DE3107148A1

DE3107148A1 - Verfahren zur biologischen reinigung von abwaessern mit hohen konzentrationen an biologisch abbaubaren substanzen

Info

Publication number: DE3107148A1
Application number: DE19813107148
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr. 5600 Wuppertal Lemke; Kurt Dr. Mack; Marko Prof. Dr. 5000 Köln Zlokarnik
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-09-09

Description

Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern
rit hohen Konzentrationen an biologisch abbaubaren Substanzen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Behandlung von Abwässern, die biologisch abbaubare Substanzen in hohen Konzentrationen enthalten, in Gegenwart von Belebtschlamm, wobei das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch nach der biologischen Behandlung auf hohe Belebtschlammkonzentrationen aufkonzentriert wird. Durch Rückführung eines Teils des, aufkonzentrierten Belebtschlamms in das Belebungsbecken wird dort eine hohe Konzentration an Belebtschlamm aufrechterhalten.
Es ist bereits bekannt, biologisch abbaubares Material, das in Industrie- und Kommunalabwässern enthalten ist, mit Hilfe biologisch aktiver Massen (Belebtschlamm) durch Belüftung mit sauerstoffhaltigen Gasen abzubauen. Bei diesen Verfahren wird entweder Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder technisch reiner Sauerstoff als Belüftungsgas verwendet. Es ist üblich, in den Belebungsbecken die Konzentration des Belebtschlamms bei Begasung mit Luft zwischen 1,5 g TS/l (Trockensubstanz/Liter) und 3,0 g TS/l (Meinck-Stooff-Kohlschütter: Industrie-Abwässer, Seite 121, Fischer-Verlag, Stuttgart, 1968) und bei Begasung mit Sauerstoff oder mit an Sauerstoff angereicherter Luft Belebtschlammkonzentrationen von 2 g TS/l bis 8 g TS/l und in ganz besonderen Fällen bis 12 g TS/l anzuwenden (DE-OS 2 032 189).
Bei diesen Verfahren ist es üblich, den Belebtschlamm vom gereinigten Abwasser durch Sedimentation in Eindikkern (sogenannten Nachklärern) zu trennen. In diesen Nachklärern können ohne Schädigung der Aktivität des Belebtschlamms nur schwer höhere Konzentrationen erreicht werden. Um hohe Belebtschlammkonzentrationen zu erreichen, muß die Aufenthaltszeit des Belebtschlamms im Nachklärer wesentlich erhöht werden. Dies führt jedoch wegen Mangel an Sauerstoff leicht zu einer Schädigung des Belebtschlamms. Da ein Teil des im Nachklärer eingedickten Belebtschlamms zur Aufrechterhaltung der Konzentration des Belebtschlamms im Belebungsbecken zurückgeführt werden muß (sogenannter Rücklaufschlamm), führt diese Schädigung zu einer Verminderung der Abbauleistung der Anlage.
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei Erk.öhung der Konzentration des Belebtschlamms in den Belebungsbecken weit bis über die bisher üblichen Werte hinaus, die Abbauleistung einer Kläranlage erheblich gesteigert werden kann. So läßt sich zum Beispiel bei einem Abwasser mit einer Konzentration des BSB5 von 10 g/l bei einer Erhöhung der Konzentration des Belebtschlamms von 5 g TS/l auf 20 g TS/l die Abbauleistung unter Verwendung von Luft während der gleichen Kontaktzeit verdoppeln.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwicklen, mit dem Abwässer bei hohen Belebtschlammkonzentrationen in möglichst kurzer Zeit und möglichst kleinen Beckenvolumina biologisch gereinigt werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur biologischen Behandlung von Abwasser, das biologisch abbaubare Substanzen in hohen Konzentrationen enthält, in Gegenwart von Belebtschlamm, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch nach der biologischen Behandlung auf Belebtschlammkonzentrationen von über ca.
30 g TS/l aufkonzentriert und durch Rückführung eines solchen Teils des aufkonzentrierten Belebtschlammes in das Belebungsbecken in diesem eine Konzentration von über 12,5 g TS/l eingestellt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren, bei dem das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch nach dem Ausströmen aus den Belebungsbecken aufkonzentriert wird.
Dies geschieht erfindungsgemäß durch Zentrifugieren oder vorzugsweise durch Begasungsflotation. Die gereinigte, abgetrennte, wäßrige Phase kann entweder abgegeben oder in nachgeschalteten Flotationsstufen, d.h. in einer Flotationskaskade, weitergereinigt werden. Erz in dungsgemäß wird der Belebtschlamm etwa auf Konzentrationen von ca. 30 g TS/l bis 150 g TS/l angereichert.
Ein bestimmter Teil des angereicherten Belebtschlammes wird als Rücklauf schlamm in die Belebungsbecken zurückgeführt, der Rest kann als Überschuß schlamm abgezogen werden. In die Belebungsbecken wird ein solcher Teil des aufkonzentrierten Belebtschlamms zurückgeführt, daß in dem Belebungsbecken eine Konzentration an Belebtschlamm von über 12,5 g TS/l, vorzugsweise 12,5 g TS/l bis 70 g TS/l, ganz besonders bevorzugt 13 g TS/l bis 40 g TS/l eingestellt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren schafft daher die Möglichkeit, solche Abwässer, die biologisch abbaufähige Substanzen in hohen Konzentrationen enthalten zu reinigen. Dabei werden vorteilhafterweise gegenüber bekannten Verfahren geringere Verweilzeiten (Kontaktzeiten) und geringere Apparate-Volumina benötigt, es fallen somit geringere Investitionen und Energiekosten an.
Ferner können auf verhältnismäßig kleiner Fläche geschlossene Apparaturen verwendet werden. Bei Verwendung von Sauerstoff anstelle von Luft entstehen nur geringe Gasmengen, die bei Bedarf leicht von Geruchsstoffen befreit werden können. Der bei der vorzugswei- sen Ausführung der Begasungs-Flotation anfallende Überschuß schlamm kann ohne weitere Entwässerung einer Trocknung, Verbrennung oder Filtration zugeführt werden.
Unter hohen Konzentrationen betreffend die biologisch abbaufähigen Substanzen werden mehr als ca. 2000 mg/l BSB5-Gehalt, vorzugsweise 3000 bis 7000 mg/l, ganz besonders bevorzugt ca. 4000 bis 6000 mg/l BSB5-Gehalt verstanden.
Solche Abwässer fallen z.B. bei Molkereien, Zuckerfabriken, Fermentationen, Brauereien, teilweise auch Chemiefabrikationen sowie bei Abwässern mit hohen Alkoholgehalten an.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur biologischen Behandlung von Abwasser, das biologisch abbaubare Substanzen in hohen Konzentrationen enthält, in Gegenwart von Belebtschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch nach der biologischen Behandlung auf Belebtschlammkonzentrationen von über ca. 30 g TS/l aufkonzentriert und durch Rückführung eines solchen Teile, des aufkonzentrierten Belebtschlammes in das Belebungsbecken in diesem eine Konzentration von über 12,5 g TS/1 eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch auf Belebtschlaniinkonzentrationen von über ca. 30 g TS/1 bis ca. 150 g TS/l eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch auf Belebtschlammkonzentrationen von ca. 35 g TS/l bis 80 g TS/1 eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Rückführung des aufkonzentrierten Belebtschlammes in dem Belebungsbecken eine Konzentration von über 12,5 g TS/l bis ca. 70 g TS/1, vorzugsweise ca. 13 g TS/1 bis 40 g TS/l eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch durch Zentrifugieren oder vorzugsweise Begasungsflotation aufkonzentriert wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die biologisch abbaubare Substanz als BSB5-Gehalt in Konzentrationen über 2000 mg/l enthalten ist.