DE19505836A1

DE19505836A1 - Process for removing waste water from fermented prods

Info

Publication number: DE19505836A1
Application number: DE1995105836
Authority: DE
Inventors: Walter Schmid; Hans Engeli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1995-10-26
Also published as: CH687325A5

Abstract

Water arising from the fermentation treatment of organic wastes is sepd. from sludge tank solids in a press for treatment and disposal to the public drains. The novelty is that a flocculant is mixed into the water before pumping into a decanter. The resulting liq. is denitrified and then allowed to biologically break down in a droplet immersion collection assembly until fit for release to the drains. The solid decanter wastes are placed in a bunker for further composting.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Überschußwasser einer biologischen Vergärungsanlage und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for treatment of excess water from a biological fermentation plant and a device for performing the method.

Es sind biologische Vergärungsanlagen bekannt, bei denen orga nischer Siedlungsabfall in einem Fermenter vergärt und zu Komposterde verarbeitet wird. Das Faulgut, das den Fermenter verläßt, weist jedoch im allgemeinen eine für eine Nachrottung zu hohe Feuchtigkeit auf, so daß es mittels einer Presse ent wässert werden muß. Dieses anfallende Preßwasser ist stark organisch und bakteriell belastet. Zudem weist es einen hohen Anteil an Feststoffen auf. Der Trockensubstanzanteil beträgt im allgemeinen 11%-18%. Ein Teil des Preßwassers wird als Impf gut wieder in den Fermenter zurückgeführt. Der Großteil des Preßwassers, das Überschußwasser, kann nicht wiederverwendet werden und muß deshalb entsorgt werden. Das Überschußwassers kann jedoch nicht direkt der Kanalisa tion zugeführt werden. Die organische und bakterielle Verun reinigung würde die Kläranlagen zu stark belasten. Zudem würde der hohe Feststoffanteil zu Sedimentationen in der Kanalisation führen. Eine vorgängige Aufbereitung des Überschußwassers ist deshalb notwendig. Biological fermentation plants are known in which orga African municipal waste is fermented in a fermenter and closed Compost is processed. The digestion that is the fermenter leaves, but generally indicates one for reddening too high moisture so that it ent by means of a press must be watered. This press water is strong organically and bacterially contaminated. It also has a high Proportion of solids. The dry matter content is in general 11% -18%. Part of the press water is called a vaccine well returned to the fermenter. Most of the Press water, the excess water, cannot be reused and must therefore be disposed of. However, the excess water cannot go directly to the Kanalisa tion are fed. The organic and bacterial Verun cleaning would put too much strain on the sewage treatment plants. In addition, would the high solids content to sedimentation in the sewage system to lead. A preliminary treatment of the excess water is therefore necessary.

Dieselbe Problematik tritt in gleicher Weise bei anderen Typen von biologischen Vergärungsanlagen auf. Auch dort existieren Verfahrensstufen, in denen bakteriell belastete Flüssigkeit oder flüssige Massen als Abfallprodukte anfallen, die bisher meist direkt in die Kanalisation eingeleitet wurden. Die kommu nalen Kläranlagen sind jedoch nicht mehr bereit, diese biolo gischen Belastungen zu übernehmen. Die Gesetzgebung läßt auch nicht zu, daß dieses Überschußwasser direkt dem Klärschlamm einer Abwasserreinigungsanlage zugeführt wird. So hat man sich bisher mit der unbefriedigenden Lösung begnügt, das Preßwasser mit Flockungsmittel einzudicken, zu trocknen und danach zu entsorgen.The same problem occurs in the same way with other types of biological fermentation plants. Exist there too Process stages in which bacterially contaminated liquid or liquid masses as waste products that were previously were mostly discharged directly into the sewage system. Come on However, wastewater treatment plants are no longer ready to use this biolo to take on burdens. The legislation also leaves do not allow this excess water directly to the sewage sludge is supplied to a wastewater treatment plant. So you have previously satisfied with the unsatisfactory solution, the press water thicken with flocculant, dry and then close to dispose.

Es ist kein Verfahren bekannt, das eine effiziente und ökolo gisch sinnvolle Aufbereitung des Überschußwassers durchführt, so daß eine verminderte Umweltbelastung erreicht wird und das Überschußwasser bedenkenlos in die Kanalisation eingeleitet werden kann.There is no known method that is efficient and ecological carries out gisch meaningful treatment of the excess water, so that a reduced environmental impact is achieved and that Excess water safely discharged into the sewage system can be.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Auf bereitung von Überschußwasser zu schaffen, das eine vermin derte Menge Flockungsmittel einsetzt.It is therefore an object of the invention to provide a method for preparation of excess water to create a min uses a lot of flocculant.

Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patent anspruches 1.This problem is solved by a method with the features of the patent claim 1.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird das Überschußwasser somit in einem mehrstufigen Verfahren wiederaufbereitet. Da das Überschußwasser dickflüssig ist und einen hohen Anteil an Feststoffen aufweist, werden zuerst diese Feststoffe von der flüssigen Phase getrennt. Der Einsatz von Flockungshilfsmittel dient lediglich der Unterstützung des Trennverfahrens im Dekan ter. Die eingesetzte Menge an Flockungshilfsmittel hält sich in einem für die Umwelt verträglichen Rahmen. In einem zweiten Schritt Aufbereitung wird anschließend die flüssige Phase weiter aufgeteilt, indem die gelösten, feinen organischen Verunreinigungen durch ein biologisches Abbauverfahren entfernt werden. Zudem wird die Flüssigkeit denitrifiziert. Die so von ungelösten wie auch gelösten organischen Feststoffen befreite, nitratarme Flüssigkeit stellt keine wesentliche Belastung für kommunale Kläranlagen mehr dar und kann deshalb bedenkenlos in die Kanalisation eingeleitet werden.In the process according to the invention, the excess water thus reprocessed in a multi-stage process. Since that Excess water is viscous and a high proportion of Has solids, these solids are first from the liquid phase separated. The use of flocculants only serves to support the separation process in the dean ter. The amount of flocculant used remains a framework that is compatible with the environment. In a second The processing step then becomes the liquid phase further divided by the dissolved, fine organic Contaminants removed through a biological degradation process become. The liquid is also denitrified. The so of freed both undissolved and dissolved organic solids, Low-nitrate liquid does not pose a significant burden for municipal wastewater treatment plants and therefore can safely in the sewerage can be initiated.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die im Überschuß wasser enthaltenen organischen Feststoffe durch Rückführung in den ökologischen Kreislauf zu verwerten.It is another object of the invention that is in excess organic solids contained in water by recycling in to use the ecological cycle.

Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patent anspruches 3.This problem is solved by a method with the features of the patent claim 3.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in den beiliegenden Zeich nungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigenThe method according to the invention is shown in the accompanying drawings are shown schematically and in the following Description explained. Show it

Fig. 1 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a flow chart of the method according to the invention and

Fig. 2 ein Verfahrensfließbild desselben Verfahrens. Fig. 2 is a process flow diagram of the same process.

In der folgenden Beschreibung des Verfahrensablaufes wird auf beide Figuren, das Flußdiagramm und das Verfahrensfließbild, Bezug genommen.The following description of the process sequence is based on both figures, the flow diagram and the process flow diagram, Referred.

Aus einem Fermenter 1 einer Vergärungsanlage kommend wird das biologisch abgebaute Faulgut durch eine Schneckenpresse 2 gefördert. In dieser Schneckenpresse 2 wird das Faulgut ent wässert, wobei es anschließend zur Nachrottung in einen Nach rottbunker 3 gefördert wird.Coming from a fermenter 1 of a fermentation plant, the biologically degraded digested material is conveyed by a screw press 2 . In this screw press 2 , the digested material is dewatered, and it is then conveyed to a rotting bunker 3 after rotting.

Das in der Schneckenpresse herausgepreßte Überschußwasser oder Preßwasser wird nun mehreren weiteren Verfahrensschritten unterzogen, damit es bis zu Einleitung in die Kanalisation genügend aufbereitet ist. Dieses Überschußwasser weist, obwohl sein Name auf eine Flüssigkeit hinweist, einen relativ hohen Festkörperanteil auf, ist also zähflüssig und schlamm artig. Typische Werte der Trockensubstanz betragen 11%-18%. Das Überschußwasser aus der Schneckenpresse 2 wird in einem Dickschlammvorlagebecken 4 aufgefangen, das als Vorratssilo dient. Von diesem Dickschlammvorlagebecken 4 wird eine unver dünnte Menge des Überschußwassers mittels einer Beschickungs pumpe in einen Dekanter 6 gefördert.The excess water or press water squeezed out in the screw press is then subjected to several further process steps so that it is sufficiently prepared before being discharged into the sewage system. This excess water, although its name indicates a liquid, has a relatively high solids content, so it is viscous and mud-like. Typical dry matter values are 11% -18%. The excess water from the screw press 2 is collected in a thick sludge storage tank 4 , which serves as a storage silo. From this thick sludge reservoir 4 an undiluted amount of the excess water is pumped into a decanter 6 by means of a feed pump.

Im Dekanter 6 wird der flüssige Anteil vom Feststoffanteil getrennt. Um die Trennung zu verbessern, wird ein Flockungs hilfsmittel eingesetzt. Dieses wird, eventuell unter Bei mischung von Wasser, in dosierten Mengen in einer Flockungs hilfsmittelaufbereitungseinheit vorbereitet und mittels einer Dosierpumpe 5 in den Zulauf des Dekanters 6 beigemengt. Die ungelösten Feststoffe des Überschußwassers verflocken 5′, wobei das geflockte Material im Dekanter sedimentiert und aus getragen wird. Die geflockten und ausgetragenen Feststoffe werden in einer bevorzugten Variante des Verfahrens in einen Nachrottbunker gefördert. Es handelt sich dabei um denselben Nachrottbunker 3, in dem bereits das Faulgut aus dem Fermenter 1 einer Nachrotte unterzogen wird.In the decanter 6 , the liquid portion is separated from the solid portion. A flocculant is used to improve the separation. This is prepared, possibly with a mixture of water, in metered amounts in a flocculation preparation unit and added to the inlet of the decanter 6 by means of a metering pump 5 . The undissolved solids of the excess water flocculate 5 ', the flocculated material being sedimented in the decanter and carried out. In a preferred variant of the process, the flocculated and discharged solids are conveyed into a post-rotting bunker. It is the same post-rotting bunker 3 , in which the digested material from the fermenter 1 is subjected to post-rotting.

Das flüssige Zentrat oder der Klarlauf aus dem Dekanter 6 gelangt in ein Zentratvorlagebecken 7, das zwei Kammern aufweist. Die erste Kammer 70, in die das Zentrat nach dem Dekanter 6 gelangt, dient als Auffangbehälter. Von dieser ersten Kammer 70 wird das Zentrat mittels einer Pumpe in eine zweite Kammer 71 befördert, wo unter einer sauerstoffarmen Atmosphäre eine Denitrifikation des Zentrates stattfindet. Das Zentratvorlagebecken 7 ist die Vorlage für eine Tauchtropf körperbiologie. Das nitratarme Zentrat wird mittels einer Pumpe vom zweiten Teil 71 der Vorlage in ein offenes Becken trans portiert, in das ein Tauchtropfkörper 8 eingetaucht ist.The liquid centrate or the clear run from the decanter 6 reaches a centrate reservoir 7 , which has two chambers. The first chamber 70 , into which the centrate arrives after the decanter 6 , serves as a collecting container. The centrate is conveyed from this first chamber 70 by means of a pump into a second chamber 71 , where denitrification of the centrate takes place under an oxygen-poor atmosphere. The centrate reservoir 7 is the template for an immersion body biology. The low-nitrate centrate is transported by means of a pump from the second part 71 of the template into an open basin, into which an immersion trickling filter 8 is immersed.

Im Tauchtropfkörper 8 werden die im Zentrat gelösten, fein partikulären organischen Verunreinigungen, die im Dekanter 6 nicht verflockt und auch nicht von der Flüssigkeit mechanisch getrennt wurden, biologisch abgebaut.The fine particulate organic impurities dissolved in the centrate, which have not flocculated in the decanter 6 and have not been mechanically separated from the liquid, are biodegraded in the immersion dropper 8 .

Der verwendete Tauchtropfkörper 8 weist hierfür Scheiben auf, an denen Mikroorganismen angesiedelt sind. Diese Scheiben oder Walzen rotieren, wobei sie während ihrer Umdrehung einen dünnen Zentratfilm aus dem Becken herausheben. Ein Teil der Flüssig keit rieselt wieder in das Becken zurück und nimmt dabei Sauer stoff aus der Luft auf. Dieser gelöste Sauerstoff steht nun den Mikroorganismen für den biologischen Abbau der Verunreinigungen zur Verfügung. For this purpose, the immersion trickling filter 8 has disks on which microorganisms are located. These disks or rollers rotate, lifting a thin film of centrate out of the basin as it rotates. Part of the liquid trickles back into the pool, taking up oxygen from the air. This dissolved oxygen is now available to the microorganisms for the biological degradation of the contaminants.

Der Tauchtropfkörper 8 weist drei Zonen auf. In den ersten zwei Zonen 80, 81 werden die organischen Stoffe stufenweise redu ziert. In der dritten Zone 82 findet wegen der niedrigen Schlammbelastung des Zentrates und dem hohen Schlammalter Nitrifikation statt. Ein Teil der mit Nitrat angereicherte Flüssigkeit wird deshalb zur nochmaligen Aufbereitung rezir kuliert 820. Hierfür wird es in den zweiten Teil des Zentrat vorlagebeckens 7, dem Denitrifikationsbecken 71, zurück geleitet, wo unter Sauerstoff-Limitation der überschüssige Stickstoff entzogen wird. Die denitrifizierte Flüssigkeit gelangt mit dem neu hinzukommenden Zentrat aus dem Dekanter 6 wiederum in den Tauchtropfkörper 8 und durchläuft die drei oben beschriebenen Zonen. Durch diese zusätzlich Rezirkulierung kann eine Reduktion von Ammonium-Stickstoff (NH₄-N) von rund 50% erreicht werden.The immersion trickling filter 8 has three zones. In the first two zones 80 , 81 , the organic substances are gradually reduced. In the third zone 82 , nitrification takes place because of the low sludge load in the centrate and the high sludge age. Part of the liquid enriched with nitrate is therefore recirculated 820 for further processing. For this purpose, it is returned to the second part of the centrate storage tank 7 , the denitrification tank 71 , where the excess nitrogen is removed under oxygen limitation. The denitrified liquid arrives with the newly added centrate from the decanter 6 again into the immersion trickling filter 8 and passes through the three zones described above. With this additional recirculation, a reduction of ammonium nitrogen (NH₄-N) of around 50% can be achieved.

Der Auslauf des Tauchtropfkörpers 8 aus der dritten Zone 82 wird in die Kanalisation 10 abgelassen. In einer bevorzugten Variante ist zwischen Tauchtropfkörper 8 und Kanalisation 10 ein Nachklärbecken 9 zwischengeschaltet. In diesem Nachklär becken 9 sedimentiert der noch im Auslauf enthaltene über schüssige, biologisch abgebaute Schlamm, auch Biomasseschlamm genannt, wobei das Sediment mittels einer Schlammpumpe in die Dickschlammvorlage 4 rückgeführt 90 wird.The outlet of the immersion drip body 8 from the third zone 82 is drained into the sewage system 10 . In a preferred variant, a secondary clarifier 9 is interposed between the immersion trickling filter 8 and the sewage system 10 . In this Final Treatm basin 9 sedimented of the still contained in the outlet, also called over schüssige biologically degraded biomass slurry sludge, wherein the sediment is recycled by means of a slurry pump into the thick sludge template 90 is 4.

Dank diesem Verfahren wird einerseits das Überschußwasser der Vergärungsanlage so weit aufbereitet, daß es in die Kanalisa tion eingeleitet werden kann. Versuche haben gezeigt, daß sich die abgegebene organische Belastung einer biologischen Vergä rungsanlage um 99% reduzieren läßt. Zudem werden aber die im Überschußwasser enthaltenen vergärten Feststoffe gemeinsam mit dem Faulgut aus dem Fermenter einer Nachrottung unterzogen und anschließend als Humus oder Dünger wiederverwertet, also in der ökologisch sinnvollsten Weise verarbeitet. Des weiteren ist der im Nachklärbecken abgesetzte überschüssige, biologisch abgebaute Schlamm ebenfalls nicht verloren, sondern er wird in die Dickschlammvorlage rückgeführt.Thanks to this process, the excess water on the one hand Fermentation plant processed so far that it is in the Kanalisa tion can be initiated. Experiments have shown that the organic burden of a biological comparison can be reduced by 99%. In addition, however, the Excess water contains fermented solids together undergo rotting with the digested material from the fermenter and then recycled as humus or fertilizer processed in the most ecologically sensible way. Furthermore is the excess, biological settled in the clarifier mined sludge is also not lost, but is in the thick sludge feed returned.

Claims

1. A method for treating excess water of a biological fermentation plant, characterized in that the excess water of the fermentation plant is pumped into a decanter ( 6 ) with the addition of a flocculant, the centrate of which is denitrified and then biodegraded in an immersion trickling filter ( 8 ) and then the Sewerage ( 10 ) is supplied.

2. The method according to claim 1, characterized in that the press water of the fermentation plant in a sludge reservoir ( 4 ) is collected and from there to the decanter ( 6 ) is pumped.

3. The method according to claim 1, characterized in that the solids from the decanter ( 6 ) to the post-rotting bunker ( 3 ) are fed to the fermentation plant.

4. The method according to claim 1, characterized in that the centrate of the decanter ( 6 ) gets into a first chamber ( 70 ) of a two-chamber centrate reservoir ( 7 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the immersion trickling filter ( 8 ) is designed in three zones and a portion of the cleaned centrate from the third zone ( 82 ) in the second chamber ( 71 ) of the centrate reservoir ( 7 ) is pumped back, where a Denitrification takes place.

6. The method according to claim 1, characterized in that the immersion trickling filter ( 8 ) is followed by a clarifier ( 9 ).

7. The method according to claims 2 and 6, characterized in that the sediments of the secondary settling tank ( 9 ) is pumped back into the thick sludge storage tank ( 4 ).

8. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it has a decanter ( 6 ), the clearing of which opens into a reservoir ( 7 ) with denitrification, and that this reservoir is followed by an immersion drip ( 8 ).