DD300362A7 - Process and reactor for anaerobic-aerobic wastewater treatment with increased C, P and N elimination - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Reaktor zur biologischen Behandlung von Abwasser mit einer erhoehten C-, P- und N-Eliminierungsleistung unter Verwendung von verwirbelbaren Traegermaterialien in kleinen und mittleren Anlagen zur Abwasserbehandlung. Erfindungsgemaesz werden die Traegermaterialien ueber eine unbelueftete Flieszbettzone und eine belueftete Wirbelbettzone im Kreislauf gefuehrt. Im Reaktor sind zur Ausbildung der unterschiedlichen Zonen Leitwaende angeordnet. Die Belueftung erfolgt mittels eines Intensivbeluefters. Das verwendete Traegermaterial besitzt eine Dichte von 0,4 bis 0,95 g/cm3 und einen Durchmesser von 1 bis 30 mm. Bei Verwendung eines Tauchstrahlbeluefters kann unter dessen Muendungsquerschnitt ein Fuehrungsrohr angeordnet sein. Abb. 1{Abwasserbehandlung, anaerob, aerob, biologisch; Traegermaterial; Flieszbettzone; Wirbelbettzone; Kreislauffuehrung; Leitwaende; Belueftung; Intensivbeluefter; Dichte; Fuehrungsrohr}The invention relates to a process and a reactor for the biological treatment of wastewater having an increased C, P and N elimination performance using fluidizable carrier materials in small and medium-sized wastewater treatment plants. According to the invention, the carrier materials are recirculated via an unpowdered fluidized bed zone and a vented fluidized bed zone. In the reactor Leitwaende are arranged to form the different zones Leitwaende. The ventilation is done by means of an intensive ventilator. The carrier material used has a density of 0.4 to 0.95 g / cm3 and a diameter of 1 to 30 mm. When using a Tauchstrahlbeluefters can be arranged under the Muendungsquerschnitt a Fuehrungsrohr. Fig. 1 {Waste water treatment, anaerobic, aerobic, biological; Traegermaterial; Flieszbettzone; Fluidized bed zone; Kreislauffuehrung; baffles; Ventilation; Intensivbeluefter; Density; TUBE GUIDE}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen Anwendungsgebiet der ErfindungFor this purpose 3 pages drawings Field of application of the invention

: Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur biologischen Behandlung von Abwasser mit einer erhöhten C-, P-und N-ElimlnierungThe invention relates to a reactor for biological treatment of wastewater with increased C, P and N elimination

' unter Verwendung von verwirbelbaren Traget materialien in kleinen und mittleren Anlagen zur Abwasserbehandlung.using fluidizable materials in small and medium-sized wastewater treatment plants.

Ί Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Ausgehend von den bekannten Verfahrensschritten einer gleichzeitigen C-, P- und N-Elimlnierung wen' η in der Litoratur verschiedene verfahrenstechnische und apparative Lösungen mit und ohne Trägerfixierung beschrieben. In DE 3215404 wird festgestellt, daß insbesondere bei der Phosphatentfernung die Biomasse abwechselnd aeroben und anaeroben Verhältnissen ausgesetzt werden sollte. Deshalb wird vorgeschlagen, daß des Abwasser in mindestens zwei Reaktionszonen behandelt und die Behandlung in einem zeitlichen Zyklus unter aeroben, anaeroben und gegebenenfallsStarting from the known process steps of a simultaneous C, P and N elimination, various process engineering and apparatus solutions with and without carrier fixation are described in the literature. In DE 3215404 it is stated that in particular in the phosphate removal the biomass should be alternately exposed to aerobic and anaerobic conditions. Therefore, it is proposed that the wastewater be treated in at least two reaction zones and the treatment in a time cycle under aerobic, anaerobic and optionally

anoxischen Bedingungen durchgeführt wird. Die auf dem Trägermaterial fixierte Biomasse bleibt dabei In der jeweiligen Reaktionszone und wird In einem speziellen zeitlichen Zyklus aeroben, anaeroben und anoxischen Bedingungen unterworfen. Die beschriebene Vorrichtung erfordert oinen hohen Aufwand hinsichtlich zusätzlicher Einbauten sowie notwendiger Steuer· und Regolungsmechanlsmen.Anoxic conditions is performed. The biomass fixed on the carrier material remains in the respective reaction zone and is subjected to aerobic, anaerobic and anoxic conditions in a specific time cycle. The device described requires a great effort in terms of additional installations and necessary control and Regolungsmechanlsmen.

In der Literatur werden eine Reihe weiterer Verfahren und entsprechende Einrlchtungenzur kombinierten P- und N-Eliminierung beschrieben. So werden z. B. In DE 3301643 ein Verfahren und eine Vorrichtung dargestellt, mit dem Trägermaterial von der anaeroben, gegebenenfalls über die anoxlsche zur aeroben Zone befördert und gleichzeitig eine gleiche Menge an Trägermaterial aus der aeroben Zone über die anoxieche zur anaeroben Zone zurückbefördert werden. Die anaerobe Zone let In einer Ausführungsform als Wanderbott ausgebildet. Diese Erfindung ist nur mit einem hohen apparativen Aufwand realisierbar. Zusätzliche Fördereinrichtungen erhöhen die Betriebs· und Wartungskosten sowie die Störanfälligkeit erheblich.A number of other methods and corresponding arrangements for combined P and N elimination are described in the literature. So z. B. In DE 3301643 a method and apparatus is shown, carried with the carrier material from the anaerobic, optionally via the anoxic to the aerobic zone and at the same time an equal amount of carrier material from the aerobic zone via the anoxieche back to the anaerobic zone. The anaerobic zone let be formed in one embodiment as Wanderbott. This invention can be realized only with a high expenditure on equipment. Additional conveyors significantly increase the operating and maintenance costs as well as the susceptibility to faults.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist dlo Reduzierung der Aufwendungen für eine komplexe C-, P- und N-Ellmlnlerung bei der Abwasserbehandlung speziell In kleinen und mittleren Bolebtschlammanlagen.The object of the invention is to reduce the expense of complex C, P and N elimination in wastewater treatment, especially in small and medium size digested sludge plants.

Darlegung de· Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein Verfahren und einen Reaktor unter Nutzung von verwirbelbaren Trägermaterialien und einer Belüftungseinrichtung unterschiedliche Zonen erhöhter C-, P- bzw. N-Elimlnierungslelstungen auszubilden, die die Vorteile einer wechselnden anaeroben-aeroben Abwasserbehandlung nutzen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die In einem Reaktor enthaltenen verwirbelbaren Trägermaterialien zur Immobilisierung von Biomasse über eine unbelüftete Fließbettzone und eine belüftete Wirbelbettzone im Kreislauf geführt werden. Die selbsttätige Entnahme des Trägermaterials aus der Fließbettzone und Wiederzuführun'g in diese Zone erfolgen durch die Verwirbelung mittels einer in der Wirbelbettzone angeordneten Intenslvbelüfteranlage. DieTrägermateriallen werden aus der beidseitig offenen Fließbettzone von einem Ende mitgerissen und lagern sich am gegenüberliegenden Ende dieser Zone wieder an. Dadurch fließt das Trägermaterial in der unbelüftoten Zone langsam in Richtung Entnahmestelle und wird anschließend in der belüfteten Zone verwirbelt. Rücklaufschlamm und/oder ein Teilstrom aus dem Reaktorablauf werden ganz oder teilweise in die unbelüftete Fließbettzone eingeleitet. Das zu behandelnde Abwasser wird ebenfalls ganz oder teilweise in diese Zone eingeleitet.The invention has for its object to form by a method and a reactor using fluidizable carrier materials and a ventilation device different zones of increased C, P or N-Elimlnierungslelstungen that make use of the advantages of changing anaerobic-aerobic wastewater treatment. According to the invention, this object is achieved in that the fluidizable carrier materials contained in a reactor for immobilizing biomass via an unaerated fluidized bed zone and a vented fluidized bed zone are recycled. The automatic removal of the support material from the fluidized bed zone and Wiederzuführun'g in this zone carried by the turbulence by means arranged in the fluidized bed zone Intenslvbelüfteranlage. Carrier materials are entrained from one end of the open-ended fluidized bed zone and re-deposit at the opposite end of that zone. As a result, the carrier material flows slowly in the direction of the extraction point in the non-aeration zone and is subsequently swirled in the ventilated zone. Return sludge and / or a partial stream from the reactor effluent are introduced wholly or partly into the non-aerated fluidized bed zone. The wastewater to be treated is also completely or partially introduced into this zone.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe weiterhin dadurch gelöst, daß der Reaktor durch eine oder mehrere Leitwände in eine belüftete Wirbelbettzono und eine unbelüftete Fließbettzone unterteilt ist. Die Belüftung In der Wirbelbettzone erfolgt mittels Intensivbelüfter. Eine grobblasige Belüftung erfolgt mit einem Tauchttrahler von oben oder einem Druckbelüftungssystem vom Reaktorboden aus. Die Leitwände reichen von oberhalb des Reaktorbodens bis kurz oberhalb des Wasserspiegele (10 bis 150mm). Der Zulauf für Abwasser, Rücklaufschlamm und/oder einen Teilstrom aus dem Reaktorablauf mündet in die Fließbottzone. Das Abwasser kann bei Verwendung eines Tauchstrahlbelüfters ganz oder teilweise über diesen zugeführt werden. Irn gesamten Reaktor ist körniges oder stückiges, verwirbelbares Trägermaterial einer Dichte von 0,4 bis 0,95g/cm³ und einem Durchmesser von 1 bis 30mm enthalten.According to the invention the object is further achieved in that the reactor is divided by one or more baffles in a ventilated Wirbelbettzono and an unaerated fluidized bed zone. Aeration In the fluidized bed zone, intensive aerators are used. A coarse-bubble aeration is carried out with a dip-tracer from above or a pressure aeration system from the bottom of the reactor. The baffles extend from above the reactor floor to just above the water level (10 to 150mm). The feed for wastewater, return sludge and / or a partial flow from the reactor outlet opens into the flowbottom zone. When using a submersible aerator, the waste water can be completely or partially supplied via this. Irn entire reactor is granular or lumpy, swirling carrier material having a density of 0.4 to 0.95 g / cm ³ and a diameter of 1 to 30mm included.

Der Abzug für behandeltes Abwasser ist mit einer Einrichtung zur Trägermaterialrückhaltung versehen. Der Volumenanteil der Fließbettzone am Gesamtreaktorvolumen beträgt 5 bis 40%. im Reaktor ist so viel Trägermaterial, daß die Fließbettzone im Bereich der Tauchwände gefüllt ist. In der Wirbelbettzone ist im Betriebszustand ein Anteil von 10-40Vol.-% Trägermaterial enthalten. Bei Verwendung eines Tauchstrahlbelüfters anzuordnen, wobei dessen Flüssigkeitszuführung aus dem Ablauf des Reaktors selbst oder über den Zulauf erfolgt.The treated waste drain is provided with a backing retention device. The volume fraction of the fluidized bed zone in the total reactor volume is 5 to 40%. in the reactor is so much support material that the fluidized bed zone is filled in the region of the submersible walls. In the fluidized bed zone, a proportion of 10-40 vol.% Of carrier material is contained in the operating state. When using a Tauchstrahlbelüfters to arrange, with its liquid supply from the outlet of the reactor itself or via the inlet.

Unter dem Mündungsquerschnitt des Tauchstrahlbelüfters kann axialzentrisch ein Führungsrohr angeordnet sein, dessen Oberkante sich im Betriebszustand unter dem Wasserspiegel befindet.Under the mouth cross-section of the Tauchstrahlbelüfters axially axial guide tube may be arranged, the upper edge is in the operating state below the water level.

Bei Verwendung von Drucktuftbelüftern sind diese vorzugsweise seitlich am Boden der Wirbelbettzone anzuordnen. Die Funktion des Reaktors ist wie folgt:When using Drucktuftbelüftern these are preferably to be arranged laterally at the bottom of the fluidized bed zone. The function of the reactor is as follows:

Im erfindungsgemäßen Reaktor ist Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch sowie verwirbelbares Trägermaterial enthalten. Die Wirbelbettzone wird mittels Intensivbelüfter belüftet. Dadurch kommt es zu einer starken Verwirbelung der spezifisch leichten Aufwuchsträger und dor suspendierten Biomasse. Aus der unteren Wirbelbettzone werden durch Umkehr- und Querströ-iungen Trägerteilchen ständig unter den Bereich der Fließbettzone abgelenkt. In der unbelüfteten Reaktorzone lagern sich durch den Auftrieb ständig Trägerteilchen an. Dadurch bildet sich ein kompaktes Fließbett aus, welches durch den Auftrieb der Trägerteilchen und den Gegendruck an der Wasseroberfläche stabilisiert wird. Durch die ständige Anlagerung von Trägerteilchen an das untere Fließbett und durch deren Auftrieb wird ständig eine äquivalente Menge Trägermaterial in das aerobe Wirbelbett gedrückt. Dabei haben die Trägerteilchen kurzzeitig zusätzlichen Kontakt mit Luftsauerstoff. Im Fließbett entsteht somit eine langsam», jedoch ständige Bewegung der Aufwuchsträger von unten nach oben. In das Fließbett können zu reinigendes Abwasser und rückgeführter Belebtschlamm zugeführt werden. Bei Verwendung eines Tauchstrahlbelüfters kann die Abwas*erzufÜhrung zumindest teilweise über diesen erfolgen. Durch suspendierte und immobilisierte Biomasse wird unter Nutzung der mit dem Abwasser zugeführten Nährstoffe an Nitrat gebundener und gelöster Sauerstoff innerhalb weniger Minuten verbraucht. Auf diese Weise entsteht aus dem anoxischen nach oben zunehmend ein anaerobes Fließbett. Durch die sich einstellenden Milieuverhältnisse und durch die in hoher Dichte vorhandene Biomasso werden biologisch nutzbare Kohlenstoffverbindungen und an dieses Milieu nicht angepaßte Mikroorganismen in niedermolekulare Verbindungen hydrolysiert. Bestimmte Hydrolyseprodukte werden durch P-speichernde Mikroorganismen aufgenommen und für den Ba'jstoffweshsel genutzt. Als Energiequelle werden dafür intrazellulär gespeicherte Polyphosphate genutzt. Dadurch kommt es in der Fließbettzone zu einem Anstieg der Konzentration der gelösten Phosphate.The reactor according to the invention contains wastewater activated sludge mixture and fluidizable carrier material. The fluidized bed zone is ventilated by means of intensive aerators. This results in a strong turbulence of the specific light growth carrier and the suspended biomass. From the lower fluidized bed zone, carrier particles are constantly deflected below the area of the fluidized bed zone by reversal and transverse flows. Carrier particles constantly accumulate in the unventilated reactor zone due to buoyancy. This forms a compact fluidized bed, which is stabilized by the buoyancy of the carrier particles and the back pressure at the water surface. The constant attachment of carrier particles to the lower fluidized bed and their buoyancy constantly pushes an equivalent amount of carrier material into the aerobic fluidized bed. The carrier particles briefly have additional contact with atmospheric oxygen. In the fluidized bed, a slow but constant movement of the growth carriers from bottom to top is created. In the fluidized bed to be purified wastewater and recycled activated sludge can be supplied. If a submersible aerator is used, the wastewater discharge can be carried out at least partially over it. Suspended and immobilized biomass consumes nitrate bound and dissolved oxygen within minutes, using the nutrients supplied to the wastewater. In this way, an anaerobic fluidized bed is increasingly formed from the anoxic upwards. Due to the adjusting environment conditions and the present in high density biomass biologically usable carbon compounds and microorganisms not adapted to this environment are hydrolyzed into low molecular weight compounds. Certain hydrolysis products are taken up by P-storing microorganisms and used for the Ba'jstoffweshsel. For this purpose, intracellularly stored polyphosphates are used as the energy source. This leads to an increase in the concentration of the dissolved phosphates in the fluidized bed zone.

Die im Fließbett vorherrschendem anaeroben Milieuverhältnisse bedeuten für die P-epelchernden Organismen elnonThe anaerobic medium conditions prevailing in the fluid bed mean elnon for the P-epelchierenden organisms Selektionsvorteil. Weiterhin erfolgt eine Umwandlung organischer Stickstoffverbindungen in Ammonium.Selective advantage. Furthermore, there is a conversion of organic nitrogen compounds into ammonium. Durch die Fließbewegung in dieser Stufe gelangen suspendierte und Immobilisierte Blomasso anschließend in die aerobeDue to the flow movement in this stage suspended and immobilized Blomasso then enter the aerobic Wirbolbettzone. In dieser Zone beträgt der Mlndestsaueretoffgehalt 1,6g/cm'. Durch die Verwirbelung bildet sich auf derWirbolbettzone. In this zone, the minimum residual acid content is 1.6 g / cm '. Due to the swirling forms on the TrägeroberilSche ein dünner, physiologisch sehr aktiver Biofilm aus. Durch die Zerschlagung größerer BelebtechlammflockenThe carrier is a thin, physiologically very active biofilm. By smashing larger Belebtechlammflocken

wird ein weiterer Effekt erzielt, der sich auf die Stoffwechselintensität positiv auswirkt.another effect is achieved which has a positive effect on the metabolic intensity.

In der aeroben Wirbelbettzone erfolgen ein Abbau organischer Abwasserinhaltsstoffe, eine Nltrlflkatlon von Ammonium undIn the aerobic fluidized bed zone carried a degradation of organic wastewater ingredients, a Nltrlflkatlon of ammonium and

eine Ellmlnkrung von Phosphat durch P-spelchernde Mikroorganismen. Während die immobilisierte Biomasse mit den Trägernständig Im'. jaktor verbleibt, verläßt ein Teil der suspendierten Biomasse mit dem behandelten Abwasser den Reaktor über denan ellipticity of phosphate by P-splitting microorganisms. While the immobilized biomass with the carriers is im '. jaktor remains, leaves a portion of the suspended biomass with the treated wastewater through the reactor

Ablauf. Ein Teil dieser Biomasse wird nach Abtrennung Im Nachklärbecken bzw. als Toilstrom aus dem Reaktorablauf demProcedure. Part of this biomass is after separation in Nachklärbecken or as Toilstrom from the reactor drain the Reaktor erneut über das Fließbett zugeführt. Der Austrag der Träger wird durch eine spezielle Anordnung von Tauchwänden undReactor fed again via the fluidized bed. The discharge of the carrier is by a special arrangement of diving walls and

durch Ausnutzung des relativ niedrigen spezifischen Gewichtes verhindert. Bei der Anordnung eines Tauchstrahlbelüfters kanndessen Flüssigkeitszuführung aus dem Reaktor selbst erfolgen. Durch diese Kreislaufführung über den Tauchstrahler ist esmöglich, die Aufenthaltszelten im Reaktor entsprechend der Belastung mit Abwasser zu variieren.prevented by utilizing the relatively low specific gravity. In the arrangement of a Tauchstrahlbelüfters its liquid supply can take place from the reactor itself. Through this circulation through the immersion heater, it is possible to vary the residence tents in the reactor according to the load with wastewater.

Eine erfindungsgemäßo Variante besteht in der Trennung des Reaktorraumes durch eine Trennwand in zwei Teilreaktoren,A variant according to the invention consists in the separation of the reactor space through a dividing wall into two partial reactors,

wobei in jedem Teilreaktor eine oder mehrere Leitwände und ein Intonslvbolüftersystem angeordnet sind. Der Zulauf für zubehandelndes Abwasser mündet in die Fließbettzone des ersen Teilreaktors. Der Zulauf für Rücklaufschlamm und einenwherein in each sub-reactor one or more baffles and a Intonslvbolüftersystem are arranged. The feed for wastewater to be treated flows into the fluidized bed zone of the first partial reactor. The feed for return sludge and a

Teilstrom aus dem Reaktorablauf wird in die Fließbettzone beider Teilreaktoren eingeleitet. Der Ablauf des ersten TeilreaktorsPartial flow from the reactor effluent is introduced into the fluidized bed zone of both partial reactors. The sequence of the first part reactor

führt ebenfalls in die Fließbettzone des zweiten Teilreaktors.also leads to the fluidized bed zone of the second sub-reactor.

Im ersten Teilreaktor ist geschlossenporiges Trägermaterial einer Dichte von 0,4 bis 0,95 g/cm³ und einem DurchmesserIn the first part reactor closed-cell carrier material has a density of 0.4 to 0.95 g / cm ³ and a diameter

von 1 bis 10mm, z. B. gesinterte Schaumpolystyrolflocken, enthalten. Im zweiten Teilreaktor befindet sich offenporigesfrom 1 to 10mm, z. For example, sintered foam polystyrene flocks. In the second part reactor is open-pored

Trägermaterial einer Dichte von 0,6 bis 0,95 g/cm³ und einem Durchmesser von 5 bis 30mm. Besonders vorteilhaft ist dor EinsatzCarrier material having a density of 0.6 to 0.95 g / cm ³ and a diameter of 5 to 30mm. Particularly advantageous is the use

von PVC-Hohlzylinderkörpern (Raschlgringe) mit je einer offenen Pore und/oder offenporige Schaumstofikörper.of PVC hollow cylindrical bodies (Raschlgringe), each with an open pore and / or open-cell foam body.

Die erweiterte Funktion dieser Ausführungsform ist wie folgt:The advanced function of this embodiment is as follows: Durch den Intensivbelüfter werden Luftsauorstoff und Trägermaterial von der Oberfläche in den unteren Teil der WirbelbettzoneDue to the intensive aerator, aerated and carrier material from the surface in the lower part of the fluidized bed zone

befördert und dort verwirbelt. Ein Teil der verwirbelten Träger gelangt unter das anaerobe Fließbett.promoted and swirled there. Part of the fluidized carrier passes under the anaerobic fluidized bed.

Die aufschwimmenden und aus den oberen anaeroben Fließbett abdriftenden Träger bilden in Oberflächonnähe ein in RichtungThe floating and drifting from the upper anaerobic fluidized carrier form in surface near a direction

des Intensivbelüfters bewegendes Fließbett. Die aufsteigenden Luftblasen passieren dieses Fließbett. Dadurch kommt es zurof the intensive aerator moving fluid bed. The rising bubbles pass through this fluidized bed. This is how it happens

Anreicherung von Sauerstoff, und der Aerosolaustrag wird minimiert.Enrichment of oxygen, and the aerosol discharge is minimized. Das zu reinigende Abwasser, der Rücklaufschlamm und ein Teilstrom rückgeführten Mediums vom Ablauf des nachfolgendenThe wastewater to be cleaned, the return sludge and a partial flow of recycled medium from the expiry of the subsequent Reaktors werden dem anaeroben Fließbett von oben zugeführt. Bei der Passage der Stufe wird ein Teil partikulärerReactor are fed to the anaerobic fluidized bed from above. At the passage of the step, a part becomes more particulate Abwasserinhaltsstoffe rückgehalten. Unter Nutzung der im Abwasser enthaltenen Kohlenstoffverbindungen wird zugeführtesRetained wastewater ingredients. Using the carbon compounds contained in the waste water is fed Nitrat denitriflziert. Weiterhin erfolgen eine teilweise anaerobe Hydrolyse und Vergärung organischer Stoffe, die AmmonifikationNitrate denitrified. Furthermore, a partial anaerobic hydrolysis and fermentation of organic substances, the ammonification

organischen Stickstoffes und die Aufnahme spezieller Nährsubstrate durch eine teilweise anaerobe Hydrolyse und Vergärungorganischer Stoffe, die Ammonifikation durch P-speichernde Mikroorganismen. Ein Teil der nicht an das Milieu angepaßtenorganic nitrogen and the inclusion of special nutrient substrates by a partially anaerobic hydrolysis and fermentation of organic substances, the ammonification by P-storing microorganisms. Part of the non-adapted to the milieu

Mikroorganismen des Belebtschlammes wird selektiert und gleichfalls anaerob hydrolysiert. Die freigesetztenMicroorganisms of the activated sludge are selected and likewise anaerobically hydrolyzed. The released Kohlenstoffverbindungen können zur Denitrifikation genutzt werden.Carbon compounds can be used for denitrification. Der erste Teilreaktor wird relativ hoch mit organischen Stoffen belastet (BSB-Raumbelastung größer 2 kg/m³, d). Durch dieThe first part reactor is relatively highly loaded with organic matter (BOD volume load greater than 2 kg / m ³ , d). By the Anreicherung verschiedenartiger suspendierter und auf Trägermaterial in Form eines dünnen Biofilms Immobilisierter BiomasseEnrichment of various suspended biomass immobilized on support material in the form of a thin biofilm

erfolgt ein schneller und weitgehender Abbau der organischen Stoffe. Begünstigend wirkt sich dabei aus, daß die relativ großenthere is a fast and extensive degradation of organic matter. Favoring effect thereby is that the relatively large

Belebtschlammflocken durch das Wirbelbett in kleinere, jedoch physiologisch aktivere Bruchstücke zerschlagen werden.Activated sludge flakes are smashed through the fluidized bed into smaller, but more physiologically active fragments. Bemerkenswert Ist, daß sich in dieser Stufe bereits Nitrifikanten auf dem Trägermaterial ansiedeln.It is noteworthy that in this stage already nitrifying bacteria settle on the carrier material. Der weitgehende Abbau organischer Abwasserinhaltsstoffe, besonders während Belastungsspitzen, bildet die VoraussetzungThe extensive degradation of organic wastewater constituents, especially during peak loads, is the prerequisite

für die biochemischen Wirkungen der nachfolgenden Stufe.for the biochemical effects of the subsequent stage.

Das Material Im zweiten Teilreaktor wird von Nitrifikanten und vor allem filtrierenden einzelligen Mikroorganismen besiedelt. DieThe material In the second part reactor is colonized by nitrifying bacteria and especially filtering unicellular microorganisms. The Hohlräume bieten einen Schutz vor übermäßigem Abrieb der Biomasse. Demnach werden der Bewuchs durch die mechanischeCavities provide protection against excessive abrasion of the biomass. Accordingly, the fouling by the mechanical Beanspruchung im Wirbelbett und im Umkehrtauchstrahler in Grenzen gehalten. Die Dichte steigt nicht wesentlich an.Stress in the fluidized bed and reversible submersible kept within limits. The density does not increase significantly. Aufgrund der niedrigen BSB-Raumbelastung kommt es in dieser Stufe zu starken Nitrifikationsprozessen. Das Nitrat wird inDue to the low BOD volume load, strong nitrification processes occur at this stage. The nitrate is in Teilströmen den anaeroben Fließbetten der ersten und zweiten Stufe zugeführt und dort zu molekularem Stickstoff denitrifiziert.Partial streams fed to the anaerobic fluidized beds of the first and second stage and there denitrified to molecular nitrogen. Dabei verbleibt das Trägermaterial mit den speziellen Mikroorganismen in der jeweiligen Stufe.The carrier material with the special microorganisms remains in the respective stage. Durch die spezielle Verfahrensführung und den Einsatz unterschiedlicher, den gewollten biologischen Prozessen angepaßtenDue to the special process control and the use of different, adapted to the desired biological processes Aufwuchsträgern, wird die Schlammsyntheserate deutlich unter den Erfahrungswerten liegen. Es kommt weiterhin zu einemGrowers, the sludge synthesis rate will be well below the experience. It continues to come to a

erhöhten Aufschluß biochemisch stabilerer organischer Stoffe. Der Anteil P-speichernder Mikroorganismen erhöht sich deutlichund wird damit eine weitergehende P-Eliminierung bewirken.increased digestion of biochemically stable organic substances. The proportion of P-storing microorganisms increases significantly and will thus cause a further P-elimination.

Ausführungsbeispieleembodiments Die Erfindung wird nachfolgend an vier Beispielen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to four examples. Showing:

Fig.1: Reaktor mit Tauchstrahlbelüftung Fig. 2: Reaktor mit Druckluftbelüftung Fig. 3: zweistufiger Reaktor Fig.4: dreistufiger Reaktor.Fig. 1: reactor with submerged jet ventilation Fig. 2: reactor with compressed air ventilation Fig. 3: two-stage reactor Fig. 4: three-stage reactor.

Beispiel 1example 1

Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch wird aus dem trägermaterialfreien Ablauf 8 des erfindungsgemäßen Reaktors mit einem Tauchstrahlbelüfter 3 mit Druck mittig der Wirbelbettzone 2 des Reaktors zugeführt. Im Reaktor ist körniges Trägermaterial einer mittleren Dichte von 0,45g/cm³ und einem mittleren Durchmesser von 3mm enthalten. Der Anteil der mit TrägermaterialWastewater activated sludge mixture is supplied from the carrier material-free outlet 8 of the reactor according to the invention with a Tauchstrahlbelüfter 3 with pressure in the middle of the fluidized bed zone 2 of the reactor. The reactor contains granular carrier material with an average density of 0.45 g / cm ³ and an average diameter of 3 mm. The proportion of with carrier material

gefüllten Fließbettzone 1 am Gesamtreaktorvolumen betragt 26%. In der Wirbelbettzone sind etwa 30Vol.-% Trägermaterial enthalten. Olo zu beiden Selten des rechteckigen, 3m hohen und 1,6m breiten Reaktors angeordneten Leiteinrichtungen β reichen von 80cm oberhalb des Reaktorbodens bis 10cm oberhalb der Wasseroberflache. Sie nehmen die gesamte Breite des Reaktors ein.filled fluid bed zone 1 in the total reactor volume is 26%. In the fluidized bed zone about 30Vol .-% carrier material are included. Olo to both rare of rectangular, 3m high and 1.6m wide reactor arranged β ranging from 80cm above the reactor floor to 10cm above the water surface. They occupy the entire width of the reactor.

Der Zulauf 7 für zu behandelndes Abwasser mündet in die Fließbettzone. Der Ablauf der dem Zulauf äquivalenten Menge Abwasser erfolgt über Tauchwände 5, die einen Austrag von Trägermaterial verhindern. Ein Teil der Biomasse wird nach Abtrennung in einem Nachklärbecken dem Reaktor über den Zulauf 7 zugeführt.The feed 7 for wastewater to be treated flows into the fluidized bed zone. The expiration of the feed equivalent amount of wastewater via submersible walls 5, which prevent a discharge of carrier material. Part of the biomass is fed to the reactor via the inlet 7 after separation in a secondary clarifier.

Beispielexample An den Außenseiten, längs eines 3m hohen und 1,5m breiten Reaktors sind Druckluftbelüfter 4 angeordnet. In der belüftetenOn the outer sides, along a 3m high and 1.5m wide reactor compressed air aerator 4 are arranged. In the ventilated Wirbelbettzone 2 befinden eich etwa 25Vol.-% Trägermaterial mit einer Dichte von 0,4-0,6g/cm³ und mit einem DurchmesserFluidized bed zone 2 comprises about 25% by volume of carrier material having a density of 0.4-0.6 g / cm ³ and a diameter

von 2~4mm. Im Reaktor sind über die gesamte Länge beidseitig Leiteinrichtungen 6 angeordnet. Sie beginnen 1,50m übor domfrom 2 ~ 4mm. In the reactor, guide devices 6 are arranged on both sides over the entire length. They begin 1,50m over the dom

Reaktorboden und enden 7cm oberhalb der Wasseroberfläche. Der Anteil der sich In der Mitte ausbildenden Fließbettzone 1Reactor bottom and end 7cm above the water surface. The proportion of fluidized bed zone 1 forming in the middle

beträgt 30%. Die Fließbettzone 1 ist mit Trägermaterial gefüllt. Der Zulauf 7, der Ablauf 8 über Tauchwändo 5 sowie dieis 30%. The fluidized bed zone 1 is filled with carrier material. The inlet 7, the outlet 8 via Tauchwändo 5 and the

Zuführung von Rücklaufschlamm sind analog dem Beispiel 1 ausgebildet.Feed of return sludge are formed analogously to Example 1. Durch den seitlichen Eintrag von Druckluft bildet sich zwischen Reaktorwand und Fließbettwand eine Schlaufenströmung aus,Due to the lateral entry of compressed air, a loop flow forms between the reactor wall and the fluidized bed wall.

welche aufschwimmendes Trägermaterial wieder mit nach unten reißt, so daß sich dieses unter dem Fließbett 1 anlagern kann.which floating support material rips down again, so that this can accumulate under the fluidized bed 1.

Es ist möglich, den Reaktor je nach Erfordernis bzw. den örtlichen Gegebenheiten in weiteren Ausführungsformen zu gestalten.It is possible to design the reactor according to requirements or local conditions in further embodiments. Bei einem runden Reaktor mit einem zusätzlichen Mittelrohr bildet sich die Fließbettzone je nach Anordnung derIn a round reactor with an additional central tube, the fluidized bed zone forms depending on the arrangement of Belüftungseinrichtung außerhalb oder innen aus.Ventilation device outside or inside out. Weiterhin kann die Leiteinrichtung vorzugsweise bei einem Längsreaktor nur einseitig angeordnet werden. Die WirkungswelseFurthermore, the guide can preferably be arranged only on one side in a longitudinal reactor. The effect catfish

ist dabei in Abhängigkeit der Höhen-Breiten-Verhältnlsse analog den Ausführungsformen mit zwei oder mehrerenis in accordance with the height-width ratios analogous to the embodiments with two or more

Leiteinrichtungen.Delineators. Beispiel 3Example 3 Eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschreibt einen aus zwei 4m hohen und 2m breiten Teilreaktoren (9,10)Another embodiment of the invention describes one of two 4m high and 2m wide partial reactors (9,10)

bestehenden Reaktor. Beide besitzen ebenfalls je eine Wirbelbettzone 2 und eine Fließbettzone 1.existing reactor. Both also each have a fluidized bed zone 2 and a fluidized bed zone. 1

Im ersten Teilreaktor befinden sich 40Vol.-% (Schüttvolumen) gesintertes Schaumpolystyrol mit einer mittleren Dichte vonIn the first part reactor are 40Vol .-% (bulk volume) sintered foam polystyrene with an average density of

0,5g/cm³ und einem Durchmesser von 2-10mm.0.5g / cm ³ and a diameter of 2-10mm.

Durch die Anordnung der Leiteinrichtungen 6, die 8cm über der Wasseroberfläche beginnen und bei einem Drittel derBy the arrangement of the guide 6, which begin 8cm above the water surface and at one third of the Reaktorhöhe enden, kommt es jeweils zur Herausbildung eines sich langsam von unten nach oben bewegenden, kompaktenReactor height end, it comes in each case to the formation of a slowly moving from bottom to top, compact Fließbettes 1. Die Bewegung des Fließbettes 1 wird durch den Auftrieb der spezifisch leichten Träger bewirkt. Diese lagern sichFluid Bed 1. The movement of the fluidized bed 1 is effected by the buoyancy of the specific light carriers. These are stored

unten an und fließen nach Passage des Bettes erneut in das angrenzende Wirbelbett 2 zurück. Das anaerobe Fließbett 1 nimmtetwa 10Vol.-% der beiden Teilreaktoren (9,10) ein. In beiden Teilreaktoren (9,10) sind weiterhin je eine Belüftungs- undat the bottom and flow back into the adjacent fluidized bed 2 after passage of the bed. The anaerobic fluidized bed 1 occupies about 10% by volume of the two partial reactors (9, 10). In both partial reactors (9,10) are still each a ventilation and

Umwälzeinrichtung in Form eines Umkehrtauchstrahlors 3 angeordnet. Durch die Düse des Strahlers wird Wasser mit DruckCirculating means arranged in the form of a reverse submersible 3. Through the nozzle of the radiator is pressurized water

über ein axialzentrisch angeordnetes Führungsrohr 11 auf eine am Roaktorboden befindliche Verteilereinrichtung 12 gestrahlt.Radiated via an axially centered guide tube 11 on a located on the bottom floor distributor device 12.

Der obere Rand des trichterförmig ausgebildeten Führungsrohres 11 befindet sich 3cm unterhalb des Wasserspiegels.The upper edge of the funnel-shaped guide tube 11 is located 3 cm below the water level. Im Gegensatz zum ersten werden im zweiten Teilreaktor offenporige, schaumstoffartige Trägermaterialien oder ein Gemisch ausIn contrast to the first, in the second sub-reactor open-cell, foam-like carrier materials or a mixture of

schaumstoffartigen und geschlossenporigen Trägern mit größeren Hohlräumen (z.B. raschigringartige Kunststoffkörper)eingesetzt. Die Dichte der Träger beträgt 0,6-O,95g/cm³, und der Durchmesser bewegt sich vorzugsweise zwischen 5 bis 20 mm.foam-like and closed-cell carriers with larger cavities (eg raschigringartige plastic body) used. The density of the supports is 0.6-O, 95g / cm ³ , and the diameter preferably ranges between 5 to 20 mm.

Der Ablauf des ersten zum zweiten Teilreaktor sowie der Ablauf 8 des zweiten Teilreaktqrs erfolgen über Tauchwände 5, dieThe sequence of the first to the second partial reactor and the outlet 8 of the second Teilreaktqrs via submerged walls 5, the

einen Trägermaterialaustiag verhindern. Die Rückführung eines Teilstromes aus dem Keaktorablauf 8 erfolgt über eineprevent a carrier material decoration. The return of a partial flow from the Keaktorablauf 8 via a

Pumpe 13 in die Fließbettzone 1 bzw. in die beiden Tauchstrahlbelüfter 3.Pump 13 in the fluidized bed zone 1 and in the two Tauchstrahlbelüfter third Beispiel 4Example 4 Im ersten Teilreaktor 14 eines aus drei Teilreaktoren (14,15,16) bestehenden Reaktors befinden sich 25-40νΌΙ.·%In the first part reactor 14 of a reactor consisting of three partial reactors (14, 15, 16) there are 25-40 vn.

(Schüttvolumen) eines granulierten, geschlossenporigen, strukturierten Trägermaterials (gesintertes Schaumpolystyrol) miteiner Dichte von 0,35-0,95g/cm³ und einem Korndurchmessor von 2-10 mm. Jeder Teilreaktor hat wiederum ein Verhältniszwischen Breite und Höhe von mindestens 1:2. Das Trägermaterial wird durch mittig angeordnete Druckluftbelüfter 4 soverwirbelt, daß sich im Teilreaktor 14 ein turbulentes Wirbelbett ausbildet.(Bulk volume) of a granulated, closed-cell, structured carrier material (sintered foam polystyrene) having a density of 0.35-0.95 g / cm ³ and a grain diameter of 2-10 mm. Each sub-reactor again has a ratio between width and height of at least 1: 2. The carrier material is soverwirbelt by centrally disposed Druckluftbelüfter 4 that forms a turbulent fluidized bed in the partial reactor 14.

Durch die seitliche Anordnung einer Leiteinrichtung 6 bildet sich ein kompaktes, langsam von unten nach oben bewegendesThe lateral arrangement of a guide 6 forms a compact, slowly moving from bottom to top Fließbett aus. Die Fließbettzone 1 und deren Bewegung wird durch den Auftrieb der spezifisch leichten Träger bewirkt. Das obereFluidized bed. The fluid bed zone 1 and its movement is effected by the buoyancy of the specific light carrier. The top Ende der Leiteinrichtung 6 ragt über die Wasseroberfläche. Die Fließbettzone nimmt etwa 15 Vol.-% des ersten Teilreaktors 14End of the guide 6 protrudes over the water surface. The fluid bed zone takes up about 15% by volume of the first partial reactor 14

und GVol.-% des Gesamtreaktors ein.and GVol .-% of the total reactor.

Der Fließbettzone 1 werden das zu reinigende Abwasser, Rücklaufschlamm 17 sowie Medium aus dem dritten Teilreaktor 16The fluidized bed zone 1 are the wastewater to be purified, return sludge 17 and medium from the third part of the reactor 16th

zugeführt. In dieser Stufe bilden sich anaerobe Milieuverhältnisse aus. Das hat folgende Wirkungen:fed. At this stage, anaerobic environment conditions develop. This has the following effects:

Denitrifikation von eingetragenem Nitrat, anaerobe Hydrolyse höhermolekularer organischer Stoffe in niedermolekulare,Denitrification of incorporated nitrate, anaerobic hydrolysis of high molecular weight organic substances into low molecular weight, Ammonifikatlon von organisch gebundenem Stickstoff, Aufnahme niedermolekularer Nährsubstrate durch P-speicherndeAmmonification of organically bound nitrogen, uptake of low molecular weight nutrient substrates by P-storing Mikroorganismen (dadurch Begünstigung des Wachstums dieser Mikroorganismen) und Selektion von Organismen desMicroorganisms (thereby promoting the growth of these microorganisms) and selection of organisms of the Belebtschlammes, die nicht an das anaerobe Milieu angepaßt sind.Activated sludge, which are not adapted to the anaerobic environment. Die letztgenannte Wirkung hat eine Senkung der Schlammsynthese zu Folge.The latter effect results in a reduction of the sludge synthesis. Der erste Teilreaktor 14 wird relativ hoch mit organischen Stoffen belastet. Die BSB-Raumbelastung beträgt hier mehr als 2kgThe first part reactor 14 is relatively highly loaded with organic matter. The BOD volume load here is more than 2kg

BSBs/m³-d.BODs / m ³ -d.

Durch die Anreicherung verschiedenartiger suspendierter und auf Trägermaterial immobilisierter Mikroorganismen werdenBy the accumulation of various suspended suspended microorganisms immobilized on support material

über 70% des BSB₆ abgebaut. Begünstigend wirkt sich auf die Eliminierungsgeschwindigkeit aus, daß die relativ großenover 70% of BOD ₆ mined. Favoring effect on the elimination rate that the relatively large

Belebtschlammflocken durch das Wirbelbett in kleinere, jedoch physiologisch wesentlich aktivere Bruchstücke zerschlagenSlurry activated sludge flakes through the fluidized bed into smaller, but physiologically much more active fragments

werden. Auf den Oberflächen der Träger bildet sich ein dünner, sehr aktiver Biofilm aus. Bemerkenswert ist, daß sich in dieserrelativ hochbelasteten Stufe bereits Nitrifikanten ansiedeln.become. On the surfaces of the carrier forms a thin, very active biofilm. It is noteworthy that already in this relatively highly loaded stage nitrifying bacteria settle.

Der weitgehende Abbau organischer Abwasserinhaltsstoffe, besonders wehrend Belastungsspitzen Im ersten Tellreaktcr 14, IstThe extensive degradation of organic wastewater constituents, especially during peak loads in the first Tellreaktcr 14, Ist

die Vorbedingung für die biochomischen Wirkungen in den folgenden Stufen.the precondition for biochromic effects in the following stages.

Teilgereinigtes Abwasser und suspendierte Biomasse gelangen über einen Trägermaterial zurückhaltenden AblaufePartially purified wastewater and suspended biomass pass through a carrier-retaining drainage

anschließend in einen zweiten Teilreaktor 15. Öle immobilisierte Biomasse verbleibt mit den Tragern im ersten Teilreaktor 14. Dienachfolgende Stufe, sie nimmt etwa Vi des Gesamtvolumens ein, Ist zu 30 bis 60Vol.-% (Schüttvolumen) mit einemschaumstoffartigen, offenporigen Trägermaterial gefüllt. Der Durchmesser der Träger Ist so bemessen, daß während derSubsequently, in a second partial reactor 15. Oils immobilized biomass remains with the carriers in the first part reactor 14. Dienachfolgende stage, it takes about Vi of the total volume, is filled to 30 to 60Vol .-% (bulk volume) with a foam-like, open-pore carrier material. The diameter of the carrier is such that during the

Belüftungsphase annähernd dor gesamte Schaumstoffkörper mit Sauerstoff versorgt wird. Vorzugsweise beträgt daher derVentilation phase approximately the entire foam body is supplied with oxygen. Preferably, therefore, is the

mittlere Durchmesser weniger als 2cm. Das spezifische Gewicht schwankt während des Betriebes bei 0,9 bis 1,1 g/cm¹. Aufaverage diameter less than 2cm. The specific gravity fluctuates during operation at 0.9 to 1.1 g / cm ¹ . On

Grund des ausreichenden Oj-Angebotee werden die Schaumetoffkörper auf den äußeren Schichten, aber auch Im InnerenThe reason for the sufficient Oj offers are the foam body on the outer layers, but also inside

vorwiegend von aerob bzw. fakultativ aerob lebenden Mikroorganismen besiedelt. Auch nitrlfizierende Bakterien finden In demrelativ kohlenstoffarmen, jedoch mit Sauerstoff angereicherten Milieu optimale Bedingungen. Es erfolgt daher In dieser Stufeeine intensive biologische Oxydation von Ammonium zu Nitrat/Nitrit. Gleichzeitig erfolgt ein weiterer Abbau von BSB. Durchcolonized mainly by aerobic or facultative aerobic microorganisms. Nitrifying bacteria also find optimal conditions in the relatively low-carbon but oxygen-enriched environment. There is therefore an intensive biological oxidation of ammonium to nitrate / nitrite in this stage. At the same time, there is a further reduction in BOD. By

P-spelchernde Mikroorganismen wird Im Überschuß Phosphat aufgenommen.P-splitting microorganisms are taken up in excess phosphate. Das teilnitrifizierte, weitgehend von biologisch nutzbaren Kohlenstoffverbindungen bofrelte Abwasser und die suspendierteThe partly nitrified wastewater, largely bioremediated by bio-usable carbon compounds, and the suspended one Biomasse gelangen anschließend In einen dritten Teilreaktor 16. Die BSB-Raumbelastung dieser Stufe liegt unterBiomass then pass into a third partial reactor 16. The BOD volume load of this stage is below

0,3kg BSB/m'-d. Nitrlfizierende Mikroorganismen finden In dieser Stufe optimale Lebensbedingungen während die0,3kg BOD / m'-d. Nitrlfizierende microorganisms find in this stage optimal living conditions during the

Denitrifikation durch den Mangel an Kohlenstoffverbindungen nur noch teilweise möglich Ist.Denitrification is only partially possible due to the lack of carbon compounds. Im dritten Teilreaktor 16slnddaher ebenfalls offenporige, schaumstoffartige Träger (10-50 Vol.-%) enthalten. Sie unterscheidenIn the third partial reactor 16slnddaher also open porous, foam-like carrier (10-50 vol .-%) included. They differ

sich von denen der Vorstufe durch einen größeren mittleren Durchmesser. Dieser beträgt 3-4cm. Dies hat zur Folge, daß eichwährend der Belüftung eine äußere aerobe Schicht ausbildet und sich im Inneren anaerobe-anoxische Milieuverhältnisse mitentsprechenden Mikroorganismengruppen einstellen. Der annerobe-anoxlsche Kern nimmt etwa 20VoI.-% des Trägers ein. Inden Poren der Randzonen siedeln sich vorwiegend festsitzende Ciliaten an. Durch deren Cilienbewegung wird einedifferent from those of the precursor due to a larger average diameter. This is 3-4cm. This has the consequence that eichduring aeration forms an outer aerobic layer and set in the interior anaerobic-anoxic environment conditions mitentsprechenden microorganism groups. The annealed anoxic core occupies about 20% by volume of the carrier. In the pores of the margins, predominantly fixed ciliates settle. Through their cilia movement becomes one

Mikroturbulenz erzeugt, die einen Stofftransport von außen nach innen und umgekehrt bewirken. Dadurch gelangen unterMicroturbulence generated, which cause a mass transfer from outside to inside and vice versa. This will get under

anderem auch partikuläre Stoffe, insbesondere Bakterien, in den anaerob-anoxiechen Bereich des Trägers. Ein Teil dieser Stoffewird in diesem Milieu mikroblell in niedermolekulare Verbindungen hydrolysiert. Ein Teil der Hydrolyseprodukte wird wiederumzur mikrowellen Denitrifikation benutzt. Diese Nitratreduktion findet auch dann statt, wenn das umgebende Milieu der Träger mitalso particulate substances, in particular bacteria, in the anaerobic anoxic area of the carrier. Some of these substances are micro-bled into low molecular weight compounds in this environment. Some of the hydrolysis products are again used for microwave denitrification. This nitrate reduction also takes place when the surrounding environment with the carrier

Sauerstoff angereichert ist.Oxygen is enriched. Um eine weitergehende Denitrifikation zu erreichen, wird ein Teil des aus dem dritten Teilreaktor 16 ablaufenden Mediums derIn order to achieve a more denitrification, a part of the effluent from the third partial reactor 16 medium of

im ersten Teilreaktor angeordneten, stark mit Kohlenstoffen angereicherten anaeroben Fließbettzone 1 zugeführt.arranged in the first part reactor, highly enriched with carbons anaerobic fluidized bed zone 1 fed.

Um eine simultane Nitrifikation-Denitrifikation zu erreichen, sind Im zweiten und dritten Teilreaktor getrennt ansteuerbareIn order to achieve a simultaneous nitrification denitrification, separately controllable in the second and third part of the reactor Belüftungseinrichtungen 4 angeordnet. Sie werden abwechselnd in vorgegebenen Zoitabständen und vorgegebener ZeitdauerVentilation devices 4 arranged. They are alternately in predetermined zoom intervals and given time duration

in Betrieb genommen. Vorzugswelse schließt sich an eine Belüftungsphase von 10 bis 20min eine ebensolange Ruhephase ohneput into operation. Vorzugswelse joins a ventilation phase of 10 to 20min a so long rest without

Sauerstoffeintrag an. Der ständige Wechsel zwischen aeroben und anoxischen Milieuverhältnissen bewirkt, daß NitrifikantenOxygen input. The constant change between aerobic and anoxic environment conditions causes nitrifying bacteria

und Denitrifikanten gleichermaßen in einem Teilreaktor wirksam werden.and denitrifiers alike in a sub-reactor.

Dem zweiten Teilreaktor 15 wird bei bestimmten Belastungsverhältnissen zur Stimulierung der Nitrifikation ein Teilstrom (ca.The second partial reactor 15 is under certain load conditions to stimulate nitrification, a partial flow (approx.

20Vol.-%) BSB-haltigen Abwassers zugeführt.20% by volume) of BOD-containing wastewater.

Von verfahrenstechnischer Bedeutung ist, daß sich im zweiten und dritten Teilreaktor erneut gut sedimentierbareOf procedural importance is that again sedimentable in the second and third part of the reactor Belebtschlammflocken bilden. Die Schlammsyntheserate liegt vergleichsweise niedrig.Make activated sludge flakes. The sludge synthesis rate is comparatively low. Mit dem erfindungsgemäßen Reaktor sind eine Reihe von Vorteilen zu erzielen.With the reactor according to the invention a number of advantages can be achieved. Das zu behandelnde Abwasser wird wechselweise aeroben und anaeroben Verhältnissen in einem Fließ- und einem WirbelbettThe wastewater to be treated is alternately aerobic and anaerobic conditions in a fluidized bed and a fluidized bed

ausgesetzt. Alle für die Abwasserbehandlung wesentlichen Mikroorganismengruppen finden im Reaktor die für sie notwendigenexposed. All groups of microorganisms essential for wastewater treatment find the necessary in the reactor for them

Milieubedingungen:Environmental conditions: Nitrifikanten - ausreichend Sauerstoff zur Nitrifikation von N-VerbindungenNitricants - sufficient oxygen to nitrify N compounds

P-eliminierende - anaerob-anoxische Bedingungen zur Eliminierung niedemolekularer Verbindungen und aerobe Mikroorganismen zur P-Aufnahme aus dem AbwasserP-eliminating - anaerobic-anoxic conditions for the elimination of low molecular weight compounds and aerobic microorganisms for P uptake from wastewater

Hydrolysebakterien - anaerob-anoxische Bedingungen zur Bildung niedermolekularer organischer Stoffe durch eine hohe BiomassekonzentrationHydrolysis Bacteria - anaerobic anoxic conditions for the formation of low molecular weight organic substances due to a high biomass concentration

Die Erfindung gewährleistet sehr intensive biotechnologische Prozesse. Mit geringem technologischen und apparativen Aufwand wird auf geringstem Raum eine effektive C-, P- und N-Eliminierung möglich. Die Erfindung ist somit besonders bei kleineren und mittleren Anlagen ökonomisch vorteilhaft einsetzbar. Eine Nachrüstung beatehender Anlagen ist mit geringen Kosten möglich.The invention ensures very intensive biotechnological processes. With low technological and equipment expenditure, effective C, P and N elimination is possible in the smallest space. The invention can thus be used advantageously economically, especially in smaller and medium-sized plants. A retrofitting beatehender plants is possible with low costs.

Claims (10)

1. Verfahren zur anaerob-aeroben Abwasserbehandlung mit erhöhter C·, P-und N-Ellminlerung, gekennzeichnet dadurch, daß In einem Reaktor enthaltene verwirbolbare Trägermaterialien über eine unbelüfteto Fließbettzono und eine belüftete Wirbelbettzone Im Kreislauf geführt werden, wobei eine selbsttätige Entnahme von Trägermaterial aus der und Wiederzuführung in die Fließbettzone mittels einer Intensivbelüfteranlage erfolgt und Rücklaufschlamm und/oder ein Tollotrom aus dem Reaktorablauf ganz oder teilweise und/oder zu behandelndes Abwassers ganz oder teilweise in die unbelüftete Fließbettzone eingeleitet wird.1. A process for anaerobic-aerobic wastewater treatment with increased C, P and N Ellminlerung, characterized in that in a reactor contained Verwbarer carrier materials are passed through an unbelüfteto Fließbettzono and a vented fluidized bed zone in the circuit, wherein an automatic removal of carrier material and re-introduction into the fluidized bed zone by means of an intensive aerator plant and return sludge and / or a Tollotrom from the reactor effluent completely or partially and / or treated wastewater wholly or partly is introduced into the non-aerated fluidized bed zone. 2. Reaktor zur anaerob-aeroban Abwasserbehandlung mit erhöhter C-, P- und N-Elimlnierung, wobei Im Reaktor zur teilweisen Immobilisierung von Biomasse verwirbelbare Trägermaterialien enthalten sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Reaktor durch eine oder mehrere Leitwände in eine mittels Intensivbelüfter belüftete Wirbelbettzone und eine unbelüftete Fließbettzone unterteilt ist, wobei die Leitwände von oberhalb des Reaktorbodens bis oberhalb des Wasserspiegels reichen, daß der Zulauf für Abwasser, Rücklaufschlamm und/oder einen Teilstrom aus dem Reaktorablauf in die Fließbettzone mündet, im Reaktor körniges oder stückiges Trägermaterial einer Dichte von 0,4 bis 0,95g/cm³ und einem Durchmesser von 1 bis 30mm enthalten ist und ein Ablauf mit Trägermaterialrückhaltung vorgesehen ist.2. Reactor for anaerobic-aerobic wastewater treatment with increased C-, P- and N-Elimlnierung, wherein in the reactor for the partial immobilization of biomass fluidizable carrier materials are included, characterized in that the reactor through one or more baffles in a ventilated by means of intensive aerator fluidized bed zone and an unvented fluidized bed zone is divided, wherein the guide walls from above the reactor bottom to above the water level, that the feed for wastewater, return sludge and / or a partial flow from the reactor effluent in the fluidized bed zone, in the reactor granular or lumpy support material of density 0 , 4 to 0.95 g / cm ³ and a diameter of 1 to 30 mm is included and a drain with support material retention is provided. 3. Reaktor nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Volurnenanteil der Fließbettzone am Gesamtreaktorvolumen 10 bis 40% beträgt.3. Reactor according to claim 2, characterized in that the Volurnenanteil of the fluidized bed zone in the total reactor volume is 10 to 40%. 4. Reaktor nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Wirbelbettzone im Betriebszustand 10-40 Vol.-% Trägermaterial enthält.4. Reactor according to claims 2 and 3, characterized in that the fluidized bed zone in the operating state contains 10-40 vol .-% carrier material. 5. Reaktor nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Intensivbelüfter ein in der Wirbelbettzone angeordneter Tauchstrahlbelüfter Ist.5. Reactor according to claims 2 to 4, characterized in that the intensive aerator is arranged in the fluidized bed zone Tauchstrahlbelüfter. 6. Reaktor nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigkeitszuführung des Tauchstrahlbelüfters mit dem Ablauf des Reaktors verbunden ist.6. Reactor according to claim 5, characterized in that the liquid supply of the Tauchstrahlbelüfters is connected to the outlet of the reactor. 7. Reaktor nach den Ansprüchen 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß axialzentrisch unter dem Mündungsquerschnitt des Tauchstrahlbelüfters ein Führungsrohr angeordnet ist, dessen horizontal erweiterte Oberkante sich im Betriebszustand unter dem Wasserspiegel befindet.7. Reactor according to claims 5 and 6, characterized in that axially axially below the mouth cross-section of Tauchstrahlbelüfters a guide tube is arranged, the horizontally extended upper edge is in the operating state below the water level. 8. Reaktor nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Intensivbelüfter ein am Boden der WiiLielbettzone angeordnetes Druckluftbelüftungssystem ist.8. Reactor according to claims 2 to 4, characterized in that the intensive aerator is arranged at the bottom of the WiiLielbettzone compressed air ventilation system. 9. Reaktor nach den Ansprüchen 2 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Reaktorraum durch eine Trennwand geteilt ist, in jedem Teilreaktor eine oder mehrere Leitwände und ein Intensivbelüftersystem angeordnet sind, wobei im ersten Teilreaktor geschlossenporiges Trägermaterial einer Dichte von 0,4 bis 0,95g/cm³ und einem Durchmesser von 1 bis 10 mm und im zweiten Teilreaktor offenporiges Trägermaterial einer Dichte von 0,6 bis 0,95g/cm³ und einem Durchmesser von 5 bis 30 mm enthalten ist, daß der Zulauf für Abwasser in die Fließzone des ersten Teilreaktors und der Zulauf für Rücklaufschlamm und einen Teilstrom aus dem Reaktorablauf in die Fließbettzonen beider Teilreaktoren mündet und der Ablauf des ersten Teilreaktors in die Fließbettzone des zweiten Teilreaktors fühlt9. Reactor according to claims 2 to 8, characterized in that the reactor space is divided by a partition wall, in each sub-reactor one or more baffles and an intensive aerator system are arranged, wherein in the first part reactor closed-cell carrier material of a density from 0.4 to 0, 95g / cm ³ and a diameter of 1 to 10 mm and the second part reactor open-pored carrier material having a density of 0.6 to 0.95 g / cm ³ and a diameter of 5 to 30 mm is included, that the inlet for wastewater in the flow zone the first part of the reactor and the inlet for return sludge and a partial flow from the reactor effluent in the fluidized bed zones of both partial reactors opens and the flow of the first part reactor feels in the fluidized bed zone of the second sub-reactor 10. Reaktor nach den Ansprüchen 8 und 9, gekennzeichnet dadurch, daß das offenporige Trägermaterial PVC-Hohlzylinderkörper mit je einer offenen Pore und/oder Schaumstoffkörper sind.10. Reactor according to claims 8 and 9, characterized in that the open-pore carrier material are PVC hollow cylinder body, each with an open pore and / or foam body.