vorabscheider 110 und dem Lamellenklärer wird ein Koagulat 10, vorzugsweise eine Eisen(III)-Lösung, besonders bevorzugt als Eisen(III)chlorid-Lösung, zugesetzt. Eine entsprechende Dosiereinheit 140 zur Einstellung des Gehalts an Flockungsmitteln ist entlang der Leitung 130 angeordnet. Ein Teil der Leitung 130 und die Dosiereinheit 140 sind Teil eines Anreicherungspfades 8 der Sedimentierungseinrichtung 200. After this pretreatment, the water to be treated is optimally prepared for subsequent sedimentation. The water to be treated from the pre-separator 110 is passed via a line 130 into a sedimentation device 200, which includes a lamella clarifier 230 in which the sedimentation of impurities takes place. In the transition between the pre-separator 110 and the lamellar clarifier, a coagulum 10, preferably an iron (III) solution, particularly preferably as an iron (III) chloride solution, is added. A corresponding dosing unit 140 for adjusting the flocculant content is arranged along line 130. Part of the line 130 and the dosing unit 140 are part of an enrichment path 8 of the sedimentation device 200.
Zudem erfolgt eine Einstellung des pH-Werts auf einen neutralen oder leicht basischen Wert, vorzugsweise zwischen 7, 2-7, 5. Dies kann insbesondere durch Zugabe eines Regulierungsmittels 22, vorzugsweise eines basischen Mittels, besonders bevorzugt von NaOH, insbesondere einer NaOH-Lösung, erfolgen. Eine Dosiereinheit 150 zur Einstellung des pH-Werts ist entlang der Leitung 130 angeordnet. Die Dosiereinheit 150 und/oder die Leitung 130 und/oder ein entlang der Leitung angeordnetes Mittel können einen pH-Sensor 151 aufweisen, welcher mit der Dosiereinheit 150 mittels einer Signalverbindung, als drahtlose Verbindung oder als Signalkabel, verbunden ist. Insbesondere kann die Dosiereinheit 150 eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweisen, zur Verarbeitung der Messignale des pH-Sensors 151 und zur Einstellung der Dosiermenge des basischen Mittels zum auszuarbeitenden Wasser. Ein weiterer Teil der Leitung 130 und die Dosiereinheit 150 sind Teil des Regulierungspfades 18 der Sedimentierungseinrichtung 200. In addition, the pH value is adjusted to a neutral or slightly basic value, preferably between 7.2-7.5. This can be done in particular by adding a regulating agent 22, preferably a basic agent, particularly preferably NaOH, in particular a NaOH solution , take place. A dosing unit 150 for adjusting the pH value is arranged along line 130. The dosing unit 150 and/or the line 130 and/or a means arranged along the line may have a pH sensor 151, which is connected to the dosing unit 150 by means of a signal connection, as a wireless connection or as a signal cable. In particular, the dosing unit 150 can have a control and evaluation unit for Processing the measurement signals from the pH sensor 151 and for setting the dosage amount of the alkaline agent for the water to be processed. Another part of the line 130 and the metering unit 150 are part of the regulation path 18 of the sedimentation device 200.
Die Fließstrecke ist derart ausgelegt, dass ausreichend Zeit zur Flockung verbleibt. Zwischen dem Vorabscheider 110 und der Sedimentierungseinrichtung 200 ist ein Mittel 160 zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit angeordnet. Das Mittel kann entlang der Leitung 130 oder in der Leitung 130 angeordnet sein oder Teil der Leitung 130 sein. Dies erleichtert die Sedimentation und verringert die Tendenz zu Verwirbelungen. Besonders bevorzugt ist das Mittel 160 zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit als ein Rohrreaktor ausgebildet. Der Rohrreaktor kann eine Temperiereinrichtung aufweisen, um konstante Bindungsbedingungen bereitzustellen. The flow path is designed in such a way that there is sufficient time for flocculation. A means 160 for reducing the flow velocity is arranged between the pre-separator 110 and the sedimentation device 200. The means can be arranged along the line 130 or in the line 130 or be part of the line 130. This facilitates sedimentation and reduces the tendency to turbulence. The means 160 for reducing the flow velocity is particularly preferably designed as a tubular reactor. The tubular reactor can have a temperature control device to provide constant binding conditions.
Die Sedimentierungseinrichtung 200 umfasst einen Lamellenklärer 230, und dieser weist bodenseitig ein konisches Teilsegment 201 zum Absetzen der Sedimente auf, an dessen zulaufenden Ende sich ein Schlammablass 202 befindet. Bei neutralem bis basischem pH-Wert bilden sich Hydroxidflocken in der Sedimentierungseinrichtung 200, insbesondere Eisenhydroxidflocken, welche ungefähr 90% der ungelösten Stoffe und 50% der gelösten Stoffe erfassen. Der sedimentierte Schlamm wird mit einem TS-Gehalt von vorzugsweise 3- 5% periodisch in einen Schlammsammeltank 250 abgeleitet. Vorzugsweise verfügt der Lamellenklärer über ein Füllstandsmessgerät 231 und/oder einen Grenzschalter. Idealerweise detektiert das Füllstandsmessgerät 231 und/oder der Grenzschalter oder eine Anordnung aus mehreren Grenzschaltern sowohl das Gesamtfüllniveau als auch das Füllniveau des Schlamms bzw. der Phasengrenze, wobei die Entleerung nicht nur basierend auf dem Gesamtfüllniveau sondern basierend auf einem der beiden Werte erfolgt. Hierfür kann ein kapazitiver Sensor genutzt werden, welcher die Phasengrenze anhand einer Kapazitätsänderung erkennt. Der Schlammsammeltank 250 verfügt über einen Schlammsammelraum 255 und einen konischen Boden 251 mit einem Schlammablass 252 am spitz zulaufenden Ende des Bodens 251. Weiterhin besitzt der Schlammsammeltank 250 einen Füllstandssensor und/oder einen Füllstandsgrenzschalter 253. Bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands kann der Schlamm aus dem Schlammsammeltank 250 abgelassen werden. Durch die Überwachung und/oder Ermittlung des Füllstands wird eine optimale Nachsedimentation innerhalb des Schlammsammeltanks 250 erreicht. The sedimentation device 200 includes a lamella clarifier 230, and this has a conical sub-segment 201 on the bottom for settling the sediments, at the tapering end of which there is a sludge drain 202. At a neutral to basic pH value, hydroxide flakes form in the sedimentation device 200, in particular iron hydroxide flakes, which capture approximately 90% of the undissolved substances and 50% of the dissolved substances. The sedimented sludge is periodically discharged into a sludge collection tank 250 with a DM content of preferably 3-5%. The lamella clarifier preferably has a level measuring device 231 and/or a limit switch. Ideally, the level measuring device 231 and/or the limit switch or an arrangement of several limit switches detects both the total filling level and the filling level of the sludge or phase boundary, with emptying taking place not only based on the total filling level but based on one of the two values. A capacitive sensor can be used for this, which detects the phase boundary based on a change in capacitance. The sludge collection tank 250 has a sludge collection space 255 and a conical bottom 251 with a sludge drain 252 at the tapered end of the bottom 251. Furthermore, the sludge collection tank 250 has a fill level sensor and / or a fill level limit switch 253. When a predetermined fill level is reached, the sludge can be discharged from the sludge collection tank 250 are drained. By monitoring and/or determining the fill level, optimal post-sedimentation within the sludge collection tank 250 is achieved.
Der Schlammsammeltank 250 hat ein permeables Filterelement 254, welches bevorzugt einen Wandungsbereich 256 des Schlammsammelraumes 255, besonders bevorzugt den konischen Boden 251, bildet. Bevorzugt ist das permeable Filterelement 254 ein Filterpapier oder Filtertuch. The sludge collection tank 250 has a permeable filter element 254, which preferably forms a wall region 256 of the sludge collection space 255, particularly preferably the conical bottom 251. Preferably, the permeable filter element 254 is a filter paper or filter cloth.
Im Schlammsammeltank 250 ist jenseits des Schlammsammelraumes 255 ein Flüssigkeitssammelraum 257 angeordnet. In diesem Flüssigkeitssammelraum 257 wird das Retentat des Filterelements 254 gesammelt, während das Permeat im Schlammsammelraum 250 verbleibt, wodurch die Schlammphase weiter konzentriert wird. Dies erfolgt bevorzugt über einen Zeitraum von 12-24 Stunden. In the sludge collection tank 250, a liquid collection space 257 is arranged beyond the sludge collection space 255. In this liquid collection space 257, the retentate of the filter element 254 is collected while the permeate remains in the sludge collection space 250, thereby further concentrating the sludge phase. This preferably takes place over a period of 12-24 hours.
Das Retentat 258 wird sodann aus dem Flüssigkeitssammelraum 257 in den Vorabscheider 110 zurückgeführt, während der konzentrierte Schlamm 259, vorzugsweise nach Erreichen des vorbestimmten Füllstands, aus dem Schlammsammelraum 255 und dem Schlammsammeltank 250 abgeleitet und einer Trocknungsanlage 260, beispielsweise einer biologischen Trocknung, zugeführt werden kann. Ein Verfahren zur biologischen Trocknung ist grundsätzlich bekannt und ein entsprechendes beispielhaftes Verfahren zur biologischen Trocknung von Klärschlamm wird unter anderem in der DE 41 11 314 C2 offenbart. Das vorgenannte Dokument beschreibt lediglich eine Variante im Rahmen der vorliegenden Erfindung und kann auch auf andere Weise erfolgen. Danach kann der getrocknete Schlamm, vorzugsweise zusammen mit gesammelten Speiseresten aus dem Auffangbehälter 112, zu Dünger verarbeitet werden. The retentate 258 is then returned from the liquid collection space 257 into the pre-separator 110, while the concentrated sludge 259, preferably after reaching the predetermined level, can be drained from the sludge collection space 255 and the sludge collection tank 250 and fed to a drying system 260, for example biological drying . A process for biological drying is basically known and a corresponding exemplary process for biological drying of sewage sludge is disclosed, among others, in DE 41 11 314 C2. The aforementioned document only describes a variant within the scope of the present invention and can also be done in another way. The dried mud can then be used, preferably together with collected food scraps from the collecting container 112 are processed into fertilizer.
Der Lamellenklärer 230 verfügt über eine Vielzahl an Schräglamellen 203, welche schräg in einem Winkel von 2-45°, vorzugsweise 5-25° gegenüber einer lotrechten Ausrichtung der Lamellen, angeordnet sind. Die als Lamellenklärer ausgelegte Sedimentierungseinrichtung kann zudem eine Längsachse 204 aufweisen, die vorzugsweise parallel zur Lotrichtung angeordnet ist. Das Lamellenpaket wird dabei von unten nach oben durchströmt. Unterstützend und bevorzugt kann hierfür ein gasförmiges Medium, insbesondere Luft, eingeblasen werden. Entsprechend verfügt die Sedimentierungseinrichtung 200 über einen nicht dargestellten Gaseinlass, welcher vorzugsweise unterhalb einzelner Lamellen oder eines Lamellenpakets angeordnet ist. The slat clarifier 230 has a large number of inclined slats 203, which are arranged obliquely at an angle of 2-45°, preferably 5-25°, compared to a vertical orientation of the slats. The sedimentation device designed as a lamella clarifier can also have a longitudinal axis 204, which is preferably arranged parallel to the vertical direction. The flow through the plate pack is from bottom to top. A gaseous medium, in particular air, can be blown in to support this and preferably. Accordingly, the sedimentation device 200 has a gas inlet, not shown, which is preferably arranged below individual lamellae or a lamella package.
Die Sedimentierungseinrichtung 200 verfügt zudem über eine Zulauföffnung 205, an der die Leitung 130 in die Sedimentierungseinrichtung 200 mündet. Die Zulauföffnung 205 ist oberhalb des Schlammablasses 202 angeordnet. Zudem verfügt die Sedimentierungseinrichtung 200 über eine Ablauföffnung 206 für eine geklärte Flüssigphase, die oberhalb der Zulauföffnung 205 angeordnet ist. An der Ablauföffnung 206 ist eine Überleitung 220 angebracht. Bevorzugt ist innerhalb der Sedimentierungseinrichtung 200 ein nicht dargestelltes Überlaufwehr vorhanden, welches im Bereich der Ablauföffnung 206 positioniert ist. The sedimentation device 200 also has an inlet opening 205 at which the line 130 opens into the sedimentation device 200. The inlet opening 205 is arranged above the sludge outlet 202. In addition, the sedimentation device 200 has an outlet opening 206 for a clarified liquid phase, which is arranged above the inlet opening 205. A transition 220 is attached to the drain opening 206. An overflow weir, not shown, is preferably present within the sedimentation device 200 and is positioned in the area of the drain opening 206.
Die Überleitung 220 mündet dann in einem Vorlagebehälter 310 einer Ultrafiltrationsanlage 300. Die Ultrafiltrationsanlage 300 umfasst auch eine dynamische Tangentialfluss-Filtrationsanlage (engl. Cross Flow) 320 mit einer oder mehreren keramischen Filtrationsscheiben 332, die rotierbar in einem Gehäuse 331 gelagert sind. Die durchschnittliche Porengröße der keramischen Scheiben kann vorteilhaft zwischen 10-50 nm betragen. Sie definieren eine sogenannte keramische Rotationsmembran. Das vorgereinigte Abwasser wird im Kreislauf zwischen der dynamischen Tangentialfluss-Filtrationsanlage 320 und dem Vorlagebehälter 310 geführt. Ein Filtrat von 50-500 l/h, vorzugsweise zwischen 150-400 l/h, wird in Richtung eines Vorlagentanks 410 der Umkehrosmoseanlage 400 geleitet. Die Ultrafiltrationsanlage verfügt über entsprechende Mittel, z.B. eine Pumpe, eine oder mehrere Leitungen, sowie eine Steuereinheit, die ein Freispülen der Rotationsmembran ermöglicht, vorzugsweise durch Erzeugung von Rückspülimpulsen. Zur Steuerung der Periodizität der Erzeugung der Rückspülimpulse kann eine Sensoreinheit, insbesondere an einer Ableitung des Filtrats, vorgesehen sein. Eine Sensoreinheit kann zum Beispiel ein Drucksensor und/oder ein optischer Sensor zur Ermittlung eines Trübungsgehalts im Filtrat und/oder ein Durchflusssensor sein. The transfer 220 then opens into a storage container 310 of an ultrafiltration system 300. The ultrafiltration system 300 also includes a dynamic tangential flow filtration system (cross flow) 320 with one or more ceramic filtration disks 332, which are rotatably mounted in a housing 331. The average pore size of the ceramic discs can advantageously be between 10-50 nm. They define a so-called ceramic rotation membrane. The pre-cleaned wastewater is circulated between the dynamic tangential flow filtration system 320 and the storage container 310. A filtrate of 50-500 l/h, preferably between 150-400 l/h, is directed towards a receiver tank 410 of the reverse osmosis system 400. The ultrafiltration system has appropriate means, for example a pump, one or more lines, and a control unit that enables the rotation membrane to be flushed, preferably by generating backwash pulses. To control the periodicity of the generation of the backwash pulses, a sensor unit can be provided, in particular on a discharge line of the filtrate. A sensor unit can be, for example, a pressure sensor and/or an optical sensor for determining a turbidity content in the filtrate and/or a flow sensor.
Aufgrund der Rückimpulse werden Kolloide und/oder Bakterien auf der Oberfläche der Rotationsmembran entfernt und können als Retentat ausgespült oder in den Vorlagenbehälter 310 rezirkuliert werden, wodurch eine Konzentrierung der zugeführten Phase erfolgt. Due to the return pulses, colloids and/or bacteria on the surface of the rotating membrane are removed and can be rinsed out as retentate or recirculated into the receiving container 310, thereby concentrating the supplied phase.
Kurzkettige Fettsäuren, die eine erhebliche Geruchsbelästigung darstellen können, wie z.B. Buttersäure oder ähnliches, werden nicht zurückgehalten und als Teil des Filtrats in den Vorlagentank 410 der Umkehrosmoseanlage 400 gesammelt. Short-chain fatty acids, which can cause a significant odor nuisance, such as butyric acid or similar, are not retained and are collected as part of the filtrate in the receiving tank 410 of the reverse osmosis system 400.
Die Umkehrosmoseanlage 400 ist mit einer Membran 402 ausgestattet und wird mit einer Ausbeuterate von vorzugsweise mehr als 60 Vol.%, vorzugsweise zwischen 65-75 Vol.% betrieben. Die Umkehrosmose ist an sich bekannt. Die Anlage ist ausgelegt zur maximalen Bereitstellung von mehr als 100 l/h, vorzugsweise zur maximalen Bereitstellung einer Menge zwischen 120-300 l/h. Sie weist einen Osmosebehälter 410, beispielsweise mit einer Wickelmembran oder einer anderen semipermeablen Membran 411 und einen daran anschließenden Speichertank 420 für das Permeat auf. Die Umkehrosmoseanlage 400 weist eine Ablaufleitung 430 für das Permeat auf, welche an einem Permeatablauf 401 der Umkehrosmoseanlage angeordnet ist. Das bereitgestellte Permeat erfüllt alle Anforderungen zum Einleiten in ein herkömmliches Wassernetz und kann z.B. für die Toilettenspülung genutzt werden. Daher kann die Ablaufleitung 430 vorteilhafterweise einen Anschluss 431 an eine Sanitäranlage aufweisen. Der SpeichertankThe reverse osmosis system 400 is equipped with a membrane 402 and is operated with a yield rate of preferably more than 60% by volume, preferably between 65-75% by volume. Reverse osmosis is known per se. The system is designed for a maximum provision of more than 100 l/h, preferably for a maximum provision of a quantity between 120-300 l/h. It has an osmosis container 410, for example with a wound membrane or another semi-permeable membrane 411, and an adjoining storage tank 420 for the permeate. The reverse osmosis system 400 has a drain line 430 for the permeate, which is arranged on a permeate drain 401 of the reverse osmosis system. The permeate provided meets all requirements for introduction into a conventional water network and can be used, for example, to flush toilets. Therefore, the drain line 430 can advantageously have a connection 431 to a sanitary system. The storage tank
420 ist dabei Teil der Ablaufleitung 430. Der Speichertank 420 weist zudem eine Füllstands- und/oder Grenzstandsüberwachungsvorrichtung420 is part of the drain line 430. The storage tank 420 also has a fill level and/or limit level monitoring device
421 auf, welche eine Notentleerung bei Erreichen eines bestimmten Grenzstands im Speichertank initiiert. 421, which initiates emergency emptying when a certain limit level in the storage tank is reached.
Entlang der Ablaufleitung 430 ist zudem eine Desinfektions-Dosiereinheit 440 zur Zuleitung eines Desinfektionsmittels in das Permeat angeordnet. Die Desinfektions-Dosiereinheit 440 weist einen Lagertank mit Desinfektionsmittel zur Wasserdesinfektion einer vorbestimmten Konzentration auf. Typischerweise kann es sich dabei um Chlor oder ein anderes Desinfektionsmittel wie z.B. NaCIO, insbesondere zwischen 0,1-1 ppm, handeln. A disinfection dosing unit 440 for feeding a disinfectant into the permeate is also arranged along the drain line 430. The disinfection dosing unit 440 has a storage tank with disinfectant for water disinfection of a predetermined concentration. Typically this can be chlorine or another disinfectant such as NaCIO, in particular between 0.1-1 ppm.
Weiterhin ist im oder am Osmosebehälter 410 oder entlang der Ablaufleitung 430 ein Aktivkohlefilter 450 vorgesehen. Dieser ist in Strömungsrichtung vorzugsweise vor der Desinfektions-Dosiereinheit 440 angeordnet. Furthermore, an activated carbon filter 450 is provided in or on the osmosis container 410 or along the drain line 430. This is preferably arranged in front of the disinfection dosing unit 440 in the direction of flow.
Der Osmosebehälter 410 weist einen Konzentratablauf 412 auf, der der Ableitung eines Konzentrats dient. Das Konzentrat, in welchem die nach der Ultrafiltration verbliebenen Verunreinigungen enthalten sind, wird über den Konzentratablauf 412 in den Fettabscheider 100 zurückgeführt. In dem Konzentrat kann ein erhöhter CSB-Gehalt bis zu 3300 mg/l vs. 1000 mg/l feststellbar sein. Aufgrund der vergleichsweise geringen Abwassermenge des Konzentrats fällt die Schmutzfracht nicht wesentlich ins Gewicht. The osmosis container 410 has a concentrate drain 412, which serves to drain off a concentrate. The concentrate, which contains the impurities remaining after ultrafiltration, is returned to the grease separator 100 via the concentrate drain 412. An increased COD content of up to 3300 mg/l vs. 1000 mg/l can be detected in the concentrate. Due to the comparatively small amount of wastewater in the concentrate, the dirt load is not significant.
Absetzbare Stoffe werden durch die vorbeschriebene Vorrichtung 2 vollständig und schwerflüchtige lipophile Stoffe weitestgehend entfernt. Im Laufe eines Jahres wurden Proben des Küchenabwassers entnommen und verschiedene Parameter durch Vollanalysen ermittelt: Detachable substances are completely removed by the above-described device 2 and semi-volatile lipophilic substances are largely removed. Over the course of a year, samples of kitchen wastewater were taken and various parameters were determined through full analyses:
1. Küchenwasser vor Einleitung 1. Kitchen water before discharge
Abwassermenge (m3/d) = 1,9 Amount of wastewater (m3/d) = 1.9
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR. (mg/l) <150 CSB, berechnet als 02 (mg/l) < 1000 Semi-volatile lipophilic substances, known as TR. (mg/l) <150 COD, calculated as 02 (mg/l) < 1000
Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 10 Detachable substances, calculated as ABS (ml/l) < 10
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
2. Küchenwasser am Filtrat-Ablauf der Ultrafiltration2. Kitchen water at the ultrafiltration filtrate outlet
Abwassermenge (m3/d) = 1,9 pH-Wert 7,0 - 7,5 Amount of wastewater (m3/d) = 1.9 pH value 7.0 - 7.5
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR (mg/l) <5 CSB, berechnet als O2 (mg/l) < 1000 Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <5 COD, calculated as O2 (mg/l) < 1000
Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 1,0 Detachable substances, calculated as ABS (ml/l) < 1.0
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
3. Küchenwasser am Konzentratablauf der Umkehrosmose3. Kitchen water at the reverse osmosis concentrate drain
Abwassermenge (m3/d) = 0,57 pH-Wert 7,0 - 7,5 Amount of wastewater (m3/d) = 0.57 pH value 7.0 - 7.5
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR (mg/l) <20 CSB, berechnet als O2 (mg/l) <3333 Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <20 COD, calculated as O2 (mg/l) <3333
Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 2,0 Detachable substances, calculated as ABS (ml/l) < 2.0
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
4. Küchenwasser am Permeatablauf der Umkehrosmose4. Kitchen water at the reverse osmosis permeate drain
Abwassermenge (m3/d) = 1,33 pH-Wert 6,5 - 7,5 Amount of wastewater (m3/d) = 1.33 pH value 6.5 - 7.5
Schwerflüchtige lipophile Stoffe, ber. als TR (mg/l) <2,0 Semi-volatile lipophilic substances, calculated as TR (mg/l) <2.0
CSB, berechnet als O2 (mg/l) <200 COD calculated as O2 (mg/l) <200
Absetzbare Stoffe, ber. als ABS (ml/l) < 0,5 Detachable substances, calculated as ABS (ml/l) < 0.5
Temperatur (°C) <35 Temperature (°C) <35
Das vorgenannte Verfahren und die vorgenannte Vorrichtung verarbeiten Küchenwasser der Systemgastronomie (QSR.) zu Brauchwasser, das zur Spülung von Toiletten oder zur Gartenbewässerung geeignet ist. Process the aforementioned method and the aforementioned device Kitchen water from system catering (QSR.) to service water that is suitable for flushing toilets or watering gardens.
Dabei wird das gesamte anfallende Küchenwasser nahezu vollständig von schwerflüchtigen lipophilen Stoffen (SLS) und den absetzbaren Stoffen (ABS) gereinigt. Der pH-Wert des Abwassers wird neutralisiert. Das Konzentrat der Umkehrosmose, das den Abwasserstrom um 70% reduziert, weist eine erhöhte CSB-Konzentration bei gleichbleibender Schmutzfracht nach der Ultrafiltrationsbehandlung auf, wenn es zurück in den Fettabscheider gelangt. Die gelösten und ungelösten Bestandteile des Abwassers werden im Schlamm gebunden, der im Trockner gemeinsam mit Speiseresten zu Dünger verarbeitet werden kann, welcher in der biologischen Landwirtschaft genutzt werden kann. All of the resulting kitchen water is almost completely purified of semi-volatile lipophilic substances (SLS) and settleable substances (ABS). The pH value of the wastewater is neutralized. The reverse osmosis concentrate, which reduces the wastewater flow by 70%, has an increased COD concentration while maintaining the same dirt load after ultrafiltration treatment when it returns to the grease separator. The dissolved and undissolved components of the wastewater are bound in the sludge, which can be processed in the dryer together with food waste into fertilizer, which can be used in organic farming.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
2 Vorrichtung 2 device
4 Zulauf 4 inlet
5 Strömungsrichtung 5 flow direction
8 Anreicherungspfad 8 enrichment path
10 Koagulant 10 coagulant
18 Regulierungspfad 18 Regulatory Path
22 Regulierungsmittels 22 regulatory means
100 Fettabscheider 100 grease separators
101 Behälter 101 containers
102 Trennwandung 102 partition
103 Leitungen 103 lines
104 Trennbereichs 104 separation area
105 Trennbereich 105 separation area
106 Überlauf 106 overflow
107 Füllstandssensor 107 level sensor
108 Belüftungsvorrichtung 108 ventilation device
109 Vorrichtung zur Drucklufterzeugung 109 Device for generating compressed air
110 Vorabscheider 110 pre-separators
111 Abschöpfvorrichtung 111 skimming device
112 Auffangbehälter 112 collection containers
113 Aufnahmeraum des Behälters des Fettabscheiders113 Receiving space of the grease separator container
120 Druckgas-Düse 120 compressed gas nozzle
130 Leitung 130 line
140 Dosiereinrichtung 140 dosing device
150 Dosiereinheit 150 dosage unit
151 Sensor 151 sensor
160 Mittel zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit160 Means for reducing flow velocity
200 Sedimentierungseinrichtung 200 sedimentation facility
201 Teilsegment 201 sub-segment
202 Schlammablasses 202 mud drain
203 Schräglamellen 203 slanted slats
204 Längsachse 205 Zulauföffnung 204 longitudinal axis 205 inlet opening
206 Ablauföffnung 206 drain opening
210 Vorlagenbehälter 210 template containers
220 Überleitung 220 transition
230 Lamellenklärer 230 lamella clarifiers
231 Füllstandsmessgerät 231 level gauge
250 Schlammsammeltank 250 sludge collection tank
251 Boden 251 floor
252 Schlammablasses 252 mud drains
253 Füllstandssensor und/oder Füllstandsgrenzschalter253 Level sensor and/or level limit switch
254 Filterelement 254 filter element
255 Schlammsammelraum 255 mud collection room
256 Wandungsbereich 256 wall area
257 Flüssigkeitssammelraum 257 liquid collection room
258 Retentat 258 retentate
259 aufkonzentrierter Schlammabgeleitet 259 concentrated mud derived
260 Trocknungsanlage 260 drying system
300 Ultrafiltrationsanlage 300 ultrafiltration system
310 Vorlagebehälter 310 storage containers
331 Gehäuse 331 housing
332 keramische Filtrationsscheiben 332 ceramic filtration discs
400 Umkehrosmoseanlage 400 reverse osmosis system
401 Permeatablauf 401 Permeate drain
410 Vorlagentank / Osmosebehälter 410 master tank / osmosis container
412 Konzentratablauf 412 concentrate drain
420 Speichertank 420 storage tank
421 Füllstands- und/oder Grenzstandüberwachungsvorrichtung421 level and/or limit level monitoring device
430 Ablaufleitung 430 drain line
431 Anschluss (Sanitäranlage) 431 connection (sanitary system)
440 Desinfektions-Dosiereinheit 440 disinfection dosing unit
450 Aktivkohlefilter 450 activated carbon filters

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Vorrichtung (2) zur Behandlung von Wasser, umfassend: 1. Device (2) for treating water, comprising:
- einen Zulauf (4) zum Zuführen des zu behandelnden Wassers, - an inlet (4) for supplying the water to be treated,
- eine sich an den Zulauf (4) anschließende Sedimentierungseinrichtung (200) zur Sedimentierung von Schwebstoffen aus dem zu behandelnden Wasser, wobei die Sedimentierungseinrichtung (200) zumindest - A sedimentation device (200) adjoining the inlet (4) for sedimentation of suspended matter from the water to be treated, the sedimentation device (200) being at least
- einen Anreicherungspfad (8) zum Anreichern des zu behandelnden Wassers mit einem Koagulanten (10) und - an enrichment path (8) for enriching the water to be treated with a coagulant (10) and
- einen sich an den Anreicherungspfad anschließenden Regulierungspfad (18) zum Einbringen eines den pH-Wert des Wassers einstellenden Regulierungsmittels (22) aufweist, und - has a regulating path (18) adjoining the enrichment path for introducing a regulating agent (22) which adjusts the pH value of the water, and
- eine sich an die Sedimentierungseinrichtung (200) anschließende Filtereinrichtung (28) mit einem Filtermedium (30) und - a filter device (28) adjoining the sedimentation device (200) with a filter medium (30) and
- eine sich an die Filtereinrichtung (28) anschließende Umkehrosmose- Einrichtung (40) zur weitergehenden Reinigung des Wassers, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) zulaufseitig eine Belüftungsvorrichtung (108) zum Einleiten von sauerstoffhaltigem Gas in das zu behandelnde Wasser aufweist, welche vor der Sedimentierungseinrichtung (200) angeordnet ist. - a reverse osmosis device (40) adjoining the filter device (28) for further purification of the water, characterized in that the device (2) has a ventilation device (108) on the inlet side for introducing oxygen-containing gas into the water to be treated, which is arranged in front of the sedimentation device (200).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung (108) Teil einer Fettabscheidevorrichtung (100) mit einem Aufnahmeraum (113) für das zu behandelnde Wasser ist, wobei die Belüftungsvorrichtung (108) eine Druckgas-Düse (120) zum Einleiten des sauerstoffhaltigen Gases in das zu behandelnde Wasser in den Aufnahmeraum (113) der Fettabscheidevorrichtung (100) aufweist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the ventilation device (108) is part of a grease separation device (100) with a receiving space (113) for the water to be treated, the ventilation device (108) having a compressed gas nozzle (120) for introduction of the oxygen-containing gas into the water to be treated into the receiving space (113) of the fat separation device (100).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgas-Düse (120) eine Einleitungsöffnung aufweist, wobei die Fettabscheidevorrichtung (100) ein Füllstandsmessgerät und/oder einen Grenzschalter (107) aufweist, wobei das Füllstandsmessgerät und/oder der Grenzschalter (107) zur Überwachung des Erreichens eines maximalen Füllniveaus ausgebildet ist, und wobei die Einleitungsöffnung der Druckgas-Düse (120) unterhalb von 70% des maximalen Füllniveaus angeordnet ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the compressed gas nozzle (120) has an inlet opening, the grease separator device (100) having a level measuring device and/or a limit switch (107), the level measuring device and/or the limit switch (107 ) is designed to monitor whether a maximum filling level has been reached, and wherein the inlet opening of the compressed gas nozzle (120) is below 70% of the maximum filling level is arranged.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstandsmessgerät (107) eine mechanische Füllstandsmessung, insbesondere einen Schwimmer, aufweist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the level measuring device (107) has a mechanical level measurement, in particular a float.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine oder mehrere Dosiervorrichtungen (140, 150) zur Zuleitung des Koagulanten (10) und/oder des Regulierungsmittels (22) in Strömungsrichtung (5) aufweist, wobei die eine oder mehreren Dosiervorrichtungen (140, 150) nach der Belüftungsvorrichtung (108) angeordnet sind. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (2) has one or more metering devices (140, 150) for supplying the coagulant (10) and / or the regulating agent (22) in the flow direction (5), whereby the one or more metering devices (140, 150) are arranged after the ventilation device (108).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Abschöpfvorrichtung (111), insbesondere einen Bandskimmer, zum Abschöpfen einer überstehenden Fettphase aufweist, welche zwischen dem Fettabscheider (100) und der Sedimentierungsvorrichtung (200), vorzugsweise in Strömungsrichtung (5) unmittelbar nach dem Fettabscheider (100), angeordnet ist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (2) has a skimming device (111), in particular a belt skimmer, for skimming off a protruding fat phase, which is between the fat separator (100) and the sedimentation device (200), preferably in the flow direction (5) is arranged immediately after the grease separator (100).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung (108) eine Anlage zur Drucklufterzeugung (109) aufweist. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation device (108) has a system for generating compressed air (109).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (113) des Fettabscheiders (100) zwei Kammersegmente (104, 105) aufweist, welche räumlich durch eine Trennwand (102) getrennt sind. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving space (113) of the fat separator (100) has two chamber segments (104, 105), which are spatially separated by a partition (102).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (113) des Fettabscheiders (100) ein Überlaufwehr zur Abtrennung einer aufschwimmenden Fettphase aufweist. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving space (113) of the fat separator (100) has an overflow weir for separating a floating fat phase.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettabscheider (100) ausgelegt ist zur Sammlung von aufzubereitendem Wasser über einen Zeitraum von mehr als 5 Tagen. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fat separator (100) is designed to collect water to be treated over a period of more than 5 days.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung (108) unmittelbar nach einer Anschlusskupplung eines Zulaufs (4) der Vorrichtung (2) zum Anschluss an einen Küchenablauf, insbesondere einen Siphon, angeordnet ist. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation device (108) is arranged immediately after a connecting coupling of an inlet (4) of the device (2) for connection to a kitchen drain, in particular a siphon.
12. Verfahren zur Behandlung von Wasser mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck des eingeleiteten Gases zumindest 2 bar, vorzugsweise 3-5 bar, beträgt. 12. A method for treating water with a device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas pressure of the gas introduced is at least 2 bar, preferably 3-5 bar.
13. Verfahren zur Behandlung von Wasser gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Wasser über einen Zeitraum von mehr als fünf Tagen gesammelt wird. 13. A method for treating water according to claim 12, characterized in that the water to be treated is collected over a period of more than five days.
PCT/IB2023/057761 2022-08-01 2023-07-31 Device and method for reconditioning fat-laden waste water WO2024028751A1 (en)

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