DE69123450T2 - Carrier used in a device for the treatment of organic waste water - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Träger zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Behandlung organischen Abwassers, indem er in das zu behandelnde Abwasser eingetaucht wird, und der dazu ausgelegt ist, Mikroorganismen zu veranlassen, sich darauf abzulagern zur Behandlung des Abwassers durch mikrobielle Wirkung, welcher Träger ein Kernstück und eine Vielzahl von Randfasern umfaßt, die sich radial von dem Kernstück über dessen Länge erstrecken.The invention relates to a carrier for use in an apparatus for treating organic waste water by immersing it in the waste water to be treated and which is designed to cause microorganisms to settle thereon for treating the waste water by microbial action, which carrier comprises a core and a plurality of peripheral fibers extending radially from the core along its length.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bekannte Vorrichtungen für die Behandlung solcher organischer Abwässer sind üblicherweise von dem Typus, der einen Behandlungstank, in dem Tank angeordnete Träger, die Mikroorganismen veranlassen, darauf gehalten zu werden, und ein Luftverteilungsrohr einschließt, das auf dem Boden des Behandlungstanks plaziert ist, das an ein Gebläse angeschlossen ist. Luft wird aus dem Verteilungsrohr in den Behandlungstank geblasen, um die Mikroorganismen, die auf den Trägern angeordnet sind, mit Sauerstoff zu versehen und einen Blasenstrom zu erzeugen, so daß das Abwasser in dem Behandlungstank behandelt wird, während es durch den Blasenstrom bewegt wird.Known devices for the treatment of such organic waste waters are usually of the type which includes a treatment tank, supports arranged in the tank which cause microorganisms to be retained thereon, and an air distribution pipe placed on the bottom of the treatment tank which is connected to a blower. Air is blown from the distribution pipe into the treatment tank to provide the microorganisms arranged on the supports with oxygen and to create a stream of bubbles so that the waste water in the treatment tank while it is moved through the bubble stream.

Mit dem Blasenstrom allein wird sich jedoch kein zufriedenstellender Wasserstrom entwickeln, der hinreicht, das Abwasser aufzurühren. Somit kann keine effiziente Auflösung des Sauerstoffs erwartet werden, und zusätzlich neigen die Träger dazu, mit Schlamm blockiert zu werden. Bei den Anordnungen des Standes der Technik kann man daher nicht erwarten, daß die Abwasserbehandlung zufriedenstellend durchgeführt werden kann.However, the bubble flow alone will not develop a satisfactory water flow sufficient to agitate the waste water. Thus, efficient dissolution of the oxygen cannot be expected and, in addition, the carriers tend to become blocked with sludge. With the arrangements of the state of the art, one cannot therefore expect that the waste water treatment can be carried out satisfactorily.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Träger des oben beschriebenen Typus sind aus den EP-A 0 165 862 und 0 164 508 bekannt. Aufgrund der Ansammlung von Schlamm können bei diesen Trägern Probleme auftreten.Carriers of the type described above are known from EP-A 0 165 862 and 0 164 508. Problems can arise with these carriers due to the accumulation of mud.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Träger der oben angegebenen Art zu schaffen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Kernstück aus einem Material hergestellt ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus verschlungenen antimikrobiellen Fasern, antibakteriellen Kupferdrähten, konventionellen Fasern mit einem antibakteriellen Mittel, das in einem Stadium nach der Herstellung darauf abgelagert wurde, und Monofilamentgarn, das nicht zur mikrobiellen Ablagerung neigt, wobei das Kernstück nicht dazu neigt, Mikroorganismen anzuziehen, worin die Randfasern aus Fasern hergestellt sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus Fasern mit einer rauhen Oberfläche und hochfülligen Fasern mit großen Zwischenräumen besteht, so daß die Randfasern dadurch dazu neigen, Mikroorganismen anzuziehen, und die Randfasern um das Kernstück drehbar sind.The object of the invention is to provide an improved carrier of the above-mentioned type, which is characterized according to the invention in that the core piece is made of a material selected from the group consisting of entangled antimicrobial fibers, antibacterial copper wires, conventional fibers with an antibacterial agent deposited thereon at a stage after manufacture, and monofilament yarn which is not prone to microbial deposition, the core piece not prone to attracting microorganisms, wherein the edge fibers are made of fibers selected from the group consisting of fibers with a rough surface and high-fill fibers with large interstices, so that the edge fibers thereby tend to attract microorganisms, and the edge fibers are rotatable about the core piece.

Der erfindungsgemäße Träger ist vorteilhaft, da sich Schlamm nicht in dem Kernstück verfängt, um darauf abgelagert zu werden, und es gibt keine mögliche Verstopfung durch Schlamm in der Nähe des Kernstücks, während Schlamm hinreichend durch Randfasern eingefangen werden kann zur Ablagerung auf diesen, wenn die Randfasern bewegt werden. Die Randfasern sind so ausgelegt, daß sie sich unter dem Einfluß von Abwasserströmen innerhalb des Behandlungstanks drehen, so daß keine übermäßige Ablagerung von Schlamm bewirkt wird. Die Schlammaufnahme durch die Randfasern kann also auf ein optimales Maß begrenzt werden, und so kann die Behandlungsfunktion der Mikroorganismen gut gesteigert werden. Die Möglichkeit der Massenablösung aufgrund übermäßiger Schlammablagerung wird verhindert mit dem Ergebnis, daß Schwankungen in der Wasserqualität vermieden werden können.The carrier of the present invention is advantageous in that sludge does not get caught in the core to be deposited thereon and there is no possible clogging by sludge in the vicinity of the core, while sludge can be sufficiently caught by edge fibers to be deposited thereon when the edge fibers are moved. The edge fibers are designed to rotate under the influence of waste water flows within the treatment tank so that no excessive deposition of sludge is caused. Thus, the sludge uptake by the edge fibers can be limited to an optimum level and thus the treatment function of the microorganisms can be well enhanced. The possibility of mass detachment due to excessive sludge deposition is prevented with the result that fluctuations in water quality can be avoided.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Randfasern hochfüllige Fasern sind, welche konventionelle Fasern, wärmeschrumpfbare Fasern und wärmeverschweißbare Fasern umfassen, und sie wärmebehandelt ist. Dieser Träger ist hergestellt aus einem gemischt gesponnenen Garnmaterial, das wärmebehandelt ist und einen Fülleffekt und kleine Zwischenräume liefert. Dies sichert eine verbesserte Schlammaufnahme.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the edge fibers are high-fill fibers comprising conventional fibers, heat-shrinkable fibers and heat-weldable fibers and it is heat-treated. This carrier is made of a mixed spun yarn material which is heat-treated and provides a filling effect and small interstices. This ensures improved sludge absorption.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWING

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer schematischen Konstruktion einer Vorrichtung zur Behandlung organischen Abwassers, welche eine erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt;Fig. 1 is a sectional view of a schematic construction of an organic waste water treatment apparatus which is an embodiment of the present invention;

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Figur 1;Fig. 2 is a cross-section along the line II-II in Figure 1;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt eines im Apparat gemäß Fig. 1 verwendeten Röhrenmischers;Fig. 3 is an enlarged cross-section of a tube mixer used in the apparatus of Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Teil-Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten Trägers;Fig. 4 is a partial front view of the carrier shown in Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Träger gemäß Fig. 4;Fig. 5 is a plan view of the carrier according to Fig. 4;

Fig. 6 ist eine Ansicht, welche das Herstellungsverfahren des Trägers zeigt;Fig. 6 is a view showing the manufacturing process of the carrier;

Figuren 7 und 8 zeigen beispielhaft Ausführungsformen des Trägers;Figures 7 and 8 show exemplary embodiments of the carrier;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, welche schematisch die Konstruktion einer Vorrichtung zur Behandlung organischen Abwassers zeigt, welche eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt;Fig. 9 is a sectional view schematically showing the construction of an organic waste water treatment apparatus which is another embodiment of the present invention;

Fig. 10 ist ein Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9;Fig. 10 is a section along the line X-X in Fig. 9;

Fig. 11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI in Figur 9;Fig. 11 is a section along the line XI-XI in Figure 9;

Fig. 12 ist die schematische Ansicht eines Modells für das Garnmaterial einer anderen Form des erfindungsgemäßen Trägers;Fig. 12 is a schematic view of a model for the yarn material of another form of the carrier according to the invention;

Fig. 13 ist eine Ansicht des Garnmaterials gemäß Figur 12, welches wärmebehandelt wurde;Fig. 13 is a view of the yarn material of Fig. 12 which has been heat treated;

Figuren 14 - 16b sind Ansichten von Stadien der Herstellung eines Trägers aus dem Garnmaterial, das in Figuren 12 und 13 gezeigt ist, undFigures 14 - 16b are views of stages of the manufacture of a support from the yarn material shown in Figures 12 and 13, and

Fig. 17 ist die Ansicht einer weiteren Form eines erfindungsgemäßen Trägers.Fig. 17 is a view of another form of a carrier according to the invention.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

In Figuren 1 und 2 ist ein Behandlungstank 1 von zylindrischer Form gezeigt, in welchem eine Vielzahl von Trägern 2 angeordnet sind, um Mikroorganismen darauf anhaften zu lassen. In einem Mittelbereich des Behandlungstanks 1 ist ein innerer Zylinder 3 angeordnet, der sich vertikal von einem Bereich in der Nähe des Kopfendes des Tanks 1 bis in einen Bereich in der Nähe von dessen Boden erstreckt und der an seinen beiden Enden offen ist. Ein oberer Mischer 4 zum Erzeugen eines Wasserstroms ist in dem inneren Zylinder 3 an dessen Kopfende befestigt. Eine Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Rohrmischern 5 ist unterhalb des oberen Mischers 4 angeordnet, wobei jeder der Rohrmischer 5 an seinem oberen und unteren Ende offen ist. Die unteren Endbereiche 5a der Rohrmischer 5 stehen aus dem unteren Ende des inneren Zylinders 3 vor und sind, bei Draufsicht, bogenförmig gebogen und enden jeweils in Auslaßöffnungen, die am Boden des Behandlungstanks 1 angeordnet und in die gleiche periphere Richtung gerichtet sind. Außerhalb des Behandlungstanks 1 ist ein Gebläse 6 angeordnet, und ein Luftzuleitungsrohr 7 erstreckt sich von dem Gebläse 6, so daß ein vorderer Endbereich des Luftzuleitungsrohrs 7 in den Behandlungstank 1 geführt ist, wo er zwischen dem oberen Mischer 4 und dem Kopf des inneren Rohrs 3 und den oberen Enden der Rohrmischer 5 offen ist. Mit Bezugszeichen 8 ist ein Zufuhrrohr für die Zufuhr von Abwasser in den Behandelungstank 1 gekennzeichnet, und 9 bezeichnet ein Sammelrohr zum Entfernen des behandelten Wassers aus dem Behandlungstank 1.In Figures 1 and 2, there is shown a treatment tank 1 of cylindrical shape in which a plurality of supports 2 are arranged for adhering microorganisms thereto. In a central region of the treatment tank 1, there is arranged an inner cylinder 3 which extends vertically from a region near the head end of the tank 1 to a region near the bottom thereof and which is open at both ends thereof. An upper mixer 4 for generating a water flow is mounted in the inner cylinder 3 at the head end thereof. A plurality of vertically extending pipe mixers 5 are arranged below the upper mixer 4, each of the pipe mixers 5 being open at its upper and lower ends. The lower end portions 5a of the pipe mixers 5 protrude from the lower end of the inner cylinder 3 and are curved in an arc shape when viewed from above and terminate in outlet openings arranged at the bottom of the treatment tank 1 and directed in the same peripheral direction. A blower 6 is arranged outside the treatment tank 1, and an air supply pipe 7 extends from the blower 6 so that a front end portion of the air supply pipe 7 is led into the treatment tank 1 where it is open between the upper mixer 4 and the head of the inner pipe 3 and the upper ends of the pipe mixers 5. Reference numeral 8 designates a supply pipe for supplying waste water into the treatment tank 1, and 9 designates a collecting pipe for removing the treated water from the treatment tank 1.

Der obere Mischer 4 umfaßt einen Motor 41, der am Kopfende des inneren Zylinders 3 befestigt ist, und einen Impeller 42, der ausgelegt ist, um von dem Motor 41 in Rotation versetzt zu werden. Der vordere Endbereich des Zufuhrrohrs 7 ist auf einem Niveau etwas unterhalb des Impellers 42 offen. Der Motor 41 ist unter Wasser angeordnet, wie gezeigt, oder kann alternativ geeignet oberhalb des Wasserspiegels angeordnet sein.The upper mixer 4 comprises a motor 41 fixed to the head end of the inner cylinder 3 and an impeller 42 adapted to be rotated by the motor 41. The front end portion of the feed pipe 7 is open at a level slightly below the impeller 42. The motor 41 is located underwater as shown or may alternatively be suitably located above the water level.

Wie in Figur 3 gezeigt, umfaßt jeder der Rohrmischer 5 ein flexibles Rohr 51 und ein stationäres bandähnliches Rührblatt 52, das im Rohr 51 angeordnet ist. Das Rührblatt 52 besitzt Kerben 52b, die in einer Metallbandplatte 52a longitudinal in gestaffelter Beziehung voneinander beabstandet sind und die wechselseitig von transversalen entgegengesetzten Kantenseiten zu einem Punkt in der Nähe der Mitte der Breite der Bandplatte nach innen geschnitten sind, wobei die Bandplatte 52a in einer Richtung um deren Mitte der Breite nach gedreht ist, um eine Vielzahl integraler Prallplattenteile 52c zu ergeben, die spiralartig entlang der Länge der Bandplatte 52a gekurvt sind.As shown in Figure 3, each of the tube mixers 5 comprises a flexible tube 51 and a stationary belt-like agitator blade 52 disposed in the tube 51. The agitator blade 52 has notches 52b longitudinally spaced apart in a staggered relationship in a metal belt plate 52a and cut inwardly from transversely opposite edge sides to a point near the center of the width of the belt plate, the belt plate 52a being rotated in a direction about the center of the width thereof to provide a plurality of integral baffle plate portions 52c spirally curved along the length of the belt plate 52a.

Figuren 4 und 5 zeigen die Konstruktion einer Form eines Trägers 2 im Detail. Der Träger 2 umfaßt ein Kernstück 21, das aus einem antimikrobiellen Material hergestellt ist, das nicht zur mikrobiellen Ablagerung neigt, und eine Vielzahl von Randfäden 22, die zur mikrobiellen Ablagerung neigen, wobei die Randfäden 22 radial von dem Kernstück 21 über die Länge des Kerns 21 nach außen vorstehen, und worin die Randfäden 22 drehbar um das Kernstück 21 sind. Eine Vielzahl solcher Träger 2 wird vertikal verteilt in dem Behandlungstank 1 um den inneren Zylinder 3 angeordnet.Figures 4 and 5 show the construction of one form of a carrier 2 in detail. The carrier 2 comprises a core 21 made of an antimicrobial material not prone to microbial deposition, and a plurality of edge threads 22 prone to microbial deposition, the edge threads 22 projecting radially outwardly from the core 21 over the length of the core 21, and wherein the edge threads 22 are rotatable about the core 21. A plurality of such carriers 2 are arranged vertically distributed in the treatment tank 1 around the inner cylinder 3.

Das Kernstück 21, das nicht dazu neigt, Mikroorganismen anzuziehen, umfaßt beispielsweise verschlungene antimikrobielle Fasern, antibakterielle Kupferdrähte, konventionelle Fasern mit einem antibakteriellen Mittel, das nach dem Herstellungsstadium darauf abgelagert wurde, oder solche Mateerialen wie Monofilamentgarn, das nicht zur mikrobiellen Ablagerung neigt. Die Randfasern 22, die dazu neigen, Mikroorganismen anzuziehen, sind beispielsweise aus Fasern hergestellt, die eine rauhe Oberfläche besitzen, oder aus hochfülligen Fasern mit großen Zwischenräumen. Die Randfasern 22 können derart hergestellt werden, daß jedes der vorstehend genannten Fasermaterialien mit einem wärmeschmelzbaren Fasermaterial gemischt wird und die Mischung in einem Nach-Herstellungsstadium wärmebehandelt wird. So besitzen die Randfasern 22 eine moderate Steifigkeit, so daß sie so hart und steif sind, um von einem in dem Behandlungstank 1 erzeugten Strom von Abwasserflüssigkeit drehbar bewegt zu werden.The core 21 which does not tend to attract microorganisms comprises, for example, entangled antimicrobial fibers, antibacterial copper wires, conventional fibers having an antibacterial agent deposited thereon after the manufacturing stage, or such materials as monofilament yarn which does not tend to attract microbial deposits. The peripheral fibers 22 which tend to attract microorganisms are made, for example, of fibers having a rough surface or of high-fill fibers having large interstices. The peripheral fibers 22 may be made by mixing any of the above-mentioned fiber materials with a heat-fusible fiber material and heat-treating the mixture at a post-manufacturing stage. Thus, the edge fibers 22 have a moderate stiffness so that they are hard and stiff enough to be rotatably moved by a flow of waste water liquid generated in the treatment tank 1.

Wie Figur 6 zeigt, werden im Verfahren der Herstellung eines solchen Trägers 2 eine Vielzahl von Kernstücken 21 und eine Vielzahl von Randfasern 22 zur Form einer Dreherbindung zusammengewebt, und die individuellen Randfasern 22 werden in der Mitte zwischen benachbarten Kernstücken 21 durchgeschnitten oder, wie gezeigt, bei 23. Dann wird das Kernstück 21 in einer Richtung verdreht, um die Randfasern 22 zu veranlassen, sich radial nach außen zu erstrecken, und, wo erforderlich, wird eine Wärmefixierungsbehandlung durchgeführt, um die Konfiguration zu fixieren.As shown in Figure 6, in the process of manufacturing such a carrier 2, a plurality of core pieces 21 and a plurality of edge fibers 22 are woven together to form a leno weave, and the individual edge fibers 22 are cut midway between adjacent core pieces 21 or at 23 as shown. Then, the core piece 21 is twisted in a direction to cause the edge fibers 22 to extend radially outward, and, where necessary, a heat setting treatment is carried out to fix the configuration.

Es wird nun die Arbeitsweise der Abwasserbehandlungsvorrichtung der oben beschriebenen Anordnung erläutert.The operation of the waste water treatment device of the arrangement described above will now be explained.

Das Abwasser, was aus dem Zufuhrrohr 8 in den Behandlungstank 1 geleitet wird, gelangt in den inneren Zylinder 3 durch dessen obere Endöffnung und wird nach unten transportiert, während es durch den Impeller 42 des oberen Mischers 4 gerührt wird. Während dieses Transfers nach unten wird Luft aus dem Gebläse 6 durch das Zuleitungsrohr 7 an einer Stelle unterhalb des oberen Mischers 4 in das Abwasser eingeblasen. Luft und Abwasser werden also einzelnen Rohrmischern 5 zugeleitet, und während sie durch die Rohrmischer gelangen, werden Luft und Abwasser gut gerührt und mit Hilfe der Prallplatten 52c jedes der Rührblätter 52 gemischt.The waste water fed from the supply pipe 8 into the treatment tank 1 enters the inner cylinder 3 through the upper end opening thereof and is transported downward while being agitated by the impeller 42 of the upper mixer 4. During this downward transfer, air from the blower 6 is blown into the waste water through the supply pipe 7 at a location below the upper mixer 4. Thus, air and waste water are fed to individual pipe mixers 5, and as they pass through the pipe mixers, air and waste water are well agitated and mixed by means of the baffles 52c of each of the agitating blades 52.

Da die Luft aus dem Gebläse 6 in einen oberen Bereich des Behandlungstanks 1 in einem Bereich unmittelbar unterhalb des oberen Mischers 4 eingeblasen wird, d.h., an einer Stelle, wo der Druck des Abwassers relativ gering ist, ist das Einblasen von Luft unter einem geringen Entladungsdruck möglich, was es erlaubt, die Leistungsanforderungen an das Gebläse 6 zu minimieren.Since the air from the blower 6 is injected into an upper region of the treatment tank 1 in a region immediately below the upper mixer 4, i.e., at a location where the pressure of the waste water is relatively low, the injection of air under a low discharge pressure is possible, which allows the power requirements of the blower 6 to be minimized.

Die gemischten Ströme werden rundum aus den unteren Endbereichen 5a der einzelnen Röhrenmischer 5 am Boden des Behandlungstanks entladen und dann innerhalb des Behandlungstanks 1 in Form eines spiralförmig gerührten Stroms A nach oben transferiert. Auf diese Weise wird die Abwasserbehandlung durch Mikroorganismen, die auf den einzelen Trägern 2 angeordnet sind, bewirkt, während den Mikroorganismen Sauerstoff zugeführt wird.The mixed streams are discharged all around from the lower end portions 5a of the individual tubular mixers 5 at the bottom of the treatment tank and then transferred upwards within the treatment tank 1 in the form of a spirally stirred stream A. In this way, the wastewater treatment is effected by microorganisms arranged on the individual carriers 2 while oxygen is supplied to the microorganisms.

Die unteren Endbereiche 5a der Röhrenmischer 5 sind bogenförmig gebogen, wenn man sie in Draufsicht betrachtet, so daß ihre Entladungsendauslässe am Boden des Behandlungstanks 1 in dieselbe periphere Richtung gerichtet sind, und dies bewirkt die Erzeugung eines solchen spiralförmig bewegten, aufwärts gerichteten Stroms A, wie er oben erwähnt wurde. Die Verweilzeit von Blasen im Abwasser wird deshalb verlängert, so daß die aus den einzelnen Röhrenmischern 5 entlassenen Mischungsströme und das Abwasser in dem Behandlungstank 1 zufriedenstellender gemischt werden können, was zu einer erhöhten Effizienz der Sauerstofflösung führt. Das Abwasser mit einer solchen hohen Effizienz der Sauerstoffauflösung wird den auf den Trägern 2 angeordneten Mikroorganismen zugeleitet, und entsprechend läuft die Abwasserbehandlung mit hoher Effizienz ab.The lower end portions 5a of the tube mixers 5 are curved in an arc shape when viewed in plan view so that their discharge end outlets at the bottom of the treatment tank 1 are directed in the same peripheral direction, and this causes the generation of such a spirally moving, upward current A as mentioned above. The residence time of bubbles in the waste water is therefore prolonged, so that the mixture streams discharged from the individual tube mixers 5 and the waste water in the treatment tank 1 can be mixed more satisfactorily, resulting in an increased oxygen dissolution efficiency. The waste water having such a high oxygen dissolution efficiency is supplied to the microorganisms arranged on the carriers 2, and accordingly the waste water treatment proceeds with high efficiency.

Wie Figur 4 zeigt, wird an jedem Träger 2 Schlamm B, der von dem gerührten flüssigen Strom A mitgetragen wird, von dem Träger 2 eingefangen und veranlaßt, sich auf diesem abzulagern, wo der Schlamm B durch Verdauungseinwirkung der auf dem Träger 2 vorhandenen Mikroorganismen behandelt wird. Da das Kernstück 21 des Trägers 2 aus einem antibakteriellen Material hergestellt ist, das nicht zur mikrobiellen Ablagerung neigt, während die Randfasern 22 aus einem Material hergestellt sind, das dazu neigt, Mikroorganismen anzuziehen, wird Schlamm B vor allem von den Randfasern zur Ablagerung auf diesen eingefangen und nicht von dem Kernstück. Insbesondere, da der Träger 2 so ausgestaltet ist, daß die Komponente der Randfasern 22 unter geeignetem Druck des Abwasserstroms in dem Behandlungstank 1 gedreht werden kann, um dem Schlamm B nicht zu gestatten, sich darauf übermäßig abzulagern, kann sich eine optimale Menge von Schlamm auf den Randfasern 22 niederschlagen.As shown in Figure 4, on each support 2, sludge B carried by the agitated liquid stream A is captured by the support 2 and caused to deposit thereon, where the sludge B is treated by the digestive action of the microorganisms present on the support 2. Since the core 21 of the support 2 is made of an antibacterial material which is not prone to microbial deposition, while the peripheral fibers 22 are made of a material which tends to attract microorganisms, sludge B is captured primarily by the peripheral fibers for deposition thereon and not by the core. In particular, since the carrier 2 is designed so that the component of the edge fibers 22 can be rotated under appropriate pressure of the waste water flow in the treatment tank 1 so as not to allow the sludge B to excessively deposit thereon, an optimal amount of sludge can be deposited on the edge fibers 22.

Genauer gesagt, würde, nimmt man an, daß Schlamm B von dem Kernstück 21 eingefangen und auf diesem abgelagert würde, er sich zwischen benachbarten Randfasern 22 in einer überbrückenden Art und Weise ausdehnen und so ein Verstopfen gemäß der hypothetischen Linie C in Figur 4 verursachen. Folglich wurde nicht nur die Behandlungswirkung der Mikroorganismen negativ beeinflubt, sondern es würde auch eine Materialablösung stattfinden aufgrund der Überladung mit Schlamm B. Durch Übernahme der vorstehend beschriebenen Anordnung ist es jedoch möglich, die Ablagerung einer optimalen Menge von Schlamm B auf den Randfasern 22 zu erreichen und so die Behandlungswirkung der Mikroorganismen zu steigern. Gleichzeitig wird die Materialablösung von Schlamm B verhindert, wodurch Schwankungen in der Wasserqualität und Schwankungen in der Behandlungskapazität aufgrund solcher Qualitätsschwankungen vermieden werden können. Vorzugsweise werden die Randfasern 22 hinsichtlich des Materials, der Länge, der Härte, der Dichte usw. gemäß der solchen Faktoren wie der Natur des Schlammes, der Belüftungsintensität, der Intensität des zusätzlichen Wasserstroms und der Eigenschaften des Abwassers variiert.More specifically, assuming that sludge B were captured by and deposited on the core 21, it would expand between adjacent edge fibers 22 in a bridging manner, thus causing clogging along the hypothetical line C in Figure 4. Consequently, not only would the treatment effect of the microorganisms be adversely affected, but also material detachment would occur due to the overload of sludge B. However, by adopting the arrangement described above, it is possible to achieve deposition of an optimum amount of sludge B on the edge fibers 22 and thus increase the treatment effect of the microorganisms. At the same time, material detachment of sludge B is prevented, whereby fluctuations in water quality and fluctuations in treatment capacity due to such quality fluctuations can be avoided. Preferably, the edge fibers 22 are varied in material, length, hardness, density, etc. according to such factors as the nature of the sludge, the aeration intensity, the intensity of the additional water flow and the properties of the waste water.

Beispiele der Abwasserbehandlung, welche eine Form des Trägers 2, wie er oben beschrieben wurde, verwenden, werden nun erläutert.Examples of wastewater treatment using a form of the carrier 2 as described above will now be explained.

Beispiel 1example 1

Eine Vielzahl von Trägern 2, jeweils vom weichen Typ geringer Dichte mit einem Durchmesser d von 100 mm, welche jeweils mit einem Abstand 1 von 200 mm von dem benachbarten angeordnet sind, werden in Behandlungstank 1 wie in Figur 7 gezeigt angeordnet, und Behandlungsuntersuchungen wurden durchgeführt. Die Träger 2 zeigten eine Behandlungskapazität in der Größenordnung von zweimal so groß wie gemäß der bekannten Behandlungstechnik für aktivierten Schlamm. Während die Behandlungskapazität für das bekannte Verfahren die Anforderungen nicht erfüllten, zeigen die Tests, daß durch die Träger 2 die Schlammproduktion im Behandlungstank 1 reduziert und die Wasserqualität stabilisiert war.A plurality of carriers 2, each of a soft low density type with a diameter d of 100 mm, each arranged at a distance 1 of 200 mm from the adjacent one, are arranged in treatment tank 1 as shown in Figure 7 and treatment tests were carried out. The carriers 2 showed a treatment capacity of the order of twice that of the known activated sludge treatment technique. While the treatment capacity for the known method did not meet the requirements, the tests show that the carriers 2 increased the sludge production in the treatment tank. 1 was reduced and the water quality was stabilized.

Beispiel 2Example 2

Eine Vielzahl von Trägern 2, jeweils vom harten Typ hoher Dichte mit einem Durchmesser d von 50 mm, die jeweils in einem Abstand 1 von 50 mm von dem benachbarten Träger angeordnet waren, wurden in Behandlungstank 1, wie in Figur 8 gezeigt, angeordnet, und es wurden Behandlungstests durchgeführt unter Zufuhr von Abwasser mit dabei stattfindender Belüftung und einem zusdtzlichen Wasserstrom. In diesen Tests konnte ein sehr viel größerer BOD-Volumen- Beladungswert erhalten werden als mit demjenigen gemäß dem bekannten Verfahren, und die Abwasserbehandlung konnte mit hoher Effizienz durchgeführt werden.A plurality of carriers 2, each of a hard high-density type with a diameter d of 50 mm, each arranged at a distance 1 of 50 mm from the adjacent carrier, were arranged in treatment tank 1 as shown in Figure 8, and treatment tests were carried out by supplying waste water with aeration and an additional water flow. In these tests, a much larger BOD volume loading value could be obtained than that according to the known method, and the waste water treatment could be carried out with high efficiency.

Figuren 9 bis 11 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform sind die Rohrmischer 5 über ihre gesamte Länge in dem inneren Zylinder 3 angeordnet, und im Inneren des inneren Zylinders 3 wird unterhalb der Flüssigkeitsentladungsauslässe der Rohrmischer 5 am unteren Ende des inneren Zylinders 3 ein Raum 11 gebildet. Der Raum 11 kommuniziert durch eine Vielzahl von Entladungsauslässen 12 mit dem Äußeren des inneren Zylinders 3 am Boden des Behandlungstanks 1. Führungsplatten 13 sind auf der äußeren Oberfläche des inneren Zylinders 3 in der Nähe der Auslaßöffnungen 12 angeordnet. Jede der Führungsplatten 13 ist an ihrem unteren Ende mit dem inneren Zylinder 3 verbunden und in der Draufsicht bogenförmig gebogen, so daß, wie in der Ausführungsform gemäß Figuren 1 und 2, Mischungsströme aus den Auslaßöffnungen 12 so geführt werden können, daß sie einen bewegten spiralförmigen Strom A ergeben.Figures 9 to 11 show another embodiment of the invention. In this embodiment, the pipe mixers 5 are arranged over their entire length in the inner cylinder 3, and a space 11 is formed inside the inner cylinder 3 below the liquid discharge outlets of the pipe mixers 5 at the lower end of the inner cylinder 3. The space 11 communicates through a plurality of discharge outlets 12 with the outside of the inner cylinder 3 at the bottom of the treatment tank 1. Guide plates 13 are arranged on the outer surface of the inner cylinder 3 in the vicinity of the discharge openings 12. Each of the guide plates 13 is connected at its lower end to the inner cylinder 3 and is curved in a plan view so that, as in the embodiment according to Figures 1 and 2, mixture flows from the outlet openings 12 can be guided in such a way that they result in a moving spiral-shaped flow A.

Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, so zufriedenstellende Mischungseffekte zu erwarten, wie sie unter Bezugnahme auf die vorstehende Ausführungsform beschrieben wurden.With such an arrangement, it is possible to expect satisfactory mixing effects as described with reference to the above embodiment.

Figuren 12 bis 16b zeigen eine andere Form des erfindungsgemäßen Trägers 12. Figur 12 zeigt ein Modell für ein Garnmaterial des Trägers, welches aus einer Mischung von gewöhnlicher Baumwolle 81, wärmeschrumpfbarer Faser 82 und wärmeverschweißbarer Faser 83 gesponnen wurde. Wird das Garnmaterial zu Faser- oder Stofform verarbeitet und wärmebehandelt, wie Fig. 13 zeigt, schrumpft die wärmeschrumpfbare Faser-Komponente 82, um Fülligkeit zu ergeben, und die wärmeverschweißbare Faser-Komponente 83 verschmilzt, um die Verdrillung zu fixieren und einen hinreichenden Grad an Steifigkeit zu verleihen. Durch Änderung des Mischungsverhältnisses der gewöhnlichen Baumwolle 81, der wärmeschrumpfbaren Faser 82 und der wärmeverschweißbaren Faser 83 ist es möglich, einen Träger herzustellen, der für die gewünschte Verwendung geeignet ist.Figures 12 to 16b show another form of the carrier 12 according to the invention. Figure 12 shows a model for a yarn material of the carrier which has been spun from a mixture of ordinary cotton 81, heat-shrinkable fiber 82 and heat-sealable fiber 83. When the yarn material is processed into fiber or cloth form and heat-treated as shown in Figure 13, the heat-shrinkable fiber component 82 shrinks to give bulk and the heat-sealable fiber component 83 fuses to fix the twist and impart a sufficient degree of rigidity. By changing the mixture ratio of the ordinary cotton 81, the heat-shrinkable fiber 82 and the heat-sealable fiber 83, it is possible to produce a carrier suitable for the desired use.

Die derart wärmebehandelten Fasern werden dann zu dicken Schußfäden 84 weiter verarbeitet, wie in Figur 14 gezeigt, und die Schußfäden 84 werden dann teilweise mit dünnen Kettfäden 85 verwoben, um, wie gezeigt, ein Gewebe zu ergeben. Dann wird das Gewebe mittig zwischen benachbarten Guppen von Kettfäden 85 und entlang der Trennlinie 86 in gleicher Weise wie vorher in Figur 6 gezeigt, geschnitten, wodurch ein trägerbildendes Einheitsmaterial 87 erhalten wird, wie in Figuren 15a und 15b gezeigt. Da die Fixierung der Verdrillung mit Hilfe der wärmeverschweißbaren Faserkomponente 83 der Faser wie oben beschrieben bewirkt wird, kann das "Aufribbeln" der geschnittenen Bereiche effektiv verhindert werden. Das Einheitsmaterial 87 wird dann um die Kettfäden 85 verdrillt, wodurch einzelne Schußfäden 84 helikal um die Kettfäden 85 angeordnet werden, so daß sie radial nach außen vorstehen, wie in Figuren 16a und 16b gezeigt, so daß ein Täger 2 mit einer Fransenstruktur erhalten werden kann, worin die einzelnen Schußfäden 84 unabhängig in bezug zueinander orientiert sind. Diese hehkale und radiale Anordnung der Fasern ist die gleiche wie in Figuren 4 und 5 gezeigt.The thus heat-treated fibers are then further processed into thick weft yarns 84 as shown in Figure 14, and the weft yarns 84 are then partially interwoven with thin warp yarns 85 to form a fabric as shown. The fabric is then cut midway between adjacent groups of warp yarns 85 and along the dividing line 86 in the same manner as previously shown in Figure 6, thereby obtaining a carrier-forming unit material 87 as shown in Figures 15a and 15b. Since the fixation of the twist is effected by means of the heat-weldable fiber component 83 of the fiber as described above, the "unraveling" of the cut portions can be effectively prevented. The unit material 87 is then the warp threads 85 are twisted, whereby individual weft threads 84 are arranged helically around the warp threads 85 so as to project radially outwards, as shown in Figures 16a and 16b, so that a carrier 2 with a fringe structure can be obtained in which the individual weft threads 84 are oriented independently with respect to one another. This helical and radial arrangement of the fibres is the same as shown in Figures 4 and 5.

Genauer gesagt, sind Schußfäden 84 um die Kettfäden 85 in einer fransigen Art angeordnet und in solcher Weise selbsttragend gemacht durch Wärmefixierung oder auf andere Weise, so daß, wenn der Träger in dem zu behandelnden Abwasser plaziert wird, einzelne Schußfäden 84 mit einem ausreichenden Maß an Steifigkeit unabhängig im Abwasser vorhanden sind, um einen vergrößerten Bereich zur Schlammablagerung zur verfügung zu stellen.More specifically, weft threads 84 are arranged around warp threads 85 in a frayed manner and are made self-supporting by heat setting or otherwise such that when the carrier is placed in the wastewater to be treated, individual weft threads 84 with a sufficient degree of rigidity are independently present in the wastewater to provide an enlarged area for sludge deposition.

Wie Figur 13 weiterhin zeigt, sind die Fäden aufgrund der Wärmebehandlung füllig geworden und besitzen eine Vielzahl feiner Zwischenräume, die darin ausgebildet sind, um eine vergrößerte Oberfläche darzubieten. Hinsichtlich der Schlammablagerung kann also eine deutliche Verbesserung erhalten werden, um die Behandlung höherer Beladungen zu ermöglichen. Zusätzlich kann eine verbesserte Retention der Schlammbeladung erreicht werden.As Figure 13 further shows, the threads have become bulky due to the heat treatment and have a multitude of fine spaces formed therein to present an increased surface area. Thus, a significant improvement can be obtained in terms of sludge deposition to enable the treatment of higher loadings. In addition, improved retention of the sludge loading can be achieved.

Die Schußfäden 84 sind in deren Mitte an den Kettfäden 85 befestigt und sind deshalb an ihren beiden Enden frei. Die Schußfäden 84 sind daher unter Einwirkung der Wasserströme in der Vorrichtung zur Abwasserbehandlung drehbar. Wie es in der Ausführungsform der Fall ist, die in Figuren 4 bis 8 gezeigt ist, wird demnach jede überschüssige Menge an Schlamm, der auf der Oberfläche der Fäden abgelagert ist, fortgewaschen, und so kann nur eine relativ begrenzte Menge an Schlamm auf dem Träger zurückgehalten werden. Solche nachteiligen Vorkommnisse, daß Schlammablagerung die Freiräume in den Schußfäden 84 blockiert, um anaerobe Bedingungen zu schaffen, die die mikrobielle Aktivität negativ beeinflussen, können deshalb vorteilhaft verhindert werden. Beim Träger gibt es auch keine Möglichkeit der Blockierung durch Schlamm zwischen den Fasern, und so kann eine konstant stabile und hohe Effizienz der Abwasserbehandlung erreicht werden.The weft threads 84 are attached to the warp threads 85 in the middle and are therefore free at both ends. The weft threads 84 are therefore rotatable under the action of the water currents in the sewage treatment device. As is the case in the embodiment shown in Figures 4 to 8, any excess amount of sludge deposited on the surface of the threads is thus washed away and only a relatively limited amount of sludge are retained on the carrier. Such adverse occurrences that sludge deposition blocks the free spaces in the weft threads 84 to create anaerobic conditions which adversely affect microbial activity can therefore be advantageously prevented. The carrier also has no possibility of blockage by sludge between the fibers, and thus a constantly stable and high efficiency of waste water treatment can be achieved.

Die Ausgestaltung der Fasern kann wie gewünscht im Hinblick auf die Fülligkeit, Zwischenräume, Dicke, Härte, Dichte usw. in Abhängigkeit von der zur Verwendung ausgewählten Faser, dem Mischungsverhältnis, der Fadenzahl, der Webung, der Verknüpfungsstruktur, der Wärmebehandlungsbedingungen und anderen beteiligten Prozeßbedingungen geändert werden. Vorteilhafte Bedingungen können deshalb zweckmäßig nach der Natur des zu behandelnden Abwassers und den Wirkungscharakteristika der zu verwendenden Behandlungsausrüstung festgesetzt werden.The configuration of the fibers can be changed as desired in terms of bulkness, gaps, thickness, hardness, density etc. depending on the fiber selected for use, the blending ratio, thread count, weave, linkage structure, heat treatment conditions and other process conditions involved. Favourable conditions can therefore be appropriately set according to the nature of the waste water to be treated and the performance characteristics of the treatment equipment to be used.

Figur 17 zeigt eine andere Form des erfindungsgemäßen Trägers 2. In dieser Ausführungsform wird die gezeigte Strickstuktur verwendet, in der schlaufenförmige Fäden 89 radial aus den Mittelfäden 88 vorstehen. Bei der Herstellung eines Trägers einer solchen Struktur ist es nur notwendig, ein Gewebe wie gezeigt zu knüpfen und dieses in Form zu drehen, und eine Schneidstufe wie in der vorangegangenen Ausführungsform ist nicht erforderlich. Ein mögliches "Aufribbeln" aufgrund des Schneidens kann deshalb vorteilhaft verhindert werden. Wo strukturelle Eigenschaften eine hinreichende Steifigkeit sicherstellen, ist die Verwendung wärmeverschweißbarer Fasern nicht notwendig.Figure 17 shows another form of the carrier 2 according to the invention. In this embodiment, the knitted structure shown is used in which loop-shaped threads 89 protrude radially from the central threads 88. In producing a carrier of such a structure, it is only necessary to knot a fabric as shown and twist it into shape, and a cutting step as in the previous embodiment is not required. Possible "unraveling" due to cutting can therefore be advantageously prevented. Where structural properties ensure sufficient rigidity, the use of heat-weldable fibers is not necessary.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist jeder Träger 2 so ausgebildet, daß die Fäden vom fransigen Typ sind, in welchem einzelne Fäden radial nach außen zeigen. Es ist jedoch zu verstehen, daß der erfindungsgemäße Träger nicht auf eine solche Form beschränkt ist. Bei der üblichen Ausrüstung zur Behandlung von Abwasser, die häufig eine Vielzahl von Behandlungstanks einschließt, die beispielsweise Stufe auf Stufe angeordnet sind, kann der erfindungsgemäße Träger vom fransigen Typ vorteilhaft insbesondere im Tank der ersten Stufe eingesetzt werden, in welchem die Konzentration der organischen Substanzen hoch ist, jedoch müssen die Träger vom fransigen Typ nicht unbedingt in Tanks nachfolgender Stufen verwendet werden, in denen die Konzentration organischer Substanzen gering ist. In Tanks mit geringer organischer Konzentration kann es wünschenswert sein, Träger anderer geeigneter Form einzusetzen.In the embodiments described above, each carrier 2 is designed so that the threads are of the frayed type, in which individual threads point radially outward. However, it is to be understood that the carrier according to the invention is not limited to such a shape. In the usual equipment for treating waste water, which often includes a plurality of treatment tanks arranged, for example, stage by stage, the frayed type carrier according to the invention can be advantageously used particularly in the first stage tank in which the concentration of organic substances is high, but the frayed type carriers do not necessarily have to be used in tanks of subsequent stages in which the concentration of organic substances is low. In tanks with a low organic concentration, it may be desirable to use carriers of other suitable shapes.

Claims (2)

1. Träger (2) zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Behandlung organischen Abwassers, indem er in das zu behandelnde Abwasser eingetaucht wird, und der dazu ausgelegt ist, Mikroorganismen zu veranlassen, sich auf ihm abzulagern, um das Abwasser durch mikrobielle Einwirkung zu behandeln, und welcher ein Kernstück (21, 85, 88) und eine Vielzahl von Randfasern (22, 84, 89) umfaßt, welche sich radial von dem Kernstück (21, 85, 88) über dessen Länge erstrecken,1. A carrier (2) for use in an apparatus for treating organic waste water by immersing it in the waste water to be treated and which is designed to cause microorganisms to settle on it in order to treat the waste water by microbial action and which comprises a core (21, 85, 88) and a plurality of peripheral fibers (22, 84, 89) extending radially from the core (21, 85, 88) over its length, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß das Kernstück (21, 85, 88) aus einem Material hergestellt ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus verschlungenen antimikrobiellen Fasern, antibakteriellen Kupferdrähten, konventionellen Fasern mit einem antibakteriellen Mittel, das in einem Stadium nach der Herstellung auf diesen abgelagert wurde, und Monofilamentgarn, das nicht zur mikrobieller Ablagerung neigt, so daß das Kernstück nicht dazu neigt, Mikroorganismen anzuziehen,that the core (21, 85, 88) is made of a material selected from the group consisting of interlaced antimicrobial fibers, antibacterial copper wires, conventional fibers having an antibacterial agent deposited thereon at a post-manufacturing stage, and monofilament yarn which is not prone to microbial deposition, so that the core does not tend to attract microorganisms, daß die Randgarne (22, 84, 89) aus einer Faser her stellt sind, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Faser mit einer rauhen Oberfläche und einer hochfülligen Faser mit großen Zwischenräumen, so daß die Randfasern dazu neigen, Mikro- Organismen anzuziehen, undthat the edge yarns (22, 84, 89) are made of a fiber selected from the group consisting of a fiber with a rough surface and a high-fill fiber with large spaces, so that the edge fibers tend to attract microorganisms, and daß die Randfasern (22, 84, 89) um das Kernstück (21, 85, 88) drehbar sind.that the edge fibres (22, 84, 89) are rotatable around the core piece (21, 85, 88). 2. Träger gemäß Anspruch 1, worin die Randfasern (22, 84, 89) hochfüllige Fasern sind, welche konventionelle Fasern, wärmeschrumpfbare Fasern und wärmeverschweißbare Fasern umfassen, und welcher wärmebehandelt ist.2. A carrier according to claim 1, wherein the edge fibers (22, 84, 89) are high-fill fibers which include conventional fibers, heat-shrinkable fibers and heat-sealable fibers, and which is heat treated.