DE9304698U1 - System for cleaning liquids - Google Patents

Description

Mannesmann flktiengesellschaftMannesmann fleet company

Mannesmannufer 2 29 &THgr;66Mannesmannufer 2 29 &THgr;66

4000 Düsseldorf4000 Dusseldorf

"Rntage zur Reinigung von Flüssigkeiten""Rntage for cleaning liquids"

Die Erfindung betrifft eine flnlage zur Reinigung von Flüssigkeiten gemäß dem Gattungsbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a system for cleaning liquids according to the generic term of claim 1.

Bei der biologischen Reinigung von Rbwasser ist die Rnwendung von Belebtschlammreaktoren (Bioreaktor) üblich, die in jüngerer Zeit auch in Hochbauweise oder in Tiefbauweise (Tiefschachtreaktor) ausgeführt sein können, d.h. eine entsprechend große Bauhöhe bzw. Bautiefe (mindestens 9 m) aufweisen. In solchen Reaktoren werden die Mikroorganismen beispielsweise verstärkt mit sauerstoff haltigem Gas versorgt, um ihre Tätigkeit zu intensivieren. Zur Rbtrennung des Belebtschlamms aus dem Oblauf eines solchen Belebtschlammreaktors ist es üblich, diesen Rblauf zunächst zu entgasen (z.B. durch Rnwendung von Unterdruck) und anschlieQend in eine Sedimentationseinrichtung zu geben, wo der Belebtschlamm als Bodensatz abgezogen und zur Regelung der Belebtschlammkonzentration teilweise wieder in den Belebtschlammreaktor zurückgeführt werden kann (vgl. z.B. "Dr.-Ing. Gerd Hesse: Das Deep-Shaft-Verfahren, Technologie, Leistungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und flnwendung, Institut für 5iedlungswasserwirtschaft und flbfalltechnik der Universität Hannover,In the biological purification of wastewater, the use of activated sludge reactors (bioreactors) is common, which in recent times can also be constructed in a high-rise or underground construction (deep shaft reactor), i.e. have a correspondingly large construction height or construction depth (at least 9 m). In such reactors, the microorganisms are, for example, supplied with increased amounts of oxygen-containing gas in order to intensify their activity. To separate the activated sludge from the effluent of such an activated sludge reactor, it is usual to first degas this effluent (e.g. by applying negative pressure) and then to put it into a sedimentation device, where the activated sludge is removed as sediment and can be partially returned to the activated sludge reactor to regulate the activated sludge concentration (see e.g. "Dr.-Ing. Gerd Hesse: The deep shaft process, technology, performance, economic efficiency and application, Institute for Urban Water Management and Waste Technology at the University of Hanover,

Heft 59, 19&THgr;5" und "Libra u.a.: Abwasserreinigung in Hochreaktoren und nbtrennung von beLebtem SchLamm durch FLotation, in: Verfahrenstechnik der mechanischen, thermischen, chemischen und bioLogischen Rbwasserbehandlung , 2. GVC-KongreG, 19.-21. Oktober 1992 in Würzburg, Preprints, Band 1 - Vorträge, Seite 63ff").Issue 59, 19&THgr;5" and "Libra et al.: Wastewater treatment in high reactors and separation of activated sludge by flotation, in: Process engineering of mechanical, thermal, chemical and biological wastewater treatment, 2nd GVC Congress, 19-21 October 1992 in Würzburg, Preprints, Volume 1 - Lectures, page 63ff").

In Zusammenhang mit der finwendung eines BeLebtschLammreaktors in Hochbauweise ist es bei der BehandLung von Brauereiabwasser auch bekannt, die Rbtrennung von BeLebtschLamm durch eine DruckentspannungsfLotation vorzunehmen. Dabei wird das unter einem überdruck von 1,5-2 bar stehende Rbwasser am Fuß des Hochreaktors abgezogen und in einen FLotationsbehäLter geLeitet. Hier kann man auch zur Unterstützung der Flotation in Rbhängigkeit der Schlammeigenschaften polymere Flockungshilfsmittel zugeben. Durch die Druckentspannung wird ein groGer Teil der gelösten Gase in feinen Gasbläschen freigesetzt, die sich an die 5chlammpartikel anlagern und diese nach oben treiben, so daß der Belebtschlamm als Schwimmschlamm oben in bekannter Weise abgezogen werden kann.In connection with the use of an activated sludge reactor in a high-rise design, it is also known to separate activated sludge using a pressure relief flotation when treating brewery wastewater. The activated sludge, which is under an excess pressure of 1.5-2 bar, is drawn off at the base of the high-rise reactor and fed into a flotation tank. Polymeric flocculation aids can also be added here to support the flotation, depending on the sludge properties. The pressure relief releases a large proportion of the dissolved gases in fine gas bubbles, which attach themselves to the sludge particles and push them upwards, so that the activated sludge can be drawn off as floating sludge at the top in the usual way.

Die Druckentspannungsflotation hat bisher in der Rbwasserbehandlung keine breite Rnwendung gefunden. Dies liegt einerseits an dem relativ hohen Energieverbrauch, der insbesondere bei der Rnwendung von "normalen" Belebtschlammreaktoren (weder Hoch- noch Tiefbauweise) ins Gewicht fällt, da zur Erzeugung des erforderlichen Drucks zur Erhöhung der im flbwasser gelösten Gasmenge entsprechende Pumpenleistungen installiert werden müssen, findererseits ist die Trennschärfe der Flotation in vielen praktischen Fällen unter den üblichen Einsatzbedingungen unzureichend, d.h. der aus dem ReinigungsprozeO abzuführende Klarlauf ist noch zu stark mit filtrierbaren 5toffen belastet.Dissolved air flotation has not yet been widely used in wastewater treatment. This is due, on the one hand, to the relatively high energy consumption, which is particularly significant when using "normal" activated sludge reactors (neither high-rise nor underground construction), since appropriate pump capacities must be installed to generate the pressure required to increase the amount of gas dissolved in the wastewater. On the other hand, the selectivity of flotation is insufficient in many practical cases under normal operating conditions, i.e. the clear effluent to be discharged from the cleaning process is still too heavily contaminated with filterable substances.

flus der gattungsbildenden DD 277 4<S9 fl1 ist ein Belebtschlammreaktor in Tiefbauweise bekannt, bei dem das flufstromrohr des Reaktors in der Weise in einen Flotations- und einen diesen koaxial umgebenden Entgasungsbehälter einmündet, daß ein kleiner Teilstrom in die Flotation und ein größerer Teilstrom in die Entgasung geführt wird. Von letzterer wird das fibwasser wieder unter Zufuhr von Luft in das Rbstromrohr des Tiefschachtreaktors gepumpt. Diese Rnlage ist nicht nur relativ kompliziert aufgebaut, da sowohl die Flotation als auc-h die Entgasung jeweils gegeneinander abgeschottete Behälterzonen aufweisen, die zudem von diversen Rohrleitungen durchguert werden müssen. Hinzu kommt noch, daß die Druckentspannungsflotation nicht immer zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt.From the generic DD 277 4<S9 fl1, an activated sludge reactor in a deep construction is known in which the flow pipe of the reactor flows into a flotation tank and a degassing tank coaxially surrounding it in such a way that a small partial flow is led into the flotation tank and a larger partial flow into the degassing tank. From the latter, the effluent is pumped back into the flow pipe of the deep shaft reactor with the addition of air. This system is not only relatively complicated in construction, since both the flotation and the degassing tanks have tank zones that are sealed off from one another and which also have to be traversed by various pipes. In addition, the pressure relief flotation does not always lead to satisfactory results.

Rufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Rnlage dahingehend zu verbessern, daß die flbtrennung von Schlamm, insbesondere Belebtschlamm, bei einer Entspannungsflotation verbessert wird, wobei der Rnlagenaufwand und der Energieaufwand beim Betrieb der flnlage möglichst niedrig bleiben sollen.The aim of the invention is to improve a generic system in such a way that the separation of sludge, in particular activated sludge, is improved during a relaxation flotation, whereby the system expenditure and the energy expenditure during operation of the system should remain as low as possible.

Gelöst wird diese flufgabe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des 5chutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.This problem is solved according to the invention with the characterizing features of protection claim 1. Advantageous further developments of the invention are specified in subclaims 2 to 10.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Tief Schachtaggregat mit einem Rbstrom- und einem Rufstromrohr zwar ein vorteilhaftes Mittel zur Erzeugung des zum Lösen von Gas im Rbwasser erforderlichen erhöhten Drucks ist, daß aber die gleichzeitige Benutzung dieses flggregates zur Durchführung der biologischen Rbbauvorgänge und zur Druckerhöhung für die anschlieQende Flotation ungünstig ist. Der Grund hierfür Liegt insbesondere in der relativ niedrigen Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Tiefschacht-Bioreaktors, die zu vergleichsweise langen VerweilzeitenThe invention is based on the knowledge that a deep shaft unit with a flow pipe and a flow pipe is indeed an advantageous means of generating the increased pressure required to dissolve gas in the water, but that the simultaneous use of this unit to carry out the biological degradation processes and to increase the pressure for the subsequent flotation is disadvantageous. The reason for this lies in particular in the relatively low flow velocity within the deep shaft bioreactor, which leads to comparatively long residence times.

in diesem Reaktor führt. Dadurch wird zwangsläufig im Rufstromrohr eine allmähliche Freisetzung der gelösten Gase bewirkt, wobei die Tenden? ?&igr;&pgr;· Bildung größerer Glasbläschen, die für die anschließende Flotation unerwünscht sind, begünstigt wird (Stimmt das so? Eventuell weitere Nachteile schildern.)in this reactor. This inevitably causes a gradual release of the dissolved gases in the flow tube, which promotes the tendency to form larger glass bubbles, which are undesirable for the subsequent flotation (Is that correct? Describe any other disadvantages.)

Die Erfindung sieht daher eine Trennung des Belebtschlammreaktors, also des eigentlichen Bioreaktors und des Druckerhöhungsaggregates vor, das zwar wie bei der DD 277 449 R1 als Tief Schachtaggregat ausgebildet, aber wesentlich anders dimensioniert ist. Da die biologischen Vorgänge fast ausschließlich im Bioreaktor ablaufen sollen, kann das Tiefschachtaggregat speziell auf seine Druckerzeugungsfunktion hin ausgelegt werden, d.h. es kann vom Durchmesser wesentlich kleiner dimensioniert werden und kann statt dessen, ohne die Investitionskosten zu erhöhen, auf größere Tiefen ausgelegt werden. Dadurch können ohne zu groGen wirtschaftlichen Rufwand relativ hohe Drücke erzeugt werden, die eine entsprechend hohe Gassättigung der Flüssigkeit ermöglichen. Gleichzeitig kann die Verweilzeit im Tief Schachtaggregat kurz gehalten werden, so daß die Freisetzung des aufgenommenen Gases im wesentlichen nicht schon vor dem Eintritt in die Flotationseinrichtung, sondern erst in dieser erfolgt. Dadurch ergibt sich ein wesentlich verbessertes Flotationsergebnis. Mit besonderem Vorteil wird die Erfindung eingesetzt in Verbindung mit einer in Hochbauweise (Hochreaktor) ausgeführten flbbaustufe vor dem Tief Schachtaggregat, da dann auch der im Hochreaktor anfallende hydrostatische Druck zur Erhöhung der Gassättigung mit genutzt werden kann.The invention therefore provides for a separation of the activated sludge reactor, i.e. the actual bioreactor, and the pressure booster unit, which is designed as a deep shaft unit as in the DD 277 449 R1, but has significantly different dimensions. Since the biological processes are to take place almost exclusively in the bioreactor, the deep shaft unit can be specially designed for its pressure generation function, i.e. it can be dimensioned much smaller in diameter and can instead be designed for greater depths without increasing the investment costs. This means that relatively high pressures can be generated without too great an economic cost, which enables a correspondingly high gas saturation of the liquid. At the same time, the residence time in the deep shaft unit can be kept short, so that the release of the absorbed gas essentially does not take place before entering the flotation device, but only in it. This results in a significantly improved flotation result. The invention is used with particular advantage in conjunction with a high-rise construction stage (high reactor) in front of the deep shaft unit, since the hydrostatic pressure occurring in the high reactor can then also be used to increase the gas saturation.

Die Grundidee der Erfindung, die insbesondere in der körperlichenThe basic idea of the invention, which is particularly evident in the physical

Trennung der Behandlungsschritte Rbbaustufe, Druckerzeugung undSeparation of the treatment steps Rb degradation, pressure generation and

Entspannungsflotation und in der optimalen fluslegung desRelaxation flotation and the optimal flow of the

Druckerzeugungsaggregates liegt, kann selbstverständlich beipressure generating unit, can of course be

verschiedenen Prozessen Anwendung finden, bei denen in einer Vorstufe (hier Rbbaustufe genannt) ein mit Schlamm beladener Flüssigkeitsstrom erzeugt wird und wobei der Schlamm von der Flüssigkeit möglichst effektiv und kostengünstig abgetrennt werden soll. RIs besonders vorteilhaft ist die Rnwendung der Erfindung im Rahmen der Hbwasserreinigung, insbesondere der biologischen Rbwasserreinigung zu sehen, auf die sich das nachfolgende Rusführungsbeispiel bezieht.various processes in which a liquid stream laden with sludge is generated in a preliminary stage (here called the degradation stage) and the sludge is to be separated from the liquid as effectively and inexpensively as possible. The application of the invention is particularly advantageous in the context of wastewater purification, in particular biological wastewater purification, to which the following example refers.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine biologische flbwasseraufbereitungsanlage.The only figure shows a schematic of a biological flb water treatment plant.

Die dargestellte Rnlage weist mehrere hintereinander geschaltete Behandlungsstufen auf. Ein zu reinigender flbwasserstrom 27 wird durch die Leitung 17 mittels einer Pumpe 22 in einen z.B. als Bio-P-5tufe ausgebildeten Behälter 15 gefördert und dort über ein Rührwerk unter anaeroben Bedingungen ständig umgewälzt. Nach einer Mindestverweilzeit gelangt das Rbwasser über die Überlauf leitung 18 in die z.B. als Denitrifikationseinrichtung 15 ausgebildete nächste Behandlungsstufe. In dieser wird das flbwasser durch Rührwerke unter anoxischen Bedingungen ebenfalls ständig umgewälzt. Eine zweite Überlauf leitung 19 führt das Hbwasser wiederum nach einer Verweilzeit in die dritte Behandlungsstufe (aerobe flbbaustufe), die als Bioreaktor 1 in Form einer Nitrifikationseinrichtung ausgebildet ist. Dieser Bioreaktor 1 weist eine Begasungseinrichtung 2 auf, der durch eine Leitung 20 vorzugsweise Luft 2Ö zur Versorgung der im flbwasser enthaltenen Mikroorganismen mit Sauerstoff zugeführt wird. Die Begasungseinrichtung 2 besteht im vorliegenden Fall im wesentlichen aus einem inneren Rufstromrohr, in das eine Umwälzpumpe 3 eingesetzt ist, die flbwasser vom Bodenbereich des Bioreaktors 1 absaugt und über den Betriebswasserspiegel hinaus nach oben fördert. Oberhalb des Wasserspiegels befinden sich Leitbleche, die den Zutritt von Luft gestatten und das hochgeförderte flbwasser nachThe system shown has several treatment stages connected in series. A stream of liquid water 27 to be cleaned is conveyed through the line 17 by means of a pump 22 into a container 15, designed for example as a bio-P stage, and there it is constantly circulated under anaerobic conditions by an agitator. After a minimum residence time, the liquid water passes through the overflow line 18 into the next treatment stage, designed for example as a denitrification device 15. In this, the liquid water is also constantly circulated under anoxic conditions by agitators. A second overflow line 19 leads the liquid water, after a residence time, into the third treatment stage (aerobic liquid degradation stage), which is designed as a bioreactor 1 in the form of a nitrification device. This bioreactor 1 has a gassing device 2, to which preferably air 20 is supplied through a line 20 to supply the microorganisms contained in the liquid water with oxygen. In the present case, the gassing device 2 consists essentially of an inner flow pipe into which a circulation pump 3 is inserted, which sucks liquid water from the bottom area of the bioreactor 1 and pumps it upwards above the operating water level. Above the water level there are guide plates which allow the ingress of air and which pump the liquid water upwards

außen umlenken. Die auf den Wasserspiegel zurückfallenden Rbwassermengen reiQen Luftblasen mit sich, die infolge der Zwangsführung durch ein das nufstromrohr koaxial umgebendes Rbstromrohr mit nach unten geführt werden, da die Rbstromgeschwindigkeit gröBer eingestellt ist als die Auftriebsgeschwindigkeit der Luftblasen. Unten im Bioreaktor 1 tritt das fibwasser, das inzwischen einen Teil der mitgeführten Luft gelöst hat, großflächig verteilt wieder aus dem flbstromrohr aus. Eine Rückführleitung 21, in die eine Pumpe 23 eingeschaltet ist, gestattet die Rückführung einer Teilmenge des Abwassers vom Bioreaktor 1 in die Denitrifikationseinrichtung 16, so daß Nitrifikation und vorgeschaltete Denitrifikation im Mittel mehrmals hintereinander im Wechsel erfolgen können, bevor das so behandelte Abwasser über die Leitung 9 in ein Tief Schachtaggregat 4 gelangt. Durch die Wechselbehandlung werden die Stoffwechseltätigkeiten der Mikroorganismen stark aktiviert, so daß es zu einem entsprechenden Abbau von Belastungsstoffen und zur Neubildung von Belebtschlamm kommt.diverted outside. The amounts of wastewater falling back to the water level entrain air bubbles which are guided downwards as a result of the forced guidance through a wastewater pipe which coaxially surrounds the inflow pipe, since the wastewater flow speed is set higher than the buoyancy speed of the air bubbles. At the bottom of the bioreactor 1, the wastewater, which has in the meantime dissolved some of the air it carried along, emerges again from the inflow pipe over a large area. A return line 21, into which a pump 23 is connected, allows a portion of the wastewater from the bioreactor 1 to be returned to the denitrification device 16, so that nitrification and upstream denitrification can take place alternately on average several times in succession before the wastewater treated in this way reaches a deep shaft unit 4 via line 9. The alternating treatment strongly activates the metabolic activities of the microorganisms, resulting in a corresponding breakdown of pollutants and the formation of new activated sludge.

Anstelle des vorzugsweise benutzten Bioreaktors 1 können auch andere Bioreaktoren zur Anwendung kommen, wie z.B. Turmbiologie der Bayer AG, Biohoch-Reaktor der Fa. Uhde/Hoechst, Biotankreaktor mit Strahlbelüftung, Tankbiologie der Fa. Lurgi, HCR-5chlaufenreaktor, 5chlaufenreaktor der Fa. Steinmüller oder ähnliche Reaktoren.Instead of the preferred bioreactor 1, other bioreactors can also be used, such as tower biology from Bayer AG, biohigh reactor from Uhde/Hoechst, biotank reactor with jet aeration, tank biology from Lurgi, HCR loop reactor, loop reactor from Steinmüller or similar reactors.

Das Tief Schachtaggregat 4 ist nicht auf die Optimierung der biologischen Tätigkeit der Mikroorganismen im 5inne eines Bioreaktors ausgelegt, sondern ist speziell an die möglichst günstige Erzeugung eines erhöhten Drucks zur Erzielung einer hohen Gassättigung angepaßt worden. Um den Anteil an noch nicht gelöstem Gas beim Eintritt in das Tief Schachtaggregat 4 auf einem möglichst hohen Wert zu halten, kann es vorteilhaft sein, zusätzlich zur Begasungseinrichtung 2 am Eingang zum Tief Schachtaggregat 4 oder in dessen Abstromrohr 5 noch eine zusätzlicheThe deep shaft unit 4 is not designed to optimize the biological activity of the microorganisms inside a bioreactor, but has been specially adapted to the most favorable generation of increased pressure to achieve high gas saturation. In order to keep the proportion of undissolved gas at the highest possible level when entering the deep shaft unit 4, it can be advantageous to install an additional gas supply device 2 at the entrance to the deep shaft unit 4 or in its outflow pipe 5.

30 abgefördert werden. Ein Teil des Schlamms, der etwa 2 - 8 % Trockensubstanz aufweisen sollte, wird durch eine Leitung 14, die eine weitere Exzenterschneckenpumpe 25 aufweist, gezielt wieder zurückbefördert in die erste Behandlungsstufe 15, um die Belebtschlammkonzentration ständig auf einem erhöhten Wert zu halten, wodurch eine hohe Raum-Zeit-flusbeute in der Rnlage gesichert wird. Indirekt über die Leitungen 1ö und 19 gelangt dieser Rückführschtamm auch in den Bioreaktor 1 zurück. Um auch in Zeiten mit relativ geringem flnfall von flbwasser (z.B. bei Kommunalabwasser in der Nacht) einen kontinuierlichen Weiterbetrieb der flnlage zu ermöglichen, ist eine Rückführleitung 12 vorgesehen, die von der KLarlaufableitung 11 für das gereinigte flbwasser 29 abzweigt. Die RückführLeitung 12 weist eine Förderpumpe 24 auf, die eine entsprechend der Mengenveränderung des flbwasserzulaufs 27 geregelte Menge an Klarlauf in den Bioreaktor 1 zurückspeist. Dadurch kann der Durchlauf durch das Tief Schachtaggregat praktisch ständig konstant gehalten werden.30. A portion of the sludge, which should have about 2 - 8 % dry matter, is specifically conveyed back to the first treatment stage 15 through a line 14, which has another eccentric screw pump 25, in order to keep the activated sludge concentration constantly at an increased value, thereby ensuring a high space-time flow yield in the plant. This return sludge also returns to the bioreactor 1 indirectly via lines 10 and 19. In order to enable continuous operation of the plant even at times with a relatively low influx of flb water (e.g. in the case of municipal waste water at night), a return line 12 is provided, which branches off from the clear water discharge line 11 for the purified flb water 29. The return line 12 has a feed pump 24, which feeds a regulated amount of clear effluent into the bioreactor 1 according to the change in the amount of the liquid water inlet 27. This allows the flow through the deep shaft unit to be kept practically constant at all times.

Um die erforderliche Druckdifferenz für den Durchlauf durch das TiefSchachtaggregat 4 zu erzeugen, ist in diesem flusführungsbeispiel vorgesehen, daß die Betriebswasserspiegel des Bioreaktors 1 und der Flotationseinrichtung 7 eine entsprechende Höhendifferenz (vorzugsweise mindestens 2 m) aufweisen. Selbstverständlich ist es auch möglich, hierzu übliche Pumpenaggregate oder auch Einrichtungen vorzusehen, die nach dem Rir-Lift-Verfahren fördern. Wesentlich ist, daß zur eigentlichen Erzeugung des für die Gassättigung gewünschten Druckes (vorzugsweise 4 bis 5 bar) keine entsprechenden Druckpumpen erforderlich sind und somit auch der Verbrauch an entsprechender flntriebsenergie von vornherein entfällt.In order to generate the required pressure difference for the flow through the deep shaft unit 4, it is provided in this flow example that the operating water levels of the bioreactor 1 and the flotation device 7 have a corresponding height difference (preferably at least 2 m). Of course, it is also possible to provide conventional pump units or devices that pump according to the pump-lift method. It is important that no corresponding pressure pumps are required to actually generate the pressure required for gas saturation (preferably 4 to 5 bar), and thus the consumption of corresponding drive energy is also eliminated from the outset.

Begasungseinrichtung vorzusehen (nicht dargestellt), ähnlich wie die Begasungseinrichtung 2 besteht auch das Tief Schachtaggregat 4 im wesentlichen aus zwei koaxial angeordneten Rohren, nämlich dem bereits erwähnten flbstromrohr 5 und dem fiufstromrohr 6. Die finordnung ist allerdings umgekehrt gewählt, da das Rbstromrohr 5 innenliegend angeordnet ist. Selbstverständlich wäre auch eine flnordnung mit innenliegendem flufstromrohr 6 möglich. Der Durchschnittsquerschnitt des nbstromrohrs 5 ist so gewählt worden im Hinblick auf die vorgesehene Durchsatzleistung, daß sich eine größere flbströmgeschwindigkeit einstellt als die Ruftriebsgeschwindigkeit der noch nicht gelösten Gasblasen. Der Durchtrittsquerschnitt des Rufströmrohrs ist in ähnlicher Weise auf eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit (vorzugsweise größer als die flbströmgeschwindigkeit) ausgelegt, damit die durch die Verminderung des hydrostatischen Drucks beim Hochfördern unvermeidbar eintretende Freisetzung von gelösten Gasen, die eine gewisse Zeit erfordert, möglichst gering bleibt, solange das flbwasser sich im Tief Schachtaggregat 4 befindet. Verweilzeiten im Tief Schachtaggregat von unter 10 min, vorzugsweise von unter 5 min, sind erstrebenswert, wobei von Reaktortiefen von mindestens 20 oder 30 m ausgegangen werden kann. Dadurch wird ein überdruck von mindestens 2-3 bar erzielbar, der bei unveränderter Tiefe des Tief Schachtaggregats 4 noch deutlich gesteigert werden kann, wenn der vorgeschaltete Bioreaktor 1 in Hochbauweise (z.B. 10 - 15 m hoch) errichtet ist. Dieser relativ hohe Druck gewährleistet einen außerordentlich hohen Gassättigungsgrad in dem das Tief Schachtaggregat 4 über die Leitung 10 verlassenden flbwasser, das in diesem Zustand in die Flotationseinrichtung 7 gelangt, wo der wesentliche Teil des gelösten Gases durch Entspannung in Form feinstverteilter Gasbläschen wieder freigesetzt wird und ein flufschwimmen der Schlammteilchen bewirkt, über eine flbschöpfvorrichtung 8 kann der Schwimmschlamm abgeschöpft und durch eine Leitung 13, in die eine Exzenterschneckenpumpe 26 eingeschaltet ist, als überschuGschlammGassing device (not shown) is to be provided. Similar to the gassing device 2, the deep shaft unit 4 also consists essentially of two coaxially arranged pipes, namely the already mentioned flow pipe 5 and the flow pipe 6. However, the arrangement is chosen the other way round, since the flow pipe 5 is arranged inside. Of course, an arrangement with an internal flow pipe 6 would also be possible. The average cross-section of the flow pipe 5 has been chosen with regard to the intended throughput capacity so that a greater flow speed is achieved than the speed of the gas bubbles that have not yet been released. The passage cross-section of the flow pipe is designed in a similar way for a relatively high flow velocity (preferably greater than the flow velocity) so that the release of dissolved gases, which inevitably occurs due to the reduction in hydrostatic pressure during pumping up and which requires a certain amount of time, remains as low as possible as long as the flow water is in the deep shaft unit 4. Residence times in the deep shaft unit of less than 10 minutes, preferably less than 5 minutes, are desirable, whereby reactor depths of at least 20 or 30 m can be assumed. This makes it possible to achieve an overpressure of at least 2-3 bar, which can be significantly increased if the depth of the deep shaft unit 4 remains unchanged if the upstream bioreactor 1 is built in a high-rise construction (e.g. 10 - 15 m high). This relatively high pressure ensures an extraordinarily high degree of gas saturation in the floating water leaving the deep shaft unit 4 via line 10, which in this state reaches the flotation device 7, where the majority of the dissolved gas is released again by relaxation in the form of finely distributed gas bubbles and causes the sludge particles to float. The floating sludge can be skimmed off via a flotation device 8 and discharged as excess sludge through a line 13 into which an eccentric screw pump 26 is connected.

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims 1. flnlage zur Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwasser, mit mindestens einer flbbaustufe (1), in der der Flüssigkeit durch eine Begasungseinrichtung (2) ein Gas, insbesondere Luft, zugeführt wird, und mit einer als Tief Schachtaggregat (4) mit Rbstrom- (5) und flufstrornrohr (6) ausgebildeten Druckerhöhungsanlage sowie mit einer an letztere anschließenden Flotationseinrichtung (7) zur Trennung von Flüssigkeit und in der flbbaustufe (1) gebildetem Schlamm durch eine Entspannungsflotation, dadurch gekennzeichnet,1. System for cleaning liquids, in particular waste water, with at least one flotation stage (1) in which a gas, in particular air, is supplied to the liquid by a gassing device (2), and with a pressure boosting system designed as a deep shaft unit (4) with a flow pipe (5) and a flow pipe (6) and with a flotation device (7) connected to the latter for separating liquid and sludge formed in the flotation stage (1) by means of a relaxation flotation, characterized in that daß die flbbaustufe (Bioreaktor 1) und das Tief Schachtaggregat (4) voneinander getrennte flnlagenteile bilden und daß das Tief Schachtaggregat (4) eine Tiefe aufweist, bei der der hydrostatische Druck der zur Behandlung vorgesehenen Flüssigkeit mindestens 3 bar beträgt.that the flbbeconstruction stage (bioreactor 1) and the deep shaft unit (4) form separate parts of the system and that the deep shaft unit (4) has a depth at which the hydrostatic pressure of the liquid intended for treatment is at least 3 bar. 2. flnlage nach flnspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,2. arrangement according to claim 1,
characterized, daß die Querschnitte des flbstromrohres (5) und des flufstromrohres (6) des Tief Schachtaggregates unter Berücksichtigung der vorgesehenen Durchsatzmengenleistung an Flüssigkeit so dimensioniert sind, daß die Verweilzeit der Flüssigkeit im flufstromrohr (6) so begrenzt ist, daß die Gassättigung der Flüssigkeit weitestgehend bis zum Eintritt in die Flotationseinrichtung (7) erhalten bleibt.that the cross-sections of the flow pipe (5) and the flow pipe (6) of the deep shaft unit are dimensioned taking into account the intended throughput of liquid in such a way that the residence time of the liquid in the flow pipe (6) is limited so that the gas saturation of the liquid is largely maintained until it enters the flotation device (7). 3. flnlage nach flnspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,3. arrangement according to claim 2,
characterized, daß das Tief Schachtaggregat auf eine Verweilzeit im Rufstromrohr von unter 10 min, vorzugsweise unter 5 min, ausgelegt ist.that the deep shaft unit is designed for a residence time in the call flow pipe of less than 10 minutes, preferably less than 5 minutes. 4. Rnlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that daG das Tief Schachtaggregat C4) CRuslegung in Abhängigkeit vom TrockensubstanzgehaLt) eine Tiefe von mindestens 30 m, vorzugsweise von mindestens 40 m, aufweist.that the deep shaft unit C4) Clayout, depending on the dry matter content) has a depth of at least 30 m, preferably at least 40 m. 5. Rnlage nach einem der Rnsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that daß unmittelbar vor dem Eintritt in das Rbstromrohr (5) oder im nbstromrohr (5) eine zusätzliche Einrichtung zur Begasung der Flüssigkeit, vorzugsweise mit Luft, angeordnet ist.that an additional device for gassing the liquid, preferably with air, is arranged immediately before entering the downstream pipe (5) or in the downstream pipe (5). 6. Rnlage nach einem der Rnsprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that daG die für das Durchströmen des Tief Schachtaggregates (4) erforderliche Druckdifferenz durch eine entsprechend tiefere Rnordnung der Flotationseinrichtung (7) gegenüber der Rbbaustufe CD, vorzugsweise durch einen mindestens um 2 m unterhalb des Betriebsflüssigkeitsspiegels der Rbbaustufe (1) liegenden Betriebsflüssigkeitsspieget der Flotationseinrichtung (7) erzeugbar ist.daG the pressure difference required for the flow through the deep shaft unit (4) can be generated by a correspondingly deeper arrangement of the flotation device (7) compared to the Rb construction stage CD, preferably by an operating fluid level of the flotation device (7) that is at least 2 m below the operating fluid level of the Rb construction stage (1). 7. flnlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,7. Installation according to one of claims 1 to 5, characterized in daß für das Durchströmen des Tief Schachtaggregats (4) eine Umwälzpumpe oder eine flir-Lift-Einrichtung vorgesehen ist.that a circulation pump or a flir-lift device is provided for the flow through the deep shaft unit (4). ö. Rnlage nach einem der Rnsprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die flbbaustufe CD als Hochreaktor ausgebildet ist.ö. System according to one of claims 1 to 7, characterized in
that the flb construction stage CD is designed as a high reactor. 9. Rnlage nach einem der Einsprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daG eine Rohrleitung C12) zur zumindest zeitweiligen kontrollierten Rückführung eines Teils des Klarlaufs der Flotationseinrichtung (7) in die flbbaustufe (1) vorgesehen ist.9. Plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that a pipeline C12) is provided for the at least temporary controlled return of a part of the clear effluent of the flotation device (7) to the flotation stage (1). 10. nnlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung (14, 18, 19) zur Rückführung eines Teils des in der Flotationseinrichtung (7) abgetrennten Schlamms in die flbbaustufe (1) vorgesehen ist.10. Installation according to one of claims 1 to 9, characterized in that a pipeline (14, 18, 19) is provided for returning a portion of the sludge separated in the flotation device (7) to the flotation stage (1).