DE19604659C1 - Festbettreaktor zur Abwasserreinigung, sowie Verfahren zur Betreibung eines solchen Festbettreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung geht zunächst aus von einem Festbettreaktor zur Abwasserreinigung mit einem Reaktorgehäuse, in dem sich ein Festbett aus mit einem Biofilm überzogenen Trägerparti­ kel befindet, wobei Mittel zur Zu- und Ableitung des zu reinigenden, das Festbett durchströmenden Wassers, sowie Mittel zur Belüftung des Festbettes und ferner Fördermittel zur Umwälzung der Trägerpartikel innerhalb des Festbettes vorgesehen sind (Oberbegriff des Anspruches 1).

Festbettreaktoren dienen zur biologischen Reinigung von organisch belasteten Abwässern aller Art, wobei der soge­ nannte "Biofilm" aus sessilen, auf den Oberflächen der Trägerpartikel sich ansiedelnden Mikroorganismen besteht. Derartige Festbettreaktoren und zugehörige Verfahrensmaßnah­ men werden im Unterschied zu Verfahren mit einer suspendier­ ten Biomasse (sogenanntes Belebtschlammverfahren) einge­ setzt. Dabei findet der Abbau der Abwasserinhaltsstoffe durch die auf den Oberflächen der Partikel befindlichen Mikroorganismen statt.

Bei der biologischen Abwasserreinigung in Festbettreaktoren tritt insbesondere das Problem auf, daß es in Folge der Nährstoff- und Substrat-Aufnahme und dem zugehörigen Stoff­ wechsel auf den Oberflächen der Partikel des Festbettes zu einem entsprechenden Wachstum des Biofilmes (bzw. Biomasse) kommt, die kurzfristig eine Verblockung des Festbettes zur Folge haben kann. Es muß daher die im Festbettreaktor akku­ mulierte Biomasse aus dem Festbett herausgespült werden. Dies geschieht üblicherweise durch eine diskontinuierliche, intermittierende Spülung mit Luft oder Wasser oder mit einer Kombination aus Luft und Wasser. Nachteilig sind die hierbei hohen finanziellen Aufwendungen für die zur Spülung erfor­ derlichen Einrichtungen, einschließlich Spülwasservorlagen und Schlammwasservorlagen, sowie für die zur Abtrennung des Schlammes aus dem Schlammwasser erforderlichen Einrichtungen an Behältern und Absetzbecken. Eine solche Anlage und ein solches Verfahren, bei der eine mit Mikroorganismen bewach­ sene Schüttung zur biologischen Reinigung dient, sind aus dem Prospekt "Abwasserreinigung - Reststoffaufbereitung" der Anmelderin bekannt. Dabei wird für die Abwasserreinigung eine Schüttung aus Partikel in der Größenordnung von 1-10 mm Durchmesser verwendet. Nachteilig ist hierbei ferner, wie auch bei anderen ähnlichen Anlagen, daß sich die zur Reini­ gung des Abwassers erforderliche Biomasse vorwiegend im Bereich des Abwasserzulaufes, nämlich dem Bereich der größten Substratkonzentration, ansiedelt und vermehrt, während in den übrigen Bereichen, insbesondere im oberen Bereich des Reaktorvolumens die Biomasse mangels "Nahrung" wesentlich geringer ist. Bei Belastungsspitzen an zu reini­ gendem Abwasser kann es daher trotz eines ausreichend dimen­ sionierten Reaktorvolumens dazu kommen, daß infolge des Fehlens von Biomasse in den - im Normalbetrieb - geringer belasteten Reaktorbereichen es zu verminderten Abbauleistun­ gen kommt.

Zur Beseitigung dieses Nachteiles ist gemäß einer Veröffent­ lichung "Nitrifikation und Denitrifikation im Dynasand-Fil­ ter" in Chemie Technik 3/95 vorgesehen, eine nach dem Luft­ hebeprinzip arbeitende Mammutpumpe vorzusehen. Das Gehäuse des Reaktorbehälters ist dabei über etwa die Hälfte bis zwei Drittel der Behälterlänge zylindrisch ausgebildet und läuft dann im unteren Bereich des Behälters konisch zu einer Spitze zusammen. Die vorgenannte Mammutpumpe endet kurz oberhalb der Spitze dieses Konus. Dieser, an sich als Sand­ filter konzipierte Reaktor kann auch mit Trägerpartikeln in Form der Sandkörner ausgestattet werden, wobei diese Träger­ partikel mit einem Biofilm umgeben sind. Der vorgenannte Stand der Technik gemäß Veröffentlichung in Chemie Technik 3/95 erfüllt die Merkmale des eingangs genannten Oberbegrif­ fes des Anspruches 1. Dieser Festbettreaktor erlaubt zwar eine kontinuierliche Spülung und Reinigung des verschmutzten Wassers. Auch ist mittels der Mammutpumpe eine gewisse Umschichtung der auf Sandkörnern befindlichen Biomasse des Festbettes von unten nach oben und von oben nach unten durchführbar. Die Bewegung des Wassers in der Mammutpumpe und damit das Mitreißen der Partikel erfolgt in bekannter Weise durch zugeführte Druckluft. Nachteilig ist hierbei, daß von der gesamten Bauhöhe des Reaktorbehälters nur die Hälfte bis maximal zwei Drittel zum biologischen Abbau mittels eines Festbettes genutzt werden kann, da der ko­ nisch zusammenlaufende untere Bereich des Reaktorbehälters mangels Belüftung und Wasserzufuhr nicht zum biologischen Abbau genutzt werden kann. Die erforderliche große Bauhöhe bedingt einen entsprechenden apparativen Mehraufwand. Ferner ist es bei diesem Stand der Technik nachteilig, daß ein Reaktor mit eigens angepaßter Bauart und einer zentral angeordneten Mammutpumpe vorgesehen ist. Dies erfordert entsprechende Sonderanfertigungen. Auch lassen sich je nach den örtlichen Verhältnissen oft nur Reaktoren mit einer geringen Bauhöhe unterbringen, wodurch das vorgegebene Höhenmaß überschreitende Reaktoren nicht eingesetzt werden können. Hinsichtlich der weiteren Anwendung eines solchen Festbettreaktors ist der Veröffentlichung aus Chemie Technik 3/95 nur noch eine Suspensaentnahme und ferner eine Rest­ nitrifikation zu entnehmen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei diesem Stand der Technik die Belüftung oberhalb der trichterförmigen Wasserzufuhr vorgesehen ist. Der darunter befindliche Sand fließt zwar zur Mammutpumpe, steht aber nicht zur aeroben biologischen Abwasserreinigung zur Verfügung.

Demgegenüber besteht die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung darin, bei gleichzeitiger Minimierung der Bauhöhe des Festbettreaktors und des Aufwandes für die Spülung eine möglichst optimale Gleichverteilung der aktiven Biomasse über das Reaktorvolumen zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist zunächst, ausgehend vom Ober­ begriff des Anspruches 1, gemäß dessen Kennzeichen vorgese­ hen, daß im unteren Bereich des Reaktorgehäuses ein im wesentlichen ebener, horizontal verlaufender Boden mit den Mitteln für das Einbringen des zu reinigenden Wassers in das Reaktorgehäuse vorgesehen ist, wobei auf diesem Boden das Festbett ruht, daß die Wände des Reaktorgehäuses von diesem Boden her nach oben senkrecht verlaufen und daß das unten gelegene Ende des Fördermittels sich dicht oberhalb des Bodens befindet. Somit kann gegenüber dem Stand der Technik gemäß Veröffentlichung in Chemie Technik 3/95 fast die gesamte Länge des Reaktorbehälters mit dem aktiven Festbett gefüllt und daher die vorhandene Bauhöhe optimal für die Abwasserreinigung ausgenutzt werden. Der mit der Erfindung gegebene Wegfall des unteren konischen Teiles (Trichter) des zuletztgenannten Standes der Technik ergibt ferner den Vorteil, daß das über dem Boden befindliche Festbett in seinem gesamten Querschnitt von dem zu reinigenden Wasser und der Belüftung gleichmäßig durchsetzt wird. Eine Anord­ nung nach der Erfindung kann außerdem in bereits ausgeführte Festbettreaktoren nachträglich installiert werden. Die Gehäuse von Festbettreaktoren sind in ihrem Querschnitt in der Regel zylindrisch, gegebenenfalls auch polygon ausge­ führt, wobei die Fläche ihres Bodens gleich der Quer­ schnittsfläche im übrigen Bereich des Reaktorgehäuses ist. Nachrüstungen schon bestehender Festbettreaktoren sind möglich. Falls der nachzurüstende Bioreaktor dies erfordert, ist dessen Boden auszubilden. Außerdem sind die Fördermittel gemäß der Lehre der Erfindung vorzusehen und auszugestalten. In dem Zusammenhang ist es von besonderer Bedeutung und Vorteil, daß die Erfindung gemäß Anspruch 3 eine problemlose Anpassung an unterschiedliche Größen des Bodens bzw. des waagerechten Querschnittes eines Festbettreaktorgehäuses erlaubt. Da der Ansaugpunkt der Umwälzeinrichtung (Pumpe) in geringem Abstand über dem Boden oder über einer evtl. aufge­ brachten Stützschicht (siehe Anspruch 7) liegt, wird das dort vorhandene und biologisch aus den eingangs genannten Gründen stark angereicherte Festbettmaterial zusammen mit dem zuströmenden Abwasser innerhalb des Rohres einer solchen Pumpe durch das Festbett nach oben zu einer dort installier­ ten Wäscheeinrichtung gefördert. Hier wird das körnige Festbettmaterial von der losen Biomasse befreit. Hierzu und zu weiteren damit zusammenhängenden Maßnahmen wird auf die Erläuterung im Ausführungsbeispiel und auch auf den Anspruch 12 verwiesen. Da mit der Erfindung die Umwälzeinrichtung sich mit ihrem unteren Ende im unteren Bereich des aktiven Festbettes, nämlich kurz oberhalb des Bodens oder der Stütz­ schicht befindet, kann sie - im Gegensatz zur Anordnung nach der Veröffentlichung in Chemie Technik 3/95 - das Festbett in seinem aktiven Bereich erfassen und nach oben befördern Man kann mit der Erfindung ferner die Zufuhr des zu reini­ genden Wassers und der Luft wesentlich besser den Anforde­ rungen der biologischen Reinigung anpassen. Es arbeiten also die Mittel des Oberbegriffes und die Mittel des Kennzeichens des Anspruches 1 synergistisch zur Lösung der Aufgabenstel­ lung und Erzielung der erläuterten Vorteile zusammen.

Gemäß Anspruch 2 ist eine bevorzugte Ausführung des Förder­ mittels eine nach dem Lufthebeprinzip arbeitende Wasser/ Feststoffpumpe, beispielsweise eine sogenannte Mammutpumpe. Es könnte aber auch eine Wasserstrahlpumpe vorgesehen sein. Solche Pumpenarten empfehlen sich deswegen weil sie mit Druckluft oder Druckwasser arbeiten, so daß ein Zusammen­ prall der mit der Biomasse umgebenen Trägerpartikel mit mechanischen Pumpenteilen und damit die Gefahr eines Ablö­ sens der Biomasse von den Partikeln entsprechend reduziert ist.

Aufgrund des ebenen waagerechten Bodens kann man beliebig viele solcher Pumpen nebeneinander setzen (siehe hierzu die Merkmale des Anspruches 3), da man nicht, wie bei dem zu­ letzt erläuterten Stand der Technik, für jede Mammutpumpe eine gesonderten Konus bzw. Trichter sowie zwischen den Mammutpumpen Zwischenwände benötigt. Vielmehr können die mit der Erfindung erforderlichen Pumpen, insbesondere Mammutpum­ pen in einem gemeinsamen Reaktorgehäuse mit entsprechendem Reaktorquerschnitt untergebracht werden.

Die Erfindung betrifft ferner Verfahrensmaßnahmen für den Betrieb eines nach der Erfindung ausgestalteten Festbett­ reaktors. Diese Verfahrensmaßnahmen können zusammen mit der Erfindung in vorteilhafter Weise angewendet werden. Hierzu wird auf die Ansprüche 8 bis 12 verwiesen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weite­ ren Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und ferner der Zeichnung und deren Erläuterung zu entnehmen. In der, im wesentlichen schematischen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Fest­ bettreaktor nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 im vergrößerten Maßstab und unter Weglassung des Reaktorgehäuses und -deckels die Einzel­ heit III in Fig. 1, einschließlich der Mammutpumpe.

Die Fig. 1, 2 zeigen das Ausführungsbeispiel eines Fest­ bettreaktors nach der Erfindung, bestehend aus dem Gehäuse 1, einem oberen Deckel 2 und einem unteren Abschluß 3. Eine Abdeckelung zum oberen Abschluß dieses Reaktors ist im Normalfall nicht vorgesehen. Sie wäre lediglich bei einer im Einzelfall geforderten Abluftbehandlung notwendig. Ferner ist im unteren Bereich des Reaktorgehäuses ein Boden 4 vorgesehen, in den der Zulauf 5 des zu reinigenden Wassers mündet. Das zulaufende Wasser wird durch eine Reihe von Düsen 6 oder ähnliche Verteileinrichtungen, die sich gleich­ mäßig über die gesamte Oberfläche des Bodens 4 verteilen (siehe hierzu auch Fig. 2) in Pfeilrichtung 7 nach oben gefördert. Hiermit gelangt der Zulauf in den Bereich des Festbettes 8, das sich oberhalb des Bodens 4 befindet und auf diesem aufliegt. Gegebenenfalls kann noch eine Stütz­ schicht 9 zwischen dem Festbett 8 und dem Boden 4 vorgesehen sein, die aus einem grobkörnigen Material (z. B. Kies) be­ steht. Das Material des Festbettes besteht aus körnigem Material, beispielsweise Blähton, das an seiner Oberfläche mit Mikroorganismen (Biofilm bzw. Biomasse) umgeben ist. Diese mit Biomasse versehenen Trägermaterialien werden auch Aufwuchskörper genannt, die einen Durchmesser von 1 bis 10 mm haben und bilden das Bett 8 in Form einer losen Schüt­ tung. Da diese Schüttung filterähnlich ist wird sie auch als Biofilter bezeichnet.

Insbesondere Fig. 2 zeigt, daß der Boden 4 im wesentlichen eben und ferner horizontal verläuft. Die Wände des Reaktor­ gehäuses 1 erstrecken sich senkrecht vom Rand des Boden 4 nach oben, so daß die Bodenfläche der waagerechten Quer­ schnittsfläche durch das Reaktorgehäuse 1 entspricht. Bevor­ zugt bildet das Reaktorgehäuse 1 mit Boden 4 und Deckel 2, sowie Unterboden 3 einen Zylinder. Es könnte aber auch einen anderen als runden Horizontalquerschnitt haben.

Ferner kann mit Hilfe der Düsen 6 des Bodens 4, oder mit weiteren darin vorgesehenen Düsen Luft in Richtung der Pfeile 7 in das Festbett 8 eingeführt werden. Diese Luftzu­ fuhr ist für die aktive Tätigkeit der Mikroorganismen erfor­ derlich. Die Luftzuführung muß aber nicht durch den für die Wasserzuführung vorgesehenen Boden erfolgen. Hierzu können auch andere Luftzuführmittel vorgesehen werden, die sich allerdings unterhalb des Festbettes 8 befinden sollten.

Das zu reinigende Wasser strömt im Festbett 8 nach oben, bis es in gereinigtem Zustand mit dem Ablauf 10 abgeführt wird. Hinsichtlich Einzelheiten wird auf die Darstellung der Fig. 3 und die zugehörige Erläuterung verwiesen.

Vom oberen Bereich des Reaktorgehäuses her erstreckt sich in diesem Beispiel als Fördermittel zumindest eine Mammutpumpe 11 nach unten, deren unteres Ende 12 in einem nur geringen Abstand vom Boden 4 bzw. der Stützschicht 9 mündet. Anstelle der Mammutpumpe könnte auch eine andere Pumpe vorgesehen sein, bevorzugt eine solche Pumpe (z. B. Wasserstrahlpumpe), die ebenso wie die Mammutpumpe das Gut nicht mit mechanisch bewegten Teilen zusammenbringt. Die Mammutpumpe 11 trans­ portiert das im unteren Bereich des Festbettes 8 befind­ liche, mit einer starken Biomasse versehene Trägermaterial des Festbettes nach oben, während im oberen Bereich des Reaktorgehäuses befindliches mit relativ wenig Biomasse versehenes Trägermaterial nach unten rutscht. Dieser Kreis­ lauf ist weiter unten näher anhand der Fig. 3 erläutert.

Das Beispiel der Fig. 1, 2 zeigt, daß für die dort vorhande­ ne Grundfläche des Bodens 4, d. h. Querschnittsfläche des Gehäuses 1 es zweckmäßig ist, mehrere, hier insgesamt vier Mammutpumpen 11 gleichmäßig über die vorgenannte Grundfläche und Querschnittsfläche verteilt anzuordnen. Jede Mammutpumpe hat um ihr unteres, das Trägermaterial ansaugende Ende 12 einen gewissen geometrischen Wirkungskreis, innerhalb dessen noch Trägermaterial angesaugt werden kann. Die Plazierung der Mammutpumpen ist so, daß alle Bereiche der Grundfläche des Bodens 4 noch erfaßt, d. h. dort vorhandenes Trägermate­ rial angesaugt wird.

Der Festbettreaktor nach der Erfindung wird bevorzugt in dem erläuterten Gleichstromprinzip betrieben, d. h. das zu reini­ gende Wasser und die Luft strömen in gleicher Richtung von unten nach oben. Es könnte gegebenenfalls auch das zu reini­ gende Wasser von oben nach unten geführt werden (Gegenstrom­ prinzip). Es ist bevorzugt ein kontinuierlicher Betrieb vorgesehen. Ein diskontinuierlicher Betrieb, bei dem das Abwasser aus einer Vorlage heraus chargenweise verarbeitet wird, liegt ebenfalls im Bereich der Erfindung.

Die biologische Abwasserbehandlung nach der Erfindung kann unter aeroben (Kohlenstoffabbau, Stickstoffoxydation) an­ aeroben (Kohlenstoffabbau mit Methangewinnung) oder anoxi­ schen (Denitrifikationsbedingungen) erfolgen. Hierzu können bekannt Denitrifikations- und Nitrifikationsstufen vorgese­ hen sein. Eine überstöchiometrische Dosierung von Kohlen­ stoffquellen ist nicht notwendig. Die vorgenannten Maßnahmen und die zugehörigen Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden daher hier nicht im einzelnen beschrie­ ben.

Fig. 3 zeigt eine Mammutpumpe 11 mit ihrem unteren Ende 12, in das gemäß den Pfeilen 15 eine Mischung aus verschmutztem Abwasser und Festbettmaterial eingesogen wird. Der größere Anteil des verschmutzten Abwassers fließt gemäß den Pfeilen 7 durch das Bett 8 nach oben. Das verschmutzte Wasser tritt zusammen mit dem geförderten Festbett durch den Austritt 16 aus. Das Festbettmaterial wird gemäß den Pfeilen 17 durch einen trichterförmigen Hohlraum 20 auf die Oberfläche des im Reaktor befindlichen Festbettes zurückgefördert. Dieser trichterförmige Hohlraum oder Spalt 20 wird außenseitig von einem Trichter 23 und innenseitig von einem weiteren Trich­ ter 24 begrenzt. Im Gegenstrom zum Verlauf des Festbett­ materials gemäß Pfeil 17 fließt ein geringer Strom an biolo­ gisch gereinigtem Waschwasser gemäß Pfeil 19 in den Hohlraum oder Trichterschlitz 20 und bewirkt dabei die abschließende Reinigung dieses Festbettmaterials. Der vorgenannte Strom an biologisch gereinigtem Waschwasser kommt von dem Überstand über dem Festbett her. Die treibende Kraft für diesen Wasch­ wasserzufluß 19 ergibt sich daraus, daß der Wasserspiegel 21 in der Wascheinrichtung 13 tiefer liegt als der Wasser­ spiegel 14 des Reaktorüberstandes, d. h. des Wasserspiegels im Ablauf 10. Die gemäß Pfeil 19 und die in der Mammutpumpe 11 geförderten Wassermengen sind im Verhältnis zu der gemäß Pfeil 7 durch den Festbettreaktor strömende Wassermenge gering. Hiermit ist die erläuterte Umwälzung des Festbettes, d. h. Förderung von Festbettmaterial aus dem unteren Bereich des Reaktorgehäuses in dessen oberen Bereich, sowie ein entsprechendes Herunterrutschen des im oberen Bereich des Reaktorgehäuses bisher befindlichen Trägermaterials nach unten und damit die erstrebte Gleichverteilung der aktiven Biomasse über das Reaktorvolumen und dabei auch über die Höhe des Reaktorinnenraumes erreicht. Das gemäß Pfeil 19 und das in der Mammutpumpe 11 geförderte Wasser fließen gemein­ sam über den Schlammwasserablauf in Richtung des Pfeiles 18 zu einer Schlammbehandlung ab. Von dort wird das geklärte Schlammwasser zum Reaktorzulauf zurückgeführt, wobei darauf hinzuweisen ist, daß das in der Mammutpumpe geförderte Abwasser noch nicht biologisch gereinigt ist. Das saubere, durch das Festbett gereinigte Wasser fließt zu dem in Fig. 3 nicht dargestellten Abfluß 10.

Mit den o.g. Maßnahmen wird insbesondere in der Waschein­ richtung 13 das körnige Festbettmaterial von loser Biomasse befreit, die sich vor allem im unteren Reaktorbereich des­ wegen bildet, weil dort die vom zu reinigenden Wasser zuge­ führte "Nahrung" der Biomasse besonders reichlich ist und der Biofilm sich dort entsprechend stark zu einer Biomasse anreichert. Zu diesem Zweck wird (siehe auch oben) ein geringer Anteil des im oberen Reaktorbereich abfließenden gereinigten Abwassers im Gegenstrom gegen das gereinigte Festbettmaterial geführt und zusammen mit dem in der Mammut­ pumpe geforderten Abwasser als Schlammwasser abgezogen. Das Festbettmaterial verläßt über den Festbettaustrag gemäß Pfeil 17 die Mammutpumpe und wird wie erläutert auf das im Reaktor befindliche Festbett aufgelegt. Das Schlammwasser wird extern von seinen festen Inhaltsstoffen befreit und dem Reaktorzulauf zurückgeführt.

Durch eine der Verfahrensmaßnahmen der Erfindung kann die Geschwindigkeit der Bewegung des Festbettes innerhalb des Reaktors variiert werden. Auch ist es möglich, die Festbett­ umwälzung nur in Intervallen mit dazwischen befindlichen Pausen durchzuführen. Dies erfolgt durch entsprechende Änderungen oder Steuerungen der Transportluft in dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel einer Mammutpumpe oder entspre­ chende Änderungen oder Steuerungen eines statt dessen vorge­ sehenen Fördermittels für das das Festbett bildende Träger­ material.

Zusammengefaßt bestehen die Vorteile der Erfindung in der Erzielung des geschilderten Festbettumlaufes bei einer Reduzierung und Vereinfachung der vorzusehenden baulichen Mittel. Insbesondere entfallen groß dimensionierte Aggrega­ te, wie Spülpumpen und Spülbelüfter, die bei anderen Anord­ nungen zur biologischen Reinigung vorzusehen sind. Insbeson­ dere ist es von Vorteil, daß die hier zur biologischen Abwasserreinigung vorgesehenen Festbettreaktoren unabhängig von Rückspül- bzw. Rezirkulationseinrichtungen lediglich nach den Erfordernissen der biologischen Abwasserreinigung kleiner dimensioniert werden müssen und daß ferner die Anordnung nach der Erfindung auch in bereits vorhandenen Festbettreaktoren nachträglich installiert werden kann. Es erfolgt eine maximale Raumausnutzung. Es wird eine zufrie­ denstellende Gleichverteilung der Biomasse im Festbett erreicht, wodurch Belastungsspitzen im zu verarbeitenden Schmutzwasser besser aufgefangen werden können.

Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale sowie ihre Kombinationen untereinander sind erfindungswesentlich, soweit sie nicht ausdrücklich als bekannt bezeichnet sind.

Claims (12)

1. Festbettreaktor zur Abwasserreinigung mit einem Reaktor­ gehäuse, in dem sich ein Festbett aus mit einem Biofilm überzogenen Trägerpartikeln befindet, wobei Mittel zur Zu- und Ableitung des zu reinigenden, das Festbett durchströmenden Wassers, sowie Mittel zur Belüftung des Festbettes und ferner Fördermittel zur Umwälzung der Trägerpartikel innerhalb des Festbettes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Reaktorgehäuses (1) ein im wesentlichen ebener, horizon­ tal verlaufender Boden (4) mit den Mitteln (6) für das Einbringen des zu reinigenden Wassers in das Reaktorge­ häuse vorgesehen ist, wobei auf diesem Boden das Fest­ bett (8) ruht, daß die Wände des Reaktorgehäuses von diesem Boden her nach oben senkrecht verlaufen und daß das unten gelegene Ende (12) des Fördermittels (11) sich dicht oberhalb des Bodens befindet.

2. Festbettreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermittel eine auf dem Lufthebeprinzip be­ ruhende Wasser/Feststoffpumpe, z. B. eine Mammutpumpe oder eine Wasserstrahlpumpe, vorgesehen ist.

3. Festbettreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Anpassung an die Größe der Fläche des Bodens (4) und damit die Größe des waagerechten Quer­ schnittes des Reaktorgehäuses (1) eine entsprechende Anzahl von Pumpmitteln (11) vorgesehen und gleichmäßig über den waagerechten Querschnitt des Reaktorgehäuses verteilt in diesem angeordnet ist, wobei sich die Wir­ kungskreise der einzelnen Pumpmittel soweit überlappen, daß die gesamte Fläche, zumindest ein wesentlicher Bereich der gesamten Fläche des Querschnittes, davon erfaßt ist.

4. Festbettreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung der Luft sich im Boden (4) befinden.

5. Festbettreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Luftzuführung vom Boden getrennt, jedoch unterhalb des Festbettes (8) vorgesehen sind.

6. Festbettreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß eine aus bevorzugt grobkörni­ gem Material bestehende Stützschicht (9) für das Fest­ bett (8) oberhalb des Bodens (4) auf diesem aufliegend vorgesehen ist, wobei das untere Ende oder die unteren Enden (11) des oder der Pumpmittel dicht oberhalb der Stützschicht endet oder enden.

7. Festbettreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ge­ kennzeichnet durch eine Wascheinrichtung (13) im oberen Bereich des Reaktorgehäuses (1) zur Trennung loser Biomasse vom körnigen Trägermaterial des Festbettes (8).

8. Verfahren zum Betreiben eines Festbettreaktors nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeich­ net durch ein Gleichstromprinzip, bei dem das zu reini­ gende Wasser das Reaktorgehäuse von unten nach oben durchströmt.

9. Verfahren zum Betreiben eines Festbettreaktors nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Anwendung des Gegenstromprinzipes, daß das zu reinigende Wasser das Festbett (8) von oben nach unten durchströmt.

10. Verfahren zum Betreiben eines Festbettreaktors nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein kontinuierlicher, oder ein diskontinuierlicher mit Chargen arbeitender Betrieb vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Betreiben eines Festbettreaktors nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Einstellung des Fördermittels, z. B. im Fall einer Mammutpumpe der Einstellung der Transportluftmenge, die Umlaufgeschwindigkeit der Trä­ germaterialien des Festbettes variiert wird.

12. Verfahren zum Betreiben eines Festbettreaktors nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese biologische Abwasserbehandlung unter aeroben (Kohlenstoffabbau, Stickstoffoxydation), anaeroben (Kohlenstoffabbau mit Methangewinnung) oder anoxischen (Denitrifikation) Bedingungen vorgenommen wird.