DE2738181A1

DE2738181A1 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln einer abfallhaltigen fluessigkeit

Info

Publication number: DE2738181A1
Application number: DE19772738181
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hagiwara
Original assignee: Research Corp
Current assignee: Research Corp
Priority date: 1976-08-24
Filing date: 1977-08-24
Publication date: 1978-03-02
Also published as: GB1541784A; FR2362792A1; JPS5330774U; US4126545A

Description

Henkel, Kern, Feiler fir Hänzel Patentanwälte

Research Corporation ...,

Möhlstraße 37 New York, V. St.A. D-8000München

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid

Hz/da

Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln einer abfallhaltigen

Flüssigkeit

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Behandeln einer abfallhaltigen Flüssigkeit, in der eine Flüssigkeit, die organischen Abfall enthält, durch
bakteriologische Behandlung gereinigt wird.

Vielfältige Vorrichtungen sind bereits zum Reinigen einer abfallhaltigen Flüssigkeit bekannt, indem man derartige Flüssigkeiten in Berührung mit einer Bakterienkultur bringt. Eine derartige Vorrichtung ist in US-PS 3 563 888 beschrieben, in der abfallhaltige Flüssigkeiten in vertikaler Richtung durch einen Behälter umgeleitet werden, der mit porösen Filtermedien gefüllt ist, die einen Bewuchs mit Bakterienkulturen aufweisen. Ein anderes Beispiel ist die Vorrichtung, die in US-PS 3 732 160 beschrieben ist, in der mehrere stationäre Filtermedien, die im Inneren eines Reinigungstanks horizontal befestigt und in geeigneter Weise mit Abstand voneinander getrennt angeordnet sind, vorgesehen sind, um die Berührung zwischen dem Abfallmaterial und der Flüssigkeit und den

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Bakterien auf den Filtermedien zu fördern. Die Anlage sorgt für die Reinigung der abfallhaltigen Flüssigkeit durch Umleiten und nochmaliges Umleiten der Flüssigkeit zwischen den Filtermedien im Reinigungstank. Bei einer Vorrichtung zum Behandeln von Abfallflüssigkeit dieser Art neigen allerdings die Bakterien dazu, sich rasch zu vermehren und somit den Raum zwischen den Filtermedien aufzufüllen, was eine Zunahme am hydraulischen Widerstand gegenüber der abfallhaltigen Flüssigkeit und zeitweise eine mechanische Verstopfung gewisser Abschnitte des Raums zwischen den Filtermedien verursacht. Als Ergebnis hiervon verringert sich der Strömungsdurchsatz der abfallhaltigen Flüssigkeit und dies führt umgekehrt wieder zu einer Abnahme in der Sauerstoffmenge, die den Bakterien zugeführt wird, und damit zu einer begleitenden Abnahme in der Berührungshäufigkeit zwischen den Bakterien und dem Abfallmaterial in der abfallhaltigen Flüssigkeit. Der Gesamtwirkungsgrad der Reinigungsbehandlung wird hierbei verringert.

Ein besonderer Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der Behandlung einer abfallhaltigen Flüssigkeit in einer Vorrichtung, die mehrere untergetauchte, langsam rotierende Bakterienbewuchsflachen aufweist, die einen Abstand zueinander aufweisen, sich in einer horizontalen Ebene erstrecken und an einer vertikalen, rotierenden Welle angebracht sind. Die Bakterienbewuchsflachen, die als im wesentlichen flache Scheiben ausgebildet sein können, werden in einem Behandlungstank für Abfallwasser untergetaucht gehalten, wenn die abfallhaltige Flüssigkeit über sie hinweg, durch sie hindurch und um sie herum geleitet wird. Der Tank kann mit verschiedenen Sätzen von Bewuchsflächen und Wellen versehen sein, die zwischeneinander eingreifen und voneinander getrennt angeordnet sind.

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Vorrichtung und Verfahren der vorliegenden Erfindung werden somit auf die Überwindung der weiter oben erwähnten Nachteile abgestellt. Die Vorrichtung ist noch mit weiteren Einzelheiten dargestellt und beschrieben unter Bezugnahme auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine Vorderansicht im Querschnitt ist, die ein

erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Querschnitt längs Linie 2-2 ist,

Fig. 3 eine Vorderansicht im Querschnitt ist, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur ^ im Querschnitt ist, der längs Linie 3-3 vorgenommen wurde, und

Fig. 5 die Ansicht des Querschnitts eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist.

Die vorliegende Erfindung wird nun in Anbetracht der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Beim ersten Ausführungsbeispiel, das in Figur 1 und 2 dargestellt ist, ist der Tank 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Reinigen von Abfallflüssigkeit, die organische Abfälle enthält. Der Behandlungstank 1 ist mit einem Zuflußrohr oder Einlaß 3 versehen, um die abfallhaltige Flüssigkeit im Tank am einen Ende und zum oberen Abschnitt hin zuzuführen, sowie mit einem Ablaßrohr oder Auslaß 4 zum Abgeben der behandelten abfallhaltigen Flüssigkeit, das auf der gegenüberliegenden Seite des Behälters 1 an einer Stelle angebracht ist, die ein wenig höher liegt als die Anbringungsstelle des

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Zuflußrohres 3. Eine Abdeckplatte 5 ist im Inneren des Behandlungstanks 1 horizontal in einer Höhe angebracht, die ein wenig unter der des Zuflußrohrs 3 liegt und in der Nähe des Zuflußrohres 3 mit einer öffnung 6 versehen ist, während eine Luftheberpumpe 7 mit einer öffnung 8 an der Oberseite in Vertikalrichtung von der Abdeckplatte 5 in der Nähe des Ablaßrohres 4 herabhängt. Ein Kanal ist zwischen dem unteren Ende der Luftheberpumpe 7 und dem Bodenabschnitt des Behandlungstankes 1 gebildet und sorgt für die Zirkulation der abfallhaltigen Flüssigkeit im Inneren des Behandlungstanks. Ein Luftrohr 9 ist im allgemeinen längs der Achse der Luftheberpumpe 7 angeordnet und endet in der Nähe ihres unteren Abschnitts. Das andere Ende des Luftrohres 9 ist an einen Luftkompressor angeschlossen, der nicht gezeigt ist.

Mehrere drehbare Filtermedien 10 sind im Inneren des Behandlungstanks 1 unter der Abdeckung 5 angeordnet. Diese Filtermedien, wie sie bezeichnet sind, sind Oberflächen, auf denen aktive Bakterienkulturen anhaften und wachsen. Sie sind untergetaucht und sind deshalb nicht unmittelbar der Atmosphäre ausgesetzt, so daß die wachsende Bakterienkultur hochporös und flockig ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Filtermedien die Form großer, flacher Scheiben auf, es können allerdings auch andere Ausbildungen und Formen verwendet werden. Jede Filtermedienscheibe 10 ist an ihrer entsprechenden vertikalen drehbaren Welle 12 befestigt, die von der Abdeckung 5 herabhängt oder wahlweise am Boden des Behandlungsgefäßes befestigt ist. Jede Welle 12 ist mit einem Kegelzahlrad 14 versehen, das seinerseits in Berührung mit seinem kämmenden Kegelzahnrad 16 steht, das an einer horizontalen Welle 18 angeschlossen ist. Die horizontale Welle 18 ist an einen Elektromotor angeschlossen (nicht gezeigt), der

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die Kegelräder 14, 16, die vertikale Welle 12 und die Filtermedien 10 innerhalb des Behandlungstanks 1 dreht. Es wird darauf hingewiesen, daß während der Tätigkeit der Anlage die Filtermedien 10 in der abfallhaltigen Flüssigkeit untergetaucht sind, da der Flüssigkeitsspiegel im Tank mindestens so hoch ist wie die Abdeckplatte 5, die oberhalb der obersten Filtermedienscheibe liegt.

Jede vertikale Welle 12 und ihre angebrachten Filtermedien 10 dreht sich in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Nachbarwelle, wie dies durch die Anordnung der entsprechenden Kegelräder 16 bestimmt ist. Die Getriebeanordnung kann, falls gewünscht, derart gewechselt werden, daß die Filtermedien 10 alle in derselben Richtung drehen. Die Drehgeschwindigkeit liegt zwischen 0,5 bis etwa 5 Umdrehungen pro Minute (min ) in Abhängigkeit von den Bedingungen im Behandlungstank 1, der Natur der Abfallflüssigkeit, die behandelt wird, und dgl.. Die Filtermedien 10 sind an vertikalen Wellen 12 derart angeordnet, daß die Platten übereinandergestapelt sind und daß eine Überlappung zwischen benachbarten Sätzen drehhender Platten vorliegt. Der Abstand zwischen den Platten kann so klein wie etwa 12,7 mm oder auch größer sein,

was wieder von den vorliegenden Behandlungsbedingungen abhängt. Das Ausmaß der Überlappung der Filtermedien kann bei der Konstruktion gewählt werden und kann größer oder auch kleiner sein als bei den speziellen Ausführungsbeispielen, die dargestellt sind.

Während des Betriebes des Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in Figur 1 und 2 dargestellt ist, fließt Abfallflüssigkeit, die organische Abfallstoffe enthält, kontinuierlich in den Behandlungstank ein, wobei der Strom hiervon in der Figur

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— ο —

durch kleine Pfeile angezeigt ist, und zwar durch das Zuflußrohr 3, und die organischen Abfallstoffe werden von den Bakterienkulturen umgewandelt, die schwach an jedem der Filtermedien oder Platten 10 anhaften. Auf diese Weise wird die abfallhaltige Flüssigkeit gereinigt, während sich zur selben Zeit die Bakterien in den Räumen zwischen den Filtermedien vermehren. Die Filtermedien 10 werden völlig unter der Oberfläche der abfallhaltigen Flüssigkeit gehalten, während ein Flüssigkeitsrückstrom nach oben vom Luftheberrohr 8 quer über die Filtermedienfläche durch die öffnung 6 eintritt.

Werden die Filtermedien 10 von den drehenden vertikalen Wellen 12 in Bewegung versetzt, sind die porösen und flockigen Bakterienkulturen hieran sowohl inneren als auch äußeren Kräften ausgesetzt , die durch die Turbulenz der abfallhaltigen Flüssigkeit erzeugt werden, wenn sie durch den Tank und über die Filtermedien hinweg hindurchströmt. Diese Bakterienkulturen haften schwach an den Filtermedien 10 an und sind auch einer Zentrifugalkraft ausgesetzt, wenn die Filtermedien rotieren. Als Ergebnis hiervon werden die porösen und flockigen Bakterienkulturen, die sich in den Zwischenräumen zwischen den verschiedenartigen, einander überlappenden Filtermedien vermehren, daran gehindert, an die Filtermedien derart angeheftet zu werden, daß eine übermäßige oder lokale Vermehrung von Bakterien nicht länger auftritt. Diese Ausbildung räumt also das mechanische Verstopfen der Abfallbehandlungsanlage aus oder verringert es wesentlich.

Die derart behandelte abfallhaltige Flüssigkeit, in der die organischen Abfallstoffe verringert wurden, steigt innerhalb des Luftheberrohres 7 an, wenn sie von Luftblasen nach oben geschoben wird, die durch komprimierte Luft erzeugt

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werden, die vom unteren Ende des Luftrohres 9 in das Luftheberrohr 7 abgegeben werden. Während des Betriebs empfängt die abfallhaltige Flüssigkeit eine partielle Sauerstoffzufuhr während dieser Förderbewegung nach oben, erreicht das obere Ende des Luftheberrohres 8, strömt über die Abdeckplatte 5 zur öffnung 6, tritt durch diese nach unten hindurch und fließt wieder durch den Raum zwischen den Filtermedien 10 zur Mitte des Reinigungstanks 1. Im Wiederholungszyklus strömt sie durch den Zwischenraum zwischen den Filtermedien, erreicht das untere Ende des Luftheberrohres 7 und steigt wieder in dessen Innenseite an wie zuvor. Die abfallhaltige Flüssigkeit wird somit gereinigt, wenn sie in der beschriebenen Weise wiederholt umläuft.

Im Verlauf der Behandlung wird die abfallhaltige Flüssigkeit mehrere Male umgepumpt, was ein Verhältnis einer wesentlichen Rezirkulierung zum Durchsatz ermöglicht. Das Rezirkulierungsverhältnis ist gleich der Menge von Abfallflüssigkeit oder Wasser, das durch die Luftheberpumpe im Tank pro Zeiteinheit umgepumpt wird, dividiert durch die Menge an Flüssigkeit oder Abfallwasser, das durch den Behandlungsprozess pro Zeiteinheit hindurchströmt. Dieses Rezirkulierungsverhältnis ist in hohem Grade veränderlich und wird in Übereinstimmung mit Natur und Bedingungen der Verunreinigungen in der Abfallflüssigkeit, die umzuwandeln ist, ausgewählt. Vom Gesichtspunkt eines wirtschaftlichen Betriebes aus gesehen ist es immer wünschenswert, die Luftmenge, die dem Luftheberrohr zugeführt wird, auf ein Minimum zu reduzieren, und umgekehrt das Volumen der Flüssigkeit oder des Wassers, das im Tank umgepumpt wird. Die Anlage ist derart ausgebildet, daß die umlaufende Flüssigkeit verhältnismäßig gleichmäßig durch die Räume des untergetauchten Filters im Tank strömt, was die Aufnahme von Sauerstoff in die Anlage erleichtert. Sauerstoff wird vorzugsweise in

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"fT"

einer möglichst hohen Menge zur Umsetzung des Abfallmaterials verwendet.

Verwendet man ein festes Filtermedium, wie es in US-PS 3 732 dargestellt ist, dann hat sich herausgestellt, daß mit Platten, die einen geringen Abstand von etwa 50,8 mm aufweisen sollen, schwierig ist, die Strömung der umlaufenden Flüssigkeit im Gefäß aufrechtzuerhalten, selbst bei kontinuierlichem Betrieb, und zwar ersichtlich aufgrund eines ungleichmäßigen Bewuchses der Bakterienkultur zwischen den mit Abstand zueinander angeordneten Platten. Somit liegt ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, nicht nur einen gleichmäßigen Ausgangsstrom umlaufender Flüssigkeit im Behälter vorzusehen, sondern auch sicherzustellen, daß der Strom über einen nennenswerten Zeitraum, d.h. mindestens einige Monate, aufrechterhalten wird, ohne daß die Kanäle in den Filtern und rund um diese herum zugesetzt werden. Das Ausmaß der Bakterienzunahme variiert natürlich mit der Natur und den Betriebsbedingungen, unter denen die Abfallverunreinigungen behandelt werden. Die Ausbildung der vorliegenden Anlage, die ein bewegtes Filtermedium und Bakterienbewuchsflachen vorsieht, dient dazu, ein ungleichmäßiges Bakterienwachstum wesentlich zu verringern, bietet aber auch eine gesamte Zunahme in der Oberflächenberührung zwischen der Bakterienkultur und dem umlaufenden Abfallwasser.

Ein Teil des abfallhaltigen Wassers, das so gereinigt wurde, wird vom Ablaßrohr 4 abgegeben, das an einer Stelle angebracht ist, die ein wenig höher über dem Flüssigkeitsspiegel im Tank liegt als das Zuflußrohr 3. Bei diesem Verfahren weisen, wie oben erwähnt, jedes Filtermedium 10 und der Zwischenraum zwischen den verschiedenen zusammenwirkenden Filtermedien Bakterien oder poröse und flockige Bakterienkulturen

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auf, die an diesen Teilen angebracht sind und sich in geeigneter Weise an diesen aufgrund der Drehung der Filtermedien 10 vermehren. Haben sich die Bakterien erst einmal niedergelassen, dann zirkuliert die abfallhaltige Flüssigkeit durch diese porösen und flockigen Bakterienkulturen, rund um diese herum und in Berührung mit diesen bei einer geeigneten Strömungsgeschwindigkeit. Während dieses Verfahrens nehmen die Bakterien einerseits Sauerstoff auf, der in der abfallhaltigen Flüssigkeit gelöst ist, und berühren andererseits die organischen Abfälle in der abfallhaltigen Flüssigkeit, wobei sie sich wiederholt der Umwandlung und der Vermehrung unterziehen, überdies wird durch die mechanische Wirkung der langsam rotierenden Scheiben oder Platten 10 jeder Überschuß an porösen und flockigen Bakterienkulturen abgebrochen, um ungefähr gleichmäßig und optimal verteilt zu werden. Während jede der rotierenden Achsen 10 in entgegengesetzter Richtung bezüglich ihrer Nachbarachse umläuft, kann tatsächlich dieselbe Wirkung auch erzeugt werden, wenn die zwei Nachbarachsen in derselben Richtung umlaufen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 bis 5 gezeigt. Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen; ein Reinigungstank oder -gefäß 30 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit nur einer rotierenden Achse 32 versehen, an der mehrere Filtermedien oder -platten 34 angebracht sind. In diesem Beispiel kann der Reinigungstank 30 in der Form zylindrisch sein, wie in Fig. 4 gezeigt, oder rechteckig, wie in Fig. 5 gezeigt. Unter Bezugnahme auf den zylindrischen Aufbau ist ein innerer Zylinder 36 konzentrisch zur Innenwand des Reinigungstanks 30 und mit einem geeigneten Abstand hierzu vorgesehen. Das obere Ende des inneren Zylinders 3 6 ist ein wenig tiefer angebracht als das untere

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Ende des Reinigungstanks 30, wobei das untere Ende bis in die Nähe des Bodens des Reinigungstanks 30 hinunterreicht. Zwischen dem Reinigungstank 30 und dem inneren Zylinder 36 sind zwei Luftheberkanäle 38 ausgebildet, und zwar vorzugsweise an diagonal gegenüberliegenden Stellen, wobei jeder derartige Luftheberkanal vom Reinigungstank 30,dem inneren Zylinder 36 und zwei mit geeignetem Abstand angeordneten Trennwänden 40 begrenzt ist. Es können in Abhängigkeit von der Natur des zu behandelnden Abfallwassers auch mehrere Luftheberpumpen vorgesehen sein. Sie sind vorzugsweise, aber nicht unbedingt notwendigerweise, ziemlich gleichmäßig rund um den Umfang des Zylinders angeordnet. Ein Luftkanal 42 ist etwa durch die Mitte der Luftheberpumpe 38 hindurchgehend angeordnet, wobei sein eines Ende an einen Luftkompressor (nicht gezeigt) angeschlossen ist, und sich das andere Ende in der Nähe der Unterseite der Luftheberpumpe 38 öffnet.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, wo der Reinigungstank 30 in der Form einer quadratischen Säule ausgebildet ist,sind vier derartige Luftheberrohre 38 an den vier Ecken des Quadrats dadurch ausgebildet, daß man geeignete Trennwände 40 vorsieht, und Luftrohre 42, die in die Luftheberrohre 38 auf dieselbe Weise eingesetzt sind, wie dies oben beschrieben ist.

Es wird nun Bezug auf die Ausführungsbeispiele genommen, die in Fig. 3 bis 5 gezeigt sind; in der Mitte des Tanks oder Gefäßes ist eine rotierende Achse vorgesehen, die von einem Elektromotor (nicht gezeigt) oder von einer mechanischen Antriebseinrichtung wie etwa einem Riemen oder dgl. gedreht wird. Die rotierende Achse 32 ist mit mehreren, angebrachten, rechteckigen Filtermedien 34 versehen, die horizontal und mit geeigneten Vertikalabständen angeordnet sind. Die Welle, die

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die Filtermedien dreht, ist im Inneren des Zylinders 36 des Reiiigungstanks 30 der Fig.3, 4 oder im Inneren des rechteckig geformten Reinigungstanks der Fig. 5 drehbar. In der dargestellten Vorrichtung sind die rechteckigen Filtermedien in Dreiersätzen rechtwinklig zur rotierenden Achse 32 und parallel zum benachbarten Satz der Filtermedien angeordnet und angebracht. Die Filtermedien oder die Bakterienbewuchsflachen sind unterhalb der Oberfläche der behandelten Abfallflüssigkeit angeordnet und drehen mit einer ziemlich niedrigen Geschwindigkeit von etwa 0,5 bis ungefähr 5 Umdrehungen pro Minute .

Im Betrieb wird die Abfallflüssigkeit, die organische Abfallstoffe enthält, dem Reinigungstank 30 über ein Zuflußrohr für Abfallflüssigkeit (nicht gezeigt) zugeführt, im wesentlichen auf dieselbe Weise wie oben im Hinblick auf Fig. 1 und beschrieben, und nachfolgend durch das Ablaßrohr 44 abgegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß bezüglich der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in Fig. 1 bis 2 gezeigt sind, der Flüssigkeitsstrom in einer im wesentlichen horizontalen Wirkrichtung verläuft, während der Flüssigkeitsstrom in Figuren 3 bis 5 in einer vertikalen Richtung verläuft.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung stellen eine Vorrichtung mit rotierenden Filtermedien dar, die im Inneren eines Reinigungstanks oder -gefäßes angeordnet sind. D.iese rotierenden Filtermedien setzen alle porösen und flockigen Bakterienkulturen, die sich im Raum zwischen den verschiedenen Filtermedien vermehren, einer äußeren Kraft aus, die durch die Turbulenz der abfallhaltigen Flüssigkeit verursacht WiTd₇ und setzt die Bakterien, die schwach an den Filtermedien anhaften, einer. Zentrifugalkraft aus. Ein Festsetzen der

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porösen und flockigen Bakterienkulturen, die sich in dem Raum zwischen den Filtermedien vermehren, ist verhindert, was nicht nur die mechanische Verstopfung markant verringert, sondern auch eine übermäßige Vermehrung der Bakterien und infolge dessen eine Verringerung im Durchsatz der abfallhaltigen Flüssigkeit durch den Raum zwischen den Filtermedien verhindert. Als Ergebnis hiervon verringert sich nicht die Sauerstoffmenge, die den Bakterien zugeführt wird, oder die Kontakthäufigkeit zwischen den Bakterien und den organischen Abfallstoffen in der abfallhaltigen Flüssigkeit, und die Wirksamkeit der Reinigungsbehandlung nimmt zu.

Die Anzahl und die speziellen Typen der verwendeten Einheiten in einem vorgegebenen Abfallwasserbehandlungsprojekt werden in Abhängigkeit von der Natur des Abfallmaterials, das behandelt werden soll,und der verfügbaren Ausstattung wechseln. Somit können zwei oder mehrere Einheiten oder Gefäße gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beispielsweise derart in Reihe geschaltet, daß das Abfallwasser, wenn es der Reihe nach von einer Einheit in die nächste hindurchgeleitet wird, schrittweise in der Qualität verbessert wird. Auf diese Weise verbessert jede Einheit die Abfallkonzentration, die in der vorherigen Einheit verbleibt, und führt eine zusätzliche Umwandlung durch. Es können auch mehrere Einheiten in Abhängigkeit von den Belastungsbedingungen parallel verbunden sein. Eine bevorzugte Anwendung liegt darin, eine Reihenschaltung von zwei oder drei Einheiten vorzusehen, wobei die erste Einheit, die das Abfallmaterial für die erste Behandlung empfängt, gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, vorzugsweise als das Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 bis gezeigt ist, und wobei die nachfolgenden Einheiten in der Art derartiger Einheiten, wie sie in US-PS 3 732 160 geoffenbart sind, aufgebaut sind. Bei dieser Anordnung wird eine

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wesentliche mechanische Verstopfung in der Anlage in der ersten Einheit verhindert, und es wird den verbleibenden Einheiten erlaubt, mit der Bearbeitung des Abfallmaterials auf wirksame Weise fortzufahren.

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- Ansprüche -

Leerseite

Claims

Henkel, Kern, Feuer & Hfinzel Patentanwälte

Research Corporation MöMstraße 37

New York, V. S t. A. ^^{8000 München} «

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid

Hz/da η AUG. »77

Patentansprüche

Vorrichtung zum Behandeln von abfallhaltiger Flüssigkeit, gekennzeichnet durch Zusammenwirken folgender Merkmale:

- einen Behälter (1; 30),

- eine Einrichtung (3) zum Einleiten von abfallhaltiger Flüssigkeit in den Behälter,

- eine Bakterienbewuchsflache innerhalb des Behälters, die von der Flüssigkeit umgeben und in diese eingetaucht ist,

- eine Einrichtung, die einen offenen Strömungskanal neben der und durch die Bakterienbewuchsflache bildet,

- eine Pumpeinrichtung (7; 38), die dem Kanal betrieblich zugeordnet ist und eine Einrichtung (9; 42) aufweist, um einen Strom von sauerstoffhaltigem Gas durch den Kanal vorzusehen, wobei der Kanal eine Einlaßeinrichtung (6) und eine Auslaßeinrichtung (8) aufweist, die innerhalb des Behälters mit Abstand zueinander

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ORlQlNAU INSPEOTEP

angeordnet sind, um in Zusanunenwirkung mit dem Filtermedium eine Bahn innerhalb des Behälters zum fortlaufenden Zirkulieren und Rezirkulieren der Flüssigkeit in Berührung mit der genannten Bakterienbewuchsfläche innerhalb des Behälters vorzusehen, und - eine zweite Auslaßeinrichtung (4; 44), die mit der Bahn in betrieblicher Verbindung steht, um vom Behälter mindestens etwas von der Flüssigketi, die in der Bahn zirkuliert, zu entnehmen,

und ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Bakterienbewuchsfläche mehrere, mit Abstand voneinander angeordnete Bakterienbewuchsoberflachen (10; 34) aufweist, die sich an der horizontalen Ebene erstrecken und an einer vertikalen, drehbaren Welle (12; 32) angebracht sind, wobei mehrere der Wellen die genannten Bewuchsoberflächen in drehbarer, gegenseitiger betrieblicher Zusanunenwirkung aufweisen, wobei die Bewuchsoberflächen an einer vorgegebenen Welle derart mit Abstand voneinander angeordnet sind, daß sie mit den Bewuchsoberflächen mindestens einer danebenliegenden Welle zusammenwirken und die Nachbaroberflächen mindestens teilweise überlappen, und wobei die Bakterienbewuchsfläche, die derart von Gruppen horizontaler, drehbarer Bakterienbewuchsoberflachen bestimmt ist, die einander überlappen und gegeneinander getrennt angeordnet sind, hierzwischen Strömungsmittelkanäle zum Zirkulieren und Rezirkulieren der Flüssigkeit aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine rotierende Einrichtung (18), die mit den Wellen (12) zum langsamen Drehen der Wellen und der Be-

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wuchsoberflächen angeschlossen 1st.

Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Zusammenwirken folgender Merkmale:

- einen Behälter (1; 30),

- eine Einrichtung (3) zum Einleiten von abfallhaltiger Flüssigkeit in den Behälter,

- eine Bakterienbewuchsflache innerhalb des Behälters, die von der Flüssigkeit umgeben und in diese eingetaucht ist,

- eine Einrichtung, die einen offenen Strömungskanal neben der und durch die Bakterienbewuchsflache bildet,

- eine Pumpeinrichtung (7; 38), die dem Kanal betrieblich zugeordnet ist und eine Einrichtung (9; 42) aufweist, um einen Strom von sauerstoffhaltigem Gas durch den Kanal vorzusehen, wobei der Kanal eine Einlaßeinrichtung (6) und eine Auslaßeinrichtung (8) aufweist, die innerhalb des Behälters mit Abstand zueinander angeordnet sind, um in Zusammenwirkung mit dem Filtermedium eine Bahn innerhalb des Behälters zum fortlaufenden Zirkulieren und Rezirkulieren der Flüssigkeit in Berührung mit der genannten Bakterienbewuchsflache innerhalb des Behälters vorzusehen, und

- eine zweite Auslaßeinrichtung (4; 44), die mit der Bahn in betrieblicher Verbindung steht, um vom Behälter mindestens etwas von der Flüssigkeit, die in der Bahn zirkuliert, zu entnehmen,

und ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Bakterienbewuchsflache horizontal und mit Abstand zueinander angeordnete Bakterienbewuchsoberflachen aufweist, die an einer vertikalen, drehbaren Welle (12) angebracht sind.

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wobei die Bewuchsoberflächen in der abfallhaltigen Flüssigkeit eingetaucht sind und mit dieser in Berührung stehen, sowie eine Dreheinrichtung (18) , die an den Bewuchsoberflächen zum langsamen Drehen der Welle angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Zusammenwirken folgender Merkmale:

- einen Behälter (1; 30),

- eine Einrichtung (3) zum Einleiten von abfallhaltiger Flüssigkeit in den Behälter,

- eine Bakterienbewuchsflache innerhalb des Behälters, die von der Flüssigkeit umgeben und in diese eingetaucht ist,

- eine Einrichtung, die einen offenen Strömungskanal neben der und durch die Bakterienbewuchsflache bildet,

- eine Pumpeinrichtung (7; 38), die dem Kanal betrieblich zugeordnet ist und eine Einrichtung (9; 42) aufweist, um einen Strom von sauerstoffhaltigem Gas durch den Kanal vorzusehen, wobei der Kanal eine Einlaßeinrichtung (6) und eine Auslaßeinrichtung (8) aufweist, die innerhalb des Behälters mit Abstand zueinander angeordnet sind, um in Zusammenwirkung mit dem Filtermedium eine Bahn innerhalb des Behälters zum fortlaufenden Zirkulieren und Rezirkulieren der Flüssigkeit in Berührung mit der genannten Bakterienbewuchsflache innerhalb des Behälters vorzusehen, und

- eine zweite Auslaßeinrichtung (4; 44), die mit der Bahn in betrieblicher Verbindung steht, um vom Behälter mindestens etwas von der Flüssigkeit, die in der Bahn zirkuliert, zu entnehmen, wobei die Bakterienbe-

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wuchsoberfläche mehrere vertikal angeordnete, drehbare Wellen (12) aufweist, an jeder von denen mehrere Bakterienbewuchsoberf lachen angebracht sind, die sich in der horizontalen Ebene erstrecken und mit Abstand zueinander angeordnet sind, sowie eine Einrichtung, die an den Wellen angeschlossen ist, um die Bakterienbewuchsoberf lachen zu drehen.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Welle (12) und ihre Gruppe von Bakterienbewuchsoberf lachen (10) neben ihrer Nachbarwelle derart angeordnet ist, daß, wenn sie gedreht wird, der Umfang einer jeden Gruppe von Bakterienbewuchsflächen den Umfang der Gruppe der Bakterienbewuchsflächen der Nachbarwelle überlappt.

Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (14, 16) zum Drehen einer jeden Gruppe von Bakterienbewuchsoberflachen (10) in einer Richtung vorgesehen ist, die der der danebenliegenden, überlappenden, rotierenden Bakterienbewuchsoberflache entgegengerichtet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des Kanals vertikal verläuft und neben dem Bakterienbewuchsoberflachen (10) angeordnet ist, wobei die Einlaßeinrichtung des Kanals neben dem Boden des Behälters (1) angeordnet ist, und wobei die erste Auslaßeinrichtung (6) mit Abstand gegenüber dem Vertikalabschnitt des Kanals um die Längenerstreckung des Filtermediums und neben dessen oberem Teil ange-

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ordnet ist, und daß ferner ein anderer Abschnitt des Kanals horizontal angeordnet ist und sich vom vertikalen Abschnitt des Kanals bis zur ersten Auslaßeinrichtung erstreckt, wobei der horizontale Abschnitt oberhalb der Bakterienbewuchsoberflachen angeordnet und diesen gegenüber durch eine Wand (5) getrennt ist, wobei eine Vorkehrung für die Strömung der Flüssigkeit vom vertikalen Abschnitt des Kanals zur ersten Auslaßeinrichtung getroffen ist.

8. Verfahren zum Behandeln abfallhaltiger Flüssigkeit, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines ersten Behälters (1) mit einer vollkommen untergetauchten Bakterienbewuchsflache hierin und mit in horizontalem Abstand angeordneten Einlaß- und Auslaßabschnitten, wobei der Einlaßabschnitt am einen Ende der Bakterienbewuchsflache angeordnet ist und einen Zutritt zum Einleiten von Flüssigkeit in die Bakterienbewuchsflache vorsieht, und wobei der Auslaßabschnitt am entgegengesetzten Ende der Bakterienbewuchsflache angeordnet ist und einen Austritt für die Abgabe von Flüssigkeit von der Bakterienbewuchsflache aufweist, sowie einen getrennten offenen Strömungskanal, der über den Austrittabschnitt in Verbindung mit der Bakterienbewuchsf lache steht,

- Bereitstellen einer Bakterienbewuchsflache im Behälter, die mehrere, mit Abstand angeordnete. Bakterienbewuchsoberf lachen (10) aufweist, die sich in einer horizontalen Ebene erstrecken und an einer vertikalen

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drehbaren Welle (12) angebracht sind, und Bereitstellen mehrerer Wellen mit BaJc terienbewuchsober flächen, die bei der betrieblichen Drehung miteinander zumindest beim teilweisen Oberdecken der Bewuchsoberflächen an mindestens einer angrenzenden Welle zusammenwirken,

- Drehen der Wellen und der Bakterienbewuchsoberflächen, die hieran angebracht sind,

- Einleiten einer abfallhaltigen Flüssigkeit in den Behälter,

- Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in den Kanal, um eine Pumpwirkung im Kanal vorzusehen, wobei Gas und Flüssigkeit zusammen in einer einzigen Richtung durch den Kanal strömen,

- kontinuierliches Leiten im wesentlichen aller Flüssigkeit vom Einlaßabschnitt zum Auslaßabschnitt längs einer im wesentlichen horizontalen Bahn durch die Bakterienbewuchs fläche ,

- Durchleiten der Flüssigkeit über und rund um die horizontalen, mit Abstand zueinander angeordneten Bakterienbewuchsoberflächen, die überlappend angeordnet, und voneinander getrennt sind, während sich die Bewuchsoberflächen drehen,

- kontinuierliches Umpumpen der Flüssigkeit innerhalb des Behälters und in Horizontalrichtung durch die Bakterienbewuchszone und dann durch den Kanal mittels der Pumpwirkung und

- kontinuierliche Entnahme eines Teils der umströmenden Flüssigkeit aus dem Behälter.

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da8 jede Gruppe von Bakterienbewuchsoberflachen (10) in einer Richtung gedreht wird, die der Drehrichtung der

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benachbarten, überlappenden, sich drehenden Bakterienbewuchsoberf lachen entgegengerichtet ist.

10. Verfahren zum Behandeln abfallhaltiger Flüssigkeit, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines ersten Behälters (1) mit einer Bakterienbewuchsflache, die in Vertikalabstand einen Einlaß- und einen Auslaßabschnitt aufweist, wobei die Bakterienbewuchsfläche völlig in der Flüssigkeit untergetaucht ist,

- Bereitstellen eines Kanals in Verbindung mit dem Auslaßabschnitt des ersten Behälters, der in der Nähe des Einlaßabschnittes des Behälters endet,

- Bereitstellen einer rotierenden Bakterienbewuchsfläche im ersten Behälter, die mehrere mit Abstand voneinander getrennte Bakterienbewuchsoberflachen (10; 34) umfaßt, die sich in einer horizontalen Ebene erstrekken und an einer vertikalen, umlaufenden Welle (12; 32) angebracht sind, sowie eine Einrichtung, die an der Welle angeschlossen ist, um diese langsam zu drehen,

- Einleiten von abfallhaltiger Flüssigkeit in den Behälter,

- Drehen der Welle und der Bakterienbewuchsoberflachen,

- Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in den Kanal, um eine Pumpwirkung im Kanal vorzusehen, wobei das Gas und die Flüssigkeit in einer einzigen Richtung nach oben miteinander durch den Kanal strömen, und wobei die Flüssigkeit in einer Richtung nach unten über und rund um die sich drehenden, untergetauchten Bakterienbewuchsoberf lachen strömt,

- kontinuierliches Durchleiten im wesentlichen der gesamten Flüssigkeit vom Einlaßabschnitt zum Auslaßab-

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schnitt längs des im wesentlichen vertikalen Weges durch die Bakterienbewuchsflache, kontinuierliches Umpumpen der Flüssigkeit innerhalb des Behälters und in Vertikalrichtung durch die Bakterienbewuchsf lache und dann durch den Kanal mittels der Pumpwirkung, und

kontinuierliche Entnahme eines Teils der umströmenden Flüssigkeit aus dem Behälter.

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