DE2748313A1 - Abwasseraufbereitungsverfahren - Google Patents
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Description
Patentanwälte! j η / ο ο ι ~>
Dr.-lng. Walter Abitz y * / <♦ ö J U
Dr. Dieter F. M ο r f
Dipl.-Phys- M. Gritschneder
8 München 86, Pienzenauerstr.28
27. Oktober 1977 c-5659
CEIANESE CORPORATION New York, N.Y., V.St.A.
Abwasseraufbereitungsverfahren
809818/0904
Anaerobe Filter für die Abwasseraufbereitung und Methanerzeugung sind bekannt; vgl. die Aufsätze von Young und
McCarty, J. Water Poll. Control Fed. 41 (5), 1969 , Seiten 1960, Seiten 160 bis 173; Taylor und Burns, Water-1972
Symposium Series American Institute of Chemical Engineers, Seiten 30 bis 37; Lovan und Foree, The Brewers Digest,
Februar 1972, Seiten 66 bis 73; Jennett und Dennis J., Water Poll. Control Fed. 47 (1)>
Januar 1975» Seiten 104 bis 121; Hovius, Conway und Harvey, "Pilot Studies of Biological Alternatives For Petrochemical Waste Treatment",
überreicht anlässlich der 26th Purdue Industrial Waste Conference, 4. bis 6. Mai 1971; El-Shafie und Bloodgood J.,
Water Poll. Control Fed. 45 (11) 1973» Seiten 2345 bis 2357; Clark und Speece "The pH Tolerance of Anaerobic
Digestion", überreicht anlässlich der 5th International Water Pollution Research Conference, Juli/August 1970.
Ein erfindungsgemasser Aspekt betrifft ein verbessertes,
ausserordentlich wirksames Verfahren zur anaeroben Filtration von organische Carbonsäuren enthaltenden Abwasserströmen.
Der vom oberen Ende des Filters abziehende Strom wird in eine einen ruhenden Vorrat (Bodensatz) der Flüssigkeit
dieses Stroms enthaltende Entgasungs/Feststoffabsetz-Zone
geleitet. Teilchen aus fester Lebendmasse (Biomasse) sedimentieren
im Flüssigkeitsvorrat und werden mit der Flüssigkeit abgezogen und zusammen mit frischem, saurem Abwasser
und zugesetztem anorganischem Alkali (wie NaOH) zur Basis des Filters zurückgeführt. Die zugesetzte Alkalimenge wird
so bemessen, dass in dem vom oberen Filterende abfliessenden Strom ein ungefähr neutraler pH-Wert aufrechterhalten
wird. Dieser Abstrom enthält Bicarbonat, welches bei der Zurückführung als Puffer wirkt, wodurch der für eine solche
pH-Regelung erforderliche Alkalibedarf stark herabgesetzt wird.
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Bei einer bevorzugten erfindungsgemässen Ausführungsform
wird als anorganische alkalische Substanz eine Magnesiumverbindungf
wie MgO oder MgCO,» zugesetzt. Man kann die Verbindung
der sauren Beschickung einverleiben» wo sie in das Magnesiumsalz der darin enthaltenen Carbonsäure (z.B. in
Magnesiumformiat oder -acetat) umgewandelt wird. Im Boden
des Filters (oder im Rücklaufstrom) werden diese Salze weitgehend in eine Magnesiumcarbonatverbindung, welche ein Bicarbonat
darstellen kann» übergeführt. Es wurde festgestellt» dass das Magnesium bei dem im allgemeinen im Filter und in
der Rückführleitung herrschenden» relativ hohen CO2-Partialdruck
(z.B. von etwa 1/5 bis 1/3 oder 1/2 atm, wenn das System im wesentlichen bei Atmosphärendruck betrieben wird)
nicht ausfällt; dies steht im Gegensatz zum Verhalten der entsprechenden Calciumverbindungen» die dazu neigen» im
Filter auszufallen, wodurch das Porenvolumen bzw. der verfügbare Hohlraum im Filter beträchtlich vermindert wird.
Gemäss einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung wird
das anorganische Alkali ganz oder teilweise durch das Natriumsalz einer niederen Fettsäure (wie Natriumformiat oder
-acetat) ersetzt. Es würde gefunden» dass ein solches organisches Salz im Rücklaufsystem für die gewünschte Aufrecht
erhaltung des praktisch neutralen pH-Bereichs im von der Filteroberseite abziehenden Strom sorgt; das Formiat
wird beispielsweise im Filter in das Bicarbonat übergeführt» und das im Rücklaufstrom vorliegende Bicarbonat neutralisiert
einen grossen Teil der Azidität des frisch zugeführten Abwassers. Obwohl ein anstelle vonNaOH eingesetztes Salz von
niederen Fettsäuren (wie Natriumformiat) die CO.D.-Belastung
des Filters (CO.D. = chemischer Sauerstoffbedarf) erhöht, ist diese Steigerung nicht ausgeprägt» da nur eine relativ
geringe Menge an frischem Natriumformiat (oder einem ähnlichen Salz) erforderlich ist. Für einen Strom, der Carbonsäuren
enthält und einen CCD.-Gehalt von etwa 12 000 mg/1
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aufweist, beträgt die Erhöhung der C.O.D.-Belastung aufgrund
der Verwendung von Natriumformiat anstelle von NaOH beispielsweise
weniger als 10 $.
Man kann auch ein Gemisch von Magnesiumverbindungen und NaOH
und/oder Natriumformiat anstelle der betreffenden einzelnen Substanzen verwenden. Ferner ist es beim Ingangsetzen des
Verfahrens vor der Ansammlung der anaeroben Lebendmasse im Filter im allgemeinen am besten, eine Beschickung mit neutralem
pH-Wert (z.B. einem pH-Wert von 7 - 0,5) zu verwenden und für die erforderliche Alkalinität ganz oder grösstenteils
durch Zugabe von Verbindungen wie NaOH oder MgO zu sorgen.
Der von der Oberseite des anaeroben Filters abziehende Strom weist einen beträchtlich geringeren CO.D.-Wert als die
frische Beschickung auf. Natürlich wird nicht der gesamte Abstrom zur Basis des anaeroben Filters zurückgeführt. Ein
Teil des Abstroms wird vom oberen Bereich des ruhenden Flüssigkeitsvorrats bzw. -bodensatzes in der Absetz- bzw»
Sedimentationszone abgezogen. In diesem abgezogenen Anteil, der nachstehend stets als "Ausfluss" ("outfall") bezeichnet
wird, ist die Konzentration der Lebendmasse wesentlich geringer als im zurückgeführten Anteil. Der Ausfluss wird
gemäss einer bevorzugten Ausführungsform in ein aerobes Belebungsbecken
(Digestor) eingespeist, indem ein beträchtlicher Prozentanteil des verbleibenden Gehalts an gelöstem,
biologisch abbaufähigem Material beseitigt wird oder übelriechende
Bestandteile (wie HpS) oxidiert werden. Beim aeroben Faulungsprozess dient das gelöste, biologisch abbaufähige
Material zur Unterstützung des Bakterienwachstums, wobei es in die als "Belebtschlamm" bekannte feste
Form (die eine Bakterienmasse beinhaltet) übergeführt wird.
Bei einer bevorzugten erfindungsgemässen Ausführungsform
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wird ein beträchtlicher Anteil des Belebtschlamms zum anaeroben Filter zurückgeführt, wo er zumindest teilweise
in Methan umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die Menge der im Gesamtverfahren gebildeten Peststoffe vermindert.
Wenn man der dem anaeroben Filter zugeführten Beschickung als Alkali eine Magnesiumverbindung zusetzt» gibt das vom
Absetzgefäse durch das aerobe Belebungsbecken strömende Material
Kohlendioxid an die Atmosphäre (z.B. die Luft oder den zur Belüftung verwendeten Sauerstoff) ab. Es wurde Jedoch
festgestellt» dass das Magnesium trotzdem grösstenteils in Lösung verbleibt. Wenn der Belebtschlamm» der
einen hohen Wassergehalt aufweist» dem anaeroben Filter zugeführt wird» vermindert sein mitgeführter Magnesiumgehalt
den Bedarf an frischer alkalischer Magnesiumverbindung für die Regelung des pH-Werts in der anaeroben
Stufe.
Die frische Beschickung besitzt vorzugsweise einen C.O.D.Wert
von mehr als 2000 tsl&I\i gewöhnlich von mehr als
5000 oder 6000 mg/1. Das Verfahren eignet sich insbesondere für frische Beschickungen mit CO.D.-Werten von mehr als
10 000 mg/1, wie 20 000 bis 40 000 mg/1 oder sogar 50 000 mg/1 (oder mehr). Die frische Beschickung enthält
gewöhnlich mindestens etwa 98 56 Wasser. Die der Basis des
anaeroben Filters zugeführte Gesamtmischung aus frischer Beschickung und zurückgeführtem Material weist im allgemeinen
einen CO.D.-Wert von etwa 500 bis 20 000 mg/1
(vorzugsweise mindestens etwa 1 000 mg/1) auf.
Die Füllung des Filters wird vorzugsweise so vorgenommen» dass ein Hohlraum- bzw. Porenvolumen (Volumen des leeren»
ungefüllten Filters minus tatsächlich vom Feststoff des Füllmaterials eingenommenes Volumen) von mehr als 60 i»
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(insbesondere mehr als 75 $>i wie 85 bis 95 $ oder mehr) des
Volumens des ungefüllten bzw. "ungepackten" Filters resultiert.
Man kann dies mit Hilfe dünnwandiger Kunststoffringe
oder -zylinder» z.B. des als "Pall-Ringe" bekannten Füllmaterials
(vgl. Chemical Engineering Progress 54 (1) (1958)» Seiten 70 bis 75) erreichen. Die Ringdurchmesser können
z.B. im Bereich von etwa 15*875 mm bis 10,16 cm (etwa 5/8 bis
4 in.) liegen und betragen vorzugsweise mindestens etwa 5,1 cm (etwa 2 in.) für den Einsatz in einem grosstechnischen
anaeroben Filter. Andere Füllmaterialtypen mit hohen
Porenvolumina und vorzugsweise hohen spezifischen Oberflächen (z.B. von mehr als 32,8 m /m bzw.>
10 ft. /ft. , vor-
p "ζ ρ ·ζ
zugsweise mehr als 65»6 m /nr bzw.>
20 ftr/ft. , wie etwa
ρ ·3 ρ -χ
98.4 m /nr bzw. etwa 30 ft. /ft. oder darüber) sind ebenfalls
verwendbar; Beispiele dafür sind durchlöcherte Kunststoffsättel und zylindrische Bürsten mit symmetrisch
rings um einen korossionsbeständigen Stahldrahtkern angeordneten Büscheln von Kunststoffborsten. Die Beladung des
anaeroben Filters beträgt im erfindungsgemässen Verfahren im allgemeinen mehr als 3»2 (vorzugsweise mehr als 8»0)
kg C.O.D./m Porenvolumen des Filters pro Tag» z.B. 16,0
oder sogar 32,0 kg C.O.D./nr/Tag. Der berechnete hydraulische
Durchsatz (Volumen der gesamten frischen Beschickung und des zurückgeführten Materials pro Stunde, gebrochen
durch das Porenvolumen des Filters) beträgt im allgemeinen 0,305 m/Std. (etwa 1 ft./h), z.B. 0,457, 0,609, 0,914.
1,524 oder 1,829 m/Std. (1,5» 2, 3, 5 oder 6 ft./h) oder
mehr, liegt jedoch im allgemeinen deutlich unterhalb etwa
30.5 m/Std. (< etwa 10 ft./h).
Das Rücklaufverhältnis, d.h. das Verhältnis des Volumens
der zurückgeführten Flüssigkeit zum Volumen der frischen Beschickung, beträgt mindestens etwa 1:1, vorzugsweise
mindestens etwa 2:1 (z.B. etwa 4:1, 5:1 oder 10:1). Obwohl man auch höhere Rücklaufverhältnisse (z.B. von etwa 20:1
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oder 40:1) anwenden kann» hält man das Rücklaufverhältnis bei den meisten technischen Prozessen vorzugsweise unter 15:1, z.B.
bei etwa 10:1 oder darunter* Für stark angereicherte petrochemische
Abwässer, beispielsweise mit einem CO.D.-Wert von etwa 50 000 mg/l, können Rücklaufverhältnisse oberhalb
etwa 10:1 optimal sein.
Beim Betrieb der anaeroben Filter wurde festgestellt, dass der am Filmmaterial anhaftende Anteil der Lebendmasse selbst
nach längerem Betrieb so gering ist, dass er nur einen kleinen Teil (z.B. etwa 20 56 oder weniger) des Porenvolumens
(bestimmt durch Ablaufenlassen des Filterinhalts und Messen des Volumens der erhaltenen Flüssigkeit) des Filters
einnimmt, obwohl eine beträchtliche Rückführung der Lebendmasse zum Filter erfolgt. Obwohl die Ursachen für diesen
Effekt nicht völlig aufgeklärt sind, nimmt man an, dass die zurückgeführten Bakterien teilweise als Nahrung für die
Bakterien im Filter dienen. Bei Untersuchung der Filter nach längerem (z.B. 6 Monate oder mehr dauerndem) Betrieb
unter Rückführung wird ferner festgestellt, dass die an der Filterfüllung anhaftende Lebendmasse am Füllmaterial
praktisch innerhalb des gesamten Filters verteilt ist. Bei visueller Betrachtung zeigt sich ein praktisch gleichinässiger
Verlauf der Verteilung vom oberer, zum unteren Ende. Sie Lebendmasse ist gelatinös oder schleimig und kann vom
Filmmaterial (z.B. den Pall-Ringen) mit Hilfe eines gelinden Wasserstroms oder sogar durch einfaches Fallenlassen der
Ringe in einen wassergefüllten Eimer abgelöst werden. Wenn die von der Lebendmasse bedeckten Ringe jedoch vorsichtig in eine
Wasservorlage gegeben werden, verbleibt die Deckschicht der Lebendmasse auf den Ringen.
Der Lebendmassegehalt im Ausfluss des anaeroben Filters (das unter Rückführung des Abstroms und der darin befindlichen
sedimentierten Teilchen der Lebendmasse betrieben
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wird), ist relativ gering und beträgt häufig weniger als 600 mg (z.B. etwa 100 bis 500 mg, wie etwa 300 mg) flüchtige
suspendierte Feststoffe (VSS) pro Liter.
Der anaerobe Filter soll mit Stickstoff und Phosphor (z.B. in einem Anteil von etwa 5 mg N pro mgP) versorgt werden.
Während Anteile von z.B. 5 mg N (oder mehr)/100 mg CO.D.
in der Beschickung (und entsprechend 1 mg P oder darüber) anwendbar sind, werden hervorragende Resultate unter geringer
Abgabe von Lebendmasse in den Ausfluss erzielt» wenn man noch geringere Mengen (z.B. 2,5 mg N und 0,5 mg P
pro 1000 mgC.O.D.) anwendet. Bevorzugte Bereiche sind etwa 2 bis 3 mg N und 0,3 bis 0,7 mg P pro 1000 mg CO.D. (für
kohlenhydrathaltige Abwasser können höhere Anteile, wie
bis 5 mg N und 1 mg P zweckmässig sein). Stickstoff kann z.B. in Form von Harnstoff, Ammoniak oder eines Ammoniuasalzea
(wie Ammoniumsulfat) zugeführt werden, während man den Phosphor zum Beispiel als Η,ΡΟ. oder Ainmoniumphosphat
bereitstellen kann. Ferner ist es zweckmässig, Kobalt (wie zweiwertiges Kobalt), z.B. in Anteilen von 0,1 mg
(oder mehr) Co++/Ltr. zuzusetzen. Ein weiteres wesentliches
Spurenelement ist Eisen, das jedoch normalerweise fast in jedem aufzubereitenden Abwasser in genügender Menge vorliegt.
Wenn z.B. etwa 10 i» (oder mehr) des CO.D. der Beschickung
im Ausfluss des anaeroben Reaktors vorhanden sind» ist es zweckmässig, höhere Mengen von Nährstoffen (N und P)
zur Förderung des aeroben Wachstums (wozu eine etwa 10mal grössere
Menge an Nährstoffen als für das anaerobe Wachstum pro Einheit des CO.D. benötigt wird) zuzugeben. Obwohl man diesen
zusätzlichen Stickstoff und Phosphor dem anaeroben "Ausfluss" (d.h. der Beschickung des aeroben Belebungsbeckens) einverleiben
kann, setzt man diese Nährstoffe vorzugsweise der Beschickung des anaeroben Filters zu (z.B. durch die Leitung 7 gemäss
der Zeichnung).
— 7 —
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Mit Hilfe der anaeroben Filter wird selbst bei hohen C.O.D.Belastungen
ein sehr hoher C.O.D.-Entfernungsgrad (z.B. von
mehr als 80 #» häufig von etwa 90 bis 95 # oder darüber) erzielt.
Als Folge davon gelangt nur ein geringer Anteil des ursprünglichen CO.D. in das aerobe Belebungsbecken. Wenn
der ursprüngliche CO.D. ein Alkohol/Aldehyd/Carbonsäure-Gemisch einschliesst» enthält der Ausfluss des anaeroben
Filters einen wesentlich höheren Anteil an Carboxylaten und einen geringeren Anteil an Alkohol und Aldehyd als die Filterbeschickung.
Wie bereits erwähnt» ist es im allgemeinen zweckmässig, eine dafür ausreichende Alkalimenge einzusetzen» dass der
pH-Wert des Abstroms vom anaeroben Filter ungefähr im
Neutralbereich» vorzugsweise bei etwa 6 bis 8»5» insbesondere etwa 6»8 oder 7»0 bis 8»0, gehalten wird. Der pH-Wert
des Abstroms wird vorzugsweise dadurch bestimmt» dass man einen pH-Messfühler (z.B. eine Glaselektrode eines herkömmlichen
pH-Meters) von Zeit zu Zeit mit dem Abstrom in Berührung bringt und die di ϊ Flüssigkeit berührende Oberfläche
des Messfühlers zeitweilig säubert« um eine unerwünschte Ansammlung
von Lebendmasse» welche die Ansprechbarkeit des Messfühlers
auf den herrschenden pH-Wert des Abstroms beeinträchtigen würde» zu vermeiden. Der pH-Wert kann am Flüssigkeitsausfluss
des Absetzgefässes gemessen werden» bevor dieser eine spürbare CO2-Menge einbüsst.
Der Anteil an frischem Alkali» der dem FiIt er mit der frischen Beschickung
(nach dem Einschalt- bzw. Startzeitraum) zugeführt
wird, liegt häufig im Bereich von etwa 25 bis 50 % jener Menge» die zur Neutralisation der in der frischen
Beschickung vorhandenen und durch vor der Methanerzeugung ablaufende (prämethanogene) Reaktionen (d.h. Bildung niederer
Fettsäuren) erzeugten Azidität notwendig ist. Wenn
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man als Alkali eine Natriumverbindung verwendet» beträgt der Anteil von Na+ in der Gesamtbeschickung des anaeroben
Filters gewöhnlich nicht mehr als etwa 4 g/l (nicht mehr als etwa 0,2 Grammäquivalent/Ltr.)» zweckmässig etwa 1 g/l
(etwa 0,04 Grammäquivalent/Ltr.). Entsprechende, äquivalente Anteile können für Magnesium angewendet werden.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufbereitbaren Abwässer schliessen die Abwasser petrochemischer Anlagen
ein, die beispielsweise Säuren (wie Carbonsäuren, z.B. Ameisen-, Essig-, Propion-, Acryl-, Glykol-, Malein-,
Adipin-, Benzoe-, Butter-, Valerian-, Hydracryl-, Glycerin-, Bernstein-, Fumar-, Glutar-, Phthal-, Isophthal- oder
Terephthalsäure), Alkohole (wie Methanol, Äthanol, n-Propanol, Äthylenglykol, Polyäthylenglykol, 1-Butanol,
2-Butanol, Isobutanol, Propylenglykol, 1,3-Butylenglykol,
1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol oder Glycerin), Ketone (wie
Aceton, Methyläthylketon, Cyclohexanon), Ester (wie Carbonsäureester,
z.B. Äthylacrylat, Methylpropionat, Methylhydrogenadipat
oder Methylmethacrylat), Aldehyde (wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, Methacrolein, Glyceraldehyd
oder Benzaldehyd) oder Phenole (wie Phenol oder Kresol) enthalten können. Die Substanzen können aliphatische» cycloaliphatische
oder aromatische bzw. gesättigte oder äthylenisch ungesättigte Verbindungen darstellen. Es wurde festgestellt,
dass Verbindungen mit hoher biozider Wirkung (wie Formaldehyd, Phenol, Acrolein oder Cyanide) selbst dann entfernt
werden können, wenn sie in relativ hohen Anteilen im Beschickungsstrom vorliegen. Der Beschickungsstrom kann beispielsweise
mehr als 1000 mg Formaldehyd/Ltr. (z.B. 0»1 bis
1 $>) oder 2000 mg Phenol/ Ltr. enthalten. Im allgemeinen
weisen die Bestandteile des petrochemischen Abwasserstroms weniger als 9 Kohlenstoffatome (vorzugsweise weniger als
7 Kohlenstoffatome) auf; häufig handelt es sich um überwie-
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gend organische Verbindungen mit 1 bis 4 (oder sogar nur 1 oder 2) Kohlenstoffatomen. Bestimmte Substanzen beeinträchtigen
gewöhnlich bereits in relativ geringen Mengen die Arbeitsweise
des anaeroben Filters und sollen daher nicht in störenden Mengen zugegen sein; dazu gehören die chlorierten Methanole
bzw. Methanderivate, z.B. Methylendichlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder deren Vorläufer, wie Chloral,
und bestimmte Amine, wie Hexamethylendiamin. Andere spezielle
Verbindungen beeinträchtigen zwar die Wirkungsweise des anaeroben Filters nicht, passieren diesen jedoch weitgehend
unbeeinflusst; dazu gehören stark verzweigte Verbindungen
(z.B. Verbindungen mit tertiären Kohlenstoffatomen, an welche die meisten Kohlenstoffatome direkt gebunden sind),
wie Pentaerythrit, Neopentylglykol, Trimethylolpropan oder
tert.-Butanol, und nicht-hydrolysierbare Polymere, wie
Polyacrylsäure. Diese verträglichen, jedoch nicht abbaufähigen Komponenten können in den erfindungsgemäss aufbereiteten
Abwasserströmen zugegen sein; ihr Vorhandensein erhöht den gemessenen C.C.D.-Wert, stellt jedoch keine tatsächliche
Belastung des anaeroben Filters dar. Die im vorliegenden Rahmen angegebenen CO.D.-Belastungen wurden
nötigenfalls korrigiert, um den Beitrag solcher gegebenenfalls vorhandener, nicht auf anaerobem Wege abbaufähiger
Substanzen zum CO.D. auszuschliessen.
Die Beschickungsströme können - ansonsten toxische - Schwermetalle,
wie Kupfer, Nickel, Chrom, Zink oder Quecksilber, enthalten. In solchen Fällen ist es zweckmässig, der Beschickung
eine ausreichende Menge Schwefel (z.B. in Form löslicher Sulfide oder Sulfate, wie von Natriumsulfat) einzuverleiben,
damit dieser die Schwermetalle bindet und als unlösliche Sulfide zur Ausfällung bringt; vgl. Lawrence und
McCarty, "The Role of Sulfide in Preventing Heavy Metal Toxicity in Anaerobic Treatment", J. Water Pollution
Control Federation 37 (1965), Seiten 392 bis 406. Chrom, das
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kein unlösliches Sulfid bildet, wird vermutlich als basisches Oxid gebunden bzw. ausgeschaltet.
Obwohl die Erfindung bisher hauptsächlich an sauren Abwasserströmen
(im allgemeinen mit einem pH-Wert unterhalb etwa 5» wie von 3 bis 4) erprobt wurde, lässt sich die Erfindung
auch auf neutrale oder alkalische Abwasserströme anwenden. In diesen Fällen wird der Säureanteil auf anaerobem Wege
innerhalb des Filters (beispielsweise durch Hydrolyse von Kohlenhydraten) gebildet.
Der Ausfluss aus dem aeroben Belebungsbecken wird - wie erwähnt teilweise
zum anaeroben Filter zurückgeführt. Der zurückgeführte
Anteil kann etwa 20 bis 40 $ des im aeroben Belebungsbecken erzeugten, nutzbaren (net) Belebtschlamms ausmachen (er stellt jedoch
vorzugsweise die Hauptmenge, z.B. etwa 60 bis 80 # oder
mehr, dar). Die Beschickung des aeroben Belebungsbecken kann allein aus dem Ausfluss vom anaeroben Filter bestehen oder
weitere Ströme, z.B. Abwasserströme mit niedrigem C.O.D.Gehalt
(wie von 500 mg/l oder darunter)» welche direkt zum aeroben Belebungsbecken geleitet werden können, einschliessen.
Die Zufuhr und der Rücklauf zum anaeroben Filter werden vorzugsweise
jeweils kontinuierlich durchgeführt. Das als frische
Beschickung dem Filter zugeführte Abwasser kann während des Prozesses eine sehr unterschiedliche Anreicherung ("Stärke")
und Zusammensetzung aufweisen. Wenn z.B. der Anreich erungsgr ad (oder der Anteil der unverträglichen Bestandteile) bis auf
ein Niveau ansteigt, bei welchem die Arbeitsweise des Filters beeinträchtigt wird, kann man die Geschwindigkeit der
Abwasserzufuhr drosseln oder die Zufuhr vorübergehend unterbrechen und das Rücklaufverhältnis erhöhen. Man kann auch
die frische Beschickung kontinuierlich, jedoch periodisch bei kontinuierlichem Rücklauf zuführen; beispielsweise kann
man das Abwasser während 10 Sek./Min. zuführen, während die
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Gesamtbeschickung zur Pilterbasis (d.h. der Rücklauf plus jegliche frische Beschickung) während des Betriebs mit
gleichmässiger Geschwindigkeit erfolgt, wobei das Rücklaufverhältnis
als Quotient des Gesamt-Rücklaufvolumens durch das Gesamtvolumen der frischen Beschickung während des
Prozesses berechnet wird. Man kann auch den Rücklauf und die Beschickung zeitweilig (z.B. über das Wochenende) unterbrechen,
wobei man den Filter und die Rücklaufleitung im gefüllten Zustand belässt, und anschliessend wieder
aufnehmen.
Während der anaerobe Filter relativ geringe Dimensionen
(z.B. ein Volumen von 22 Itr., eine Höhe von 1,22 m bzw.
4 ft. und einen Durchmesser von 15»24 cm (6 in.) für eine Laboranlage) aufweisen kann, sollen technische Anlagen
Volumina von mindestens etwa 1000 litern (wie 1000, 100
oder 1 000 000 Litern oder darüber) bei Höhen von etwa 2,44 bis 18,29 m (etwa 8 bis 60 ft.), z.B. von 6,10 bis
9,14 m (20 bis 30 ft.), besitzen.
Die Entgasungs/Feststcffabsetz-Zone weist vorzugsweise im
oberen Bereich einen Gasraum und im unteren Bereich einen
Flüssigkeitsraum auf und ist so konstruiert, dass der Abstrom
(von der Oberseite des anaeroben Filters) an einer oberhalb des Flüssigkeitsniveaus liegenden Stelle in den
Gasraum eingespeist wird. Um das Entweichen der im zugeführten Abstrom enthaltenen Gasblasen zu erleichtern, kann
man diesen in den Gasraum durch mindestens einen Einlass leiten, welcher den Strom zu einem relativ dünnen Film
(z.B. einem Strom mit einer Stärke von weniger als etwa 3,175 mm bzw. etwa 1/8 in.) formt. Man kann beispielsweise
ein Rohr verwenden, durch welches der Abstrom einem oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlichen Einlass zugeführt
wird, so dass ein Strom oder Film des zugeführten Gemisches an der Aussenseite des Rohrs nach unten fliesst, be-
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Zo
vor er sich mit dem Flüssigkeitsvorrat in der Absetzzone vereint. Andererseits kann man ein den Strom horizontal zuführendes,
dünnes Rohr (oder ein weiteres Rohr, das mit einer dünnen Öffnung oder Düse endet) verwenden oder das Einlassrohr so anordnen,
dass es in die Entgasungs/Absetz-Zone tangential zu einer konkaven Wand dieser Zone mündet, so dass sich an der
Wand ein dünner, abgeflachter Strom ausbildet, in welchem die Zentrifugalkraft die dichteren Komponenten (Flüssigkeiten
und Feststoffe) nach aussen gegen die Wand drückt, wodurch die Abtrennung von der weniger dichten Komponente (Gas) begünstigt
wird. Die Gasabtrennung kann auch durch Anbringung von Prallblechen, gegen welche das herbeiströmende Gemisch
stösst (wobei es ebenfalls dünne Ströme ausbildet) und/oder durch Vorsehen von Dämmen, über die das eintretende Gemisch
fliesst, gefördert v/erden. Die Verweilzeit in der Absetzone kann variiert werden; sie beträgt vorzugsweise mindestens etwa 5Min.,
z.B. etwa 7, 15, 20 oder 60 Minuten. Die Verweilzeit soll nicht zu lang sein, da die Bakterien in den sedimentierten
Feststoffen die Tendenz besitzen, während ihres Aufenthalts in der Absetzzone weiter Gase (z.B. Methan) zu entwickeln,
und die gebildeten Gasblasen an den sedimentierten Bakterien-Teilchenagglomeraten anhaften und diese vom Boden
der Zone emporzuheben neigen. Die Obergrenze der Verweilzeit hängt somit von Faktoren wie dem biologisch abbaufähigen
CO.D. im Abstrom und dem Grad der Abtrennung der Gasblasen
von den bakterienhaltigen Teilchen vor dem Absitzen ab. Im allgemeinen beträgt die Verweilzeit weniger als 2 Stunden.
Der Absitzgrad ist typiserweise so bemessen, dass die Konzentration
der flüchtigen, suspendierten Feststoffe (VSS) im Ausfluss weniger als 80 % der VSS-Konzentration im zurückgeführten
Material (der VSS-Gehalt beträgt z.B. 1175 mg/1 Rücklauf bei 360 mg/1 im Ausfluss oder 355 mg/1
im Rücklauf bei 235 mg/1 im Ausfluss) und die VSS-Konzentration im Ausfluss weniger als etwa 500 mg/1 betragen.
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to 274ÖJI3
Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Ebenso wie in der übrigen Beschreibung beziehen
sich Teil- und Verhältnisangaben auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist. In den Beispielen wird auf
die anliegende Zeichnung Bezug genommen.
Beispiel 1
Als anaerober Filter 5 dient ein kreisförmiger, zylindrischer, korrosionsbeständiger Behälter mit einer Höhe von
3>O5 m (10 ft.) und einem Durchmesser von 1,83 m (6 ft.), der mit regellos angeordneten Kunststoffringen (Norton
"Actifil"-Kunststoffbioringe mit einem Durchmesser und einer
Höhe von jeweils 5,1 cm bzw. 2 in.) gefüllt ist. Das Füllmaterial
ρ ·ζ
weist eine spezifische Oberfläche von 128,0 m /m (39
ρ 1T
ft. /ft. ) und ein Porenvolumen von 92 i» auf. Das dem Filter
zugeführte saure Abwasser wird mit Hilfe der Pumpe 8 durch das Rohr 9 in die Rücklaufschleife 10 gefördert, wo
es mit dem zurückgeführten flüssigen (und festen) Abstrom des Filters vermischt wird. Der Inhalt der Schleife 10 wird
kontinuierlich durch die mit konstanter Geschwindigkeit laufende Pumpe 11 zur Unterseite des Filters 5 gepumpt,
welche es durch das Rückschlagventil 12 betritt (das Ventil ist dafür vorgesehen, ein Ablaufen des Inhalts des
Filters 5 im Falle eines Bruchs in der Schleife 10 zu verhindern). Von der Oberseite des Filters 5 gelangen Flüssigkeit
und Gas in das Entgasungs- und Absetzgefäss 13, in
welchem sich ein Vorrat von nahezu ruhender Flüssigkeit 14»
deren Oberfläche 16 mit Hilfe eines in der Ausflussleitung 18a angeordneten Wasserverschlusses bzw. Überlaufknies 18 bei praktisch
konstantem Niveau gehalten wird, befindet.
Das aus dem Filter erhaltene flüssige Gasgemisch fliesst aufwärts durch das Rohr 19» das oberhalb der Flüssigkeits-
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oberfläche 16 (z.B. 20,32 cm bzw. 8 in. über der Flüssigkeit
soberflache) an der Stelle 21 in das Gefäss 13 mündet.
Das flüssige Gasgemisch enthält auch festes Lebendmassenmaterial in feinverteiltem, suspendiertem Zustand sowie
grössere Teilchen von festem Lebendmassenmaterial» welche lose an die Gasblasen gebunden sein können. Beim Ausfliessen
aus dem engen Rohr 19 (einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt und einem Durchmesser von 2,54 cm bzw. 1 in.) besteht
die Tendenz, dass diese Gasblasen von den grösseren Teilchen (die flockenartig abgerundet oder kugelförmig
bei einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 mm sind) abgelöst werden. Die Teilchen sedimentieren dann im Flüssigkeitsvorrat 14 und werden mit der Flüssigkeit vom Boden des
Gefässes 13 abgezogen und über die Rücklaufschleife 10
zum Filter 5 zurückgeführt. Der nicht zurückgeführte Abstrom, welcher über das Überlaufknie 18 hinaus abflies st, ist schwach
trübe, da er feinverteiltes Lebendmassenmaterial (z.B. im Bereich von 200 bis 300 mg VSS/Ltr.) enthält. Das Gefäss
weist solche Abmessungen auf, dass die mittlere Verweilzeit darin (d.h. der Quotient der Geschwindigkeit des Stroms aus
Flüssigkeit und Feststoffen aus dem Rohr 19 durch das Volumen des Flüssigkeitsvorrats 14) deutlich weniger als 30 Min.
(z.B. 15 Min.) beträgt. Bei langen Verweilzeiten besteht die Tendenz, dass die sedimentierten lebendmassenteilchen genügend
Gas bilden, dass viele dieser Teilchen wieder emporgetrieben werden und somit im nicht-zurückgeführten Abstrom
verlorengehen. Das Gas tritt durch die Leitung 24 vom Kopf des Gefässes 13 aus.
Ein zweckmässig konstruiertes Gefäss 13 weist eine Höhe von 1,83 m (6 ft.) und einen kreisförmigen Querschnitt auf,
wobei die oberen beiden Drittel zylindrisch sind und das untere Drittel die Form eines umgekehrten Kegels aufweist.
Das Niveau der Flüssigkeitsoberfläche 16 befindet sich um etwa 61 cm (etwa 2 ft.) unterhalb des oberen Endes des Ge-
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fässes 13 und etwa in derselben Höhe wie das obere Ende des Filters 5. Der Hohlraum oberhalb der Oberfläche 16 befindet
sich bei Atmosphärendruck oder geringfügig erhöhtem Druck.
Das in diesem Beispiel verwendete saure Abwasser ist ein Abwasser einer petrochemisehen Anlage. Sein mittlerer chemischer
Sauerstoffbedarf (CO.D.) beträgt etwa 25 000 mg/1.
Das Abwasser enthält typischerweise Ameisensäure (in einem Anteil von z.B. etwa 0,4 bis 0*5 £)» Essigsäure (z.B. in
einem Anteil von etwa 1 bis 1,5 £)» Formaldehyd (z.B. in
einem Anteil von etwa0,15 bis 0,7#) und Methanol (z.B. in
einem Anteil von 0,01 bis 0,55 £)· Es ist praktisch kein
nicht-abbaufähiger CO.D. vorhanden. Bevor das Abwasser dem anaeroben Filter zugeführt wird, setzt man den Filter
in Betrieb, indem man ihn mit Belebtschlamm aus dem anaeroben Schlammdigestor einer Abwasseranlage beschickt und
anschliessend eine synthetische Startmischung mit 15 g CO.D./
Liter (wovon jeweils 5 g/l auf Essigsäure, Ameisensäure bzw. Methanol entfallen; ausserdem sind Harnstoff und Η,ΡΟ. vorhanden)
in die Rücklaufschleife einspeist, wobei man ein
Volumenverhältnis der zurückgeführten Flüssigkeit zur Beschickung von 5:1 aufrechterhält, während man der Beschickung
NaOH (das den pH-Wert des Ausflusses aus der Leitung 18a bei etwa 7 hält) beimischt. Diese Arbeitsweise wird etwa
2 bis 3 Wochen lang fortgesetzt (wie nachstehend näher erläutert), bis der Filter zufriedenstellend Methan erzeugt.
Das synthetische Ausgangsgemisch wird dann teilweise (stufenweise in Abständen von jeweils etwa 3 Tagen) durch das
petrochemisehe Abwasser ersetzt; nach etwa 3 Wochen besteht
die Beschickung zu 100 1» aus petrochemischem Abwasser (zuerst
zu 5 #» dann zu 10 £, 20 £, 35 #, 50 #, 70 # und zuletzt
100 #). Während des genannten Zeitraums werden auch die
vorgenannte Nährstoff- und NaOH-Beschickung aufrechterhalten. Innerhalb der Startperiode arbeitet die Rücklaufpumpe
bei einer solchen Geschwindigkeit, dass die Verweilzeit im
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Filter etwa 5 Tage beträgt. Anschliessend erhöht man die Pumpgeschwindigkeit
innerhalb eines Monats (und auch die Frischbeschickungsgeschwindigkeit, um das Rücklaufverhältnis bei
5:1 zu halten), bis die Verweilzeit 2 Tage beträgt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Beschiclcungsgeschwindigkeit so bemessen,
dass pro Tag etwa 8 kg C.O.D./m^ des Filters (bezogen
auf das Porenvolumen bzw. den Hohlraum) (0,5 Ib. C.O.D./ft. )
zugeführt werden, wobei die mittlere hydraulische Geschwindigkeit (Durchsatz) etwa 30,5 cm/Std. (1 ft./h) beträgt.
Während des gesamten Verfahrens wird frisches biologisches Material, z.B. Proben von Erde oder Belebtschlamm aus einem
anaeroben oder aeroben Belebungsbecken (Digestor), einmal wöchentlich durch die Blasvorrichtung (blowcase arrangement) 26 in
die Rücklaufleitung eingespeist. Der Filterinhalt» die
Rücklaufschleife und das Entgasungs- und Absetzgefäss werden durch ausreichende Wärmezufuhr (oder nach Bedarf durch
Kühlung) mit Hilfe eines das Rohr 9 für die Zufuhr der frischen Beschickung umschliessenden Wärmeaustauschers bei
etwa 370C gehalten.
Der die Leitiing 18a passierende Ausfluss wird kontinuierlich
in das aerobe Belebungsbecken 31 eingespeist. Dieses ist von herkömmlicher Bauweise und besteht z.B. aus einem Belebtschlamm
enthaltenden Gefäss, das kräftig gerührt wird. Aus dem Belebungsbecken 31 wird eine Schlammsuspension in den
Klärbehälter 32 übergeführt. Ein Teil des Schlamms wird über die Leitung 30 in das gerührte Gefäss bzw. Becken zurückgeführt.
Nachdem das aerobe Belebungsbecken während einer zur Bildung des gewünschten Schlammgehalts ausreichenden Zeitspanne
(z.B. etwa 1 Konat) in Betrieb gestanden hat» wird ein Anteil (z.B. 70 bis 80 <$>) der aus dem Klärbehälter abgezogenen
nutzbaren (nicht zurückgeführten) Schlammsuspension (z.B. eine pumpfähige Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt
von etwa 1 bis 5 #) kontinuierlich (z.B. mit Hilfe
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der Pumpe 33) über die Leitung 29 in die Rücklaufschleife 10
(z.B. stromaufwärts von der Pumpe 11) eingespeist oder dem dem anaeroben Filter zugeführten sauren Abwasserstrom beigemischt,
so dass die in diesem Strom enthaltenen aeroben Bakterien abgetötet werden. Der geklärte Ausfluss wird schliesslich
durch die Leitung 35 ausgetragen, und ein Anteil der netto erzeugten aeroben Lebendmasse wird durch die Leitung 34
abgezogen.
Wenn man den anaeroben Filter in Betrieb setzt, verwendet man als Startgemisch eine wässrige Lösung mit einem Gehalt
an 4,69 g/l Essigsäure, 15 g/l Ameisensäure und 3,33 g/l Methanol, die mit 16 g NaOH/l neutralisiert wird; zusätzlich
enthält die Lösung 80 mg/1 Harnstoff (37»3 mg N/Ltr.), 28 mg/1 85 £ige H3PO4 (7,5 mg P/Ltr.) sowie Eisen(II)- und
Kobalt(II)-acetat in solchen Anteilen, dass jeweils 1 mg/1 Fe++ und Co + bereitgestellt werden. Das Startgemisch wird
(mit einer eine Verweilzeit von 10 Tagen ergebenden Geschwindigkeit) während 4 Tagen zugeführt; anschliessend
verringert man den NaOH-Anteil auf 5 g/l und erhöht die Beschickungsgeschwindigkeit
(so dass die Verweilzeit auf 5 Tage herabgesetzt wird).
In dem in Beispiel 1 beschriebenen System wird das Natriumhydroxid
durch MgO ersetzt. Dieses wird dem sauren Ausgangsmaterial (d.h. dem Startgemisch und/oder dem petrochemischen
Abwasser) in einem Anteil zugesetzt, der mit dem nachstehend erwähnten MgCO, dazu ausreicht, den pH-Wert des Ausflusses
vom anaeroben Filter bei etwa 7 zu halten (wie es bei Verwendung von NaOH der Fall ist). Der Säuregehalt des Ausgangsmaterials
wandelt das MgO und MgCO, in gelöstes Magnesiumacetat und-formiat um. In Gegenwart des gelösten CO2 in der Rück-
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laufschleife 10 und dem Filter 5 und Absetzgefäss 13 bilden
sich lösliche Magnesiumverbindungen. Als MgO verwendet man Fisher Scientific Company MgO "heavy".
In dem in Beispiel 1 beschriebenen System wird das Natriumhydroxid
nach der Startperiode durch Natriumformiat ersetzt. Dieses kann der sauren Beschickung als wässrige Lösung mit
einer Konzentration von z.B. etwa 30 $> einverleibt werden.
Der zugesetzte Natriumformiatanteil soll ausreichen den
pH-Wert des Ausflusses vom anaeroben Filter bei etwa 7 zu halten (wie es bei Verwendung von NaOH der Fall ist). (In
der Startperiode verwendet man anfangs vorzugsweise NaOH, bevor die Auswirkungen der Rückführung spürbar werden» um
der zur Basis des anaeroben Filters geleiteten Beschickung einen praktisch neutralen pH-Wert zu verleihen).
Besonders gut geeignete und preiswerte Natriumformiat
liefernde Materialien sind die bei der Herstellung von Pentaerythrit und/oder Trimethylolpropan anfallenden wässrigen Ablaugen»
die typischerweise folgende Zusammensetzungen haben:
Aus der Pentaerythritsynthese: etwa 30 bis 40 % Natriumformiat
und bis etwa 60 $ andere organische Substanzen (überwiegend Pentaerythrit); ofengetrockneter Anteil (Feststoffe):
C 29 #, H 3*1 #» Na 23i7 $; obwohl der gemessene CO.D.-Gehalt
dieses Abwasserstroms 272 g/l beträgt» fällt ein beträchtlicher Anteil davon auf Pentaerythrit, das - wie erwähnt
- im anaeroben Filter praktisch nicht angegriffen wird, so dass der effektive C.C/.D.-Gehalt etwa 70 g/l ausmacht.
Aus der Trimethylolpropansynthese: etwa 45 i° Natriumformiat und
weniger als 1 % andere organische Substanzen; die Verunreinigungai
in solchen natriumformiathaltigen Abwasserströmen stören
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den anaeroben Prozess nicht; es wird eine Natrimnformiatmenge
benötigt» die in wirksamer Weise eine CO.D.-Belastung
von deutlich unterhalb 15 # (z.B. unterhalb 10 %, wie von
etwa 8 #) der CO.D.-Belastung hinzufügt, welche durch das
dem Filter zugeführte petrochemische Abwasser beigetragen
wird.
Die Bestimmungen des CO.D., B.O.D., der suspendierten Feststoffe
u.a. erfolgen nach herkömmlichen Methoden; vgl. z.B. "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
Including Bottom Sediments and Sludges", 12. Auflage, veröffentlicht 1969 von der American Public Health
Association, z.B. Seiten 219, 415 und 424 bis 425.
Die anaeroben und aeroben Behandlungen können bei den üblichen Temperaturen und Drücken durchgeführt werden. Für das
anaerobe Filter sind Temperaturen im Bereich von etwa 30
bis 500C, insbesondere etwa 35 bis 400C (z.B. etwa 370C)
gebräuchlich. Der Druck liegt typischerweise bei etwa Atmosphärendruck; man kann erfindungsgemass jedoch auch
bei niedrigeren oder höheren Drücken arbeiten.
Ende der Beschreibung
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L e e r s e ι t e
Claims (18)
- CELANESE CORPORATIONc-5659PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Aufbereitung von organische Substanzen enthaltenden Abwässern in einem anaeroben Filter mit gleichzeitiger Bildung von Methan unter Zufuhr von Alkali zum Filter zur Neutralisation der diesem zugeführten und darin gebildeten Säuren» dadurch gekennzeichnet» dass man den vom Filter abziehenden Strom» welcher suspendierte bakterielle Feststoffe enthält, in eine Entgasungs/Feststoffabsetz-Zone leitet, um(a) eine Flüssigkeit, die eine geringere Konzentration der suspendierten bakteriellen Feststoffe als der abziehende Strom aufweist, und(b) eine Flüssigkeit, welche die suspendierten Feststoffe in höherer Konzentration als die Flüssigkeit (a) enthält, zu erzeugen,und die Flüssigkeit (a) abzieht, während man die Flüssigkeit (b) zusammen mit frischer Beschickung aus dem Abwasserstrom zum Filter zurückführt, wobei der Volumendurchsatz bei der Zufuhr der frischen Beschickung etwa gleich wie der Volumendurchsatz beim Abziehen der Flüssigkeit (a) ist und das Verhältnis des Volumendurchsatzes der Beschickung zum Volumendurchsatz des Rücklaufs im Bereich von etwa 1:1 bis 1:20 liegt,- 1 809818/0904wobei man zur Neutralisation der Säure Magnesiumoxid oder Magnesiumcarbonat zuführt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die frische Beschickung des Abwasserstroms einen C.O.D.Wert von mehr als 2000 mg/Ltr. aufweist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die frische Beschickung des Abwasserstroms einen C.O.D.— Wert von etwa 5000 bis 50 000 mg/Ltr. aufweist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus der Flüssigkeit b) und der frischen Beschickung einen C.O.D.-Wert von mindestens etwa 500 aufweist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Durchsatz im Filter im Bereich von etwa 0,305 bis 3,05 m/Std. (etwa 1 bis 10 ft./h) liegt, dass die frische Beschickung einen pK-Wert von etwa 3 bis 5 aufweist und dass die frische Beschickung mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3,2 kg C.O.D./irr Filter/Tag (0,2 Ib. C.O.D./ft.3 Filter/Tag) zugeführt wird, wobei der Filter eine so beschaffene Füllung aufweist, dass das Porenvolumen mehr als 60 ?S beträgt und der CO2~Partialdruck im Filter mindestens etwa 0,2 atm ausmacht.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die frische Beschickung Ameisensäure und etwa 0,1 bis 1 $> Formaldehyd enthält und dass die frische Beschickung mit einer Geschwindigkeit von mindestens etwa 8 kg C.O.D./m3 Filter/Tag (0,5 Ib. C.O.D./ft.3 Filter/ Tag) zugeführt wird, wobei das Porenvolumen mehr als 75 Ί» beträgt.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,- 2 809S18/09fUdass man die abgezogene Flüssigkeit a) in ein aerobes Belebungsbecken (Digestor) zur Bildung von Belebtschlamm überführt und den Belebtschlamm zum anaeroben Filter zurückführt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der flüchtigen suspendierten Feststoffe in der Flüssigkeit b) weniger als 80 tfo der entsprechenden Konzentration in der Flüssigkeit a) beträgt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumkonzentration in der der Basis des Filters zugeführten Gesamtbeschickung höchstens etwa 0,2 Grammäquivalent/Ltr. beträgt.
- 10. Verfahren zur Aufbereitung von organische Substanzen enthaltenden Abwässern in einem anaeroben Filter mit gleichzeitiger Bildung von Methan unter Zufuhr von Alkali zum Filter zur Neutralisation der diesem zugeführten und darin gebildeten Säuren, dadurch gekennzeichnet, dass man den vom Filter abziehenden Strom, welcher suspendierte bakterielle Feststoffe enthält, in eine Eatgasungs/Feststoffabsetz-Zone leitet, um(a) eine Flüssigkeit, die eine geringere Konzentration der suspendierten bakteriellen Feststoffe als der abziehende Strom aufweist, und(b) eine Flüssigkeit, welche die suspendierten Feststoffe in höherer Konzentration als die Flüssigkeit (a) enthält, zu erzeugen,und die Flüssigkeit (a) abzieht, während man die Flüssigkeit (b) zusammen mit frischer Beschickung aus dem Abwasserstrom zum Filter zurückführt, wobei der Volumendurchsatz bei der Zufuhr der frischen Beschickung etwa gleich wie der Volumendurchsatz beim Abziehen der Flüssigkeit (a) ist und das Verhältnis des Volumendurchsatzes der Beschickung zum Volumendurchsatz des Rücklaufs im Bereich von etwa 1:1 bis 1:20 liegt,R09818/09CUwobei man zur Neutralisation der Säure Natriumformiat zuführt.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die frische Beschickung des Abwasserstroms einen C.O.D.Wert von mehr als 2000 mg/Ltr. aufweist.
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die frische Beschickung des Abwasserstroms einen C.O.D.Wert von etwa 5000 "bis 50 000 mg/Ltr. aufweist.
- 13. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus der Flüssigkeit b) und der frischen Beschickung einen C.O.D.-Wert von mindestens etwa 500 aufweist.
- 14. Verfahren nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Durchsatz im Filter im Bereich von etwa 0,305 bis 3,05 m/Std. (etwa 1 bis 10 ft./h) liegt, dass die frische Beschickung einen pH-V/ert von etwa 3 bis 5 aufweist und dass die frische Beschickung mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3,2 kg C.O.D./m Filter/Tag (0,2 Ib. C.O.D./ft.3 Filter/Tag) zugeführt wird, wobei der Filter eine so beschaffene Füllung aufweist, dass das Porenvolumen mehr als 60 fo beträgt.
- 15. Verfahren nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die frische Beschickung Ameisensäure und etwa 0,1 bis 1 $ Formaldehyd enthält und dass die frische Beschickung mit einer Geschwindigkeit von mindestens etwa 8 kg C.O.D./ m3 Filter/Tag (0,5 Ib. C.O.D./ft.3 Filter/Tag) zugeführt wird, wobei das Porenvolumen mehr als 75 i» beträgt.
- 16. Verfahren nach Anspruch 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die abgezogene Flüssigkeit a) in ein aerobes Belebungsbecken (Digestor) zur Bildung von Belebtschlamm- 4 809818/0904c-5659 ;2 V Λ 8 3 13überfülirt und den Belebtschlamm zum anaeroben Filter zurückführt .
- 17. Verfahren nach Anspruch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der flüchtigen suspendierten Feststoffe in der Flüssigkeit b) weniger als 80 i» der entsprechenden Konzentration in der Flüssigkeit a) beträgt.
- 18. Verfahren nach Anspruch 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Natriumkonzentration in der der Basis des Filters zugeführten Gesamtbeschickung höchstens etwa 0,1 Grammäquivalent/Ltr. beträgt.· Verfahren zur Aufbereitung von organische Substanzen enthaltenden Abwässern in einem anaeroben Filter mit gleichzeitiger Bildung von Methan unter Zufuhr von Alkali zum Filter zur Neutralisation der diesem zugeführten und darin gebildeten Säuren, dadurch gekennzeichnet, dass man den vom Filter abziehenden Strom, welcher suspendierte bakterielle Feststoffe enthält, in eine Entgasungs/Feststoffabsetz-Zone leitet, um(a) eine Flüssigkeit, die eine gefingere Konzentration der suspendierten bakteriellen Feststoffe als der abziehende Strom aufweist, und(b) eine Flüssigkeit, welche die suspendierten Feststoffe in höherer Konzentration als die Flüssigkeit (a) enthält, zu erzeugen, und die Flüssigkeit (a) abzieht, während man die Flüssigkeit (b) zusammen mit frischer Beschickung aus dem Abwasserstrom zum Filter zurückführt, wobei der Volumendurchsatz bei der Zufuhr der frischen Beschickung etwa gleich wie der Volumendurchsatz beim Abziehen der Flüssigkeit (a) ist und das Verhältnis des Volumendurchsatzes der Beschickung zum Volumendurchsatz des Rücklaufs im Bereich von etwa 1:1 bis 1:20 liegt,- 5 _ 809818/0904wobei man die abgezogene Flüssigkeit (a) in ein aerobes Belebungsbeckung zur Bildung von Belebtschlamm überführt und den Belebtschlamm zum anaeroben Filter zurückführt.809818/0904
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