DE19938016A1

DE19938016A1 - Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung

Info

Publication number: DE19938016A1
Application number: DE19938016A
Authority: DE
Inventors: Holger Haselbusch; Berthold Mueller
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-02-22
Also published as: EP1226096A1; WO2001012563A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung wird das zu reinigende Abwasser einem Belebungsbecken zugeführt, in welchem Belebungsbecken unter Luft- bzw. Sauerstoffausschluß Wasserinhaltsstoffe von einer Biomasse, insbesondere Bakterien, im Schlamm-Abwassergemisch veratmet werden. Anschließend werden das Abwassergemisch und Überschußschlamm einem Nitrifikationsbecken zugeführt und anschließend einem Absetzbecken zugeführt. Im Absetzbecken wird die Biomasse vom Wasser durch Sedimentation getrennt und in das Denitrifikationsbecken zurückgeführt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, DOLLAR A daß der Anteil der Biomasse im Denitrifikationsbecken durch schräg verlaufend angeordnete Lamellen, die im Denitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, erhöht wird und daß im Denitrifikationsbecken ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/l eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem das zu reinigende Abwasser einem Belebungsbecken zugeführt wird, in welchem Belebungsbecken unter Luft- bzw. Sauerstoffausschluß Wasserinhaltsstoffe von einer Biomasse, insbesondere Bakterien, im Schlamm-Abwassergemisch veratmet werden und bei dem anschließend das Abwassergemisch und Überschußschlamm einem Nitrifikationsbecken zugeführt werden und anschließend einem Absetzbecken zugeführt werden, in welchem Absetzbecken die Biomasse vom Wasser durch Sedimentation getrennt wird und in das Denitrifikationsbecken zurückgeführt wird.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur biologischen Abwasserreinigung sind oft nicht in der Lage, die erforderliche Entfernung des Stickstoffes im Denitrifikationsbecken sicher zu realisieren. Daher ist oftmals ein teurer Ausbau zur Schaffung von zusätzlichen Beckenvolumen für die Nitrifikations- und Denitrifikationsstufe notwendig. Darüber hinaus ist eine Vergrößerung der Beckenvolumina auch nicht immer möglich, denn beispielsweise kann durch örtliche Gegebenheiten eine vorhandene Kläranlage nicht erweitert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem der Stickstoff sicher entfernt werden kann mit einem relativ geringen technischen Aufwand und damit zu relativ geringen Kosten.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Anteil der Biomasse im Denitrifikationsbecken durch schräg verlaufend angeordnete Lamellen, die im Denitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, erhöht wird und daß im Denitrifikationsbecken ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/l eingestellt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Teil des vorhandenen Beckenvolumens abgetrennt und mit Lamellenabscheidern versehen, um den Anteil der Biomasse in der Zone der Denitrifikation zu erhöhen, ohne die nachfolgenden Anlagenteile zu belasten. Dies entspricht in der Wirkung einer Vergrößerung des Beckenvolumens und damit einer Verbesserung der Denitrifikation, ohne die Becken selbst im Volumen zu erweitern. Daher dient der Gegenstand der Erfindung insbesondere auch dazu, bereits vorhandene Anlagen zur biologischen Abwasserreinigung, bei denen eine räumliche Ausdehnung aufgrund örtlicher Gegebenheiten nicht möglich ist, zu erweitern und deren Effizienz zu steigern.

Erfindungsgemäß wird der Anteil der Biomasse im Nitrifikationsbecken durch schräg ansteigend angeordnete Lamellen, die im Nitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Absetzbecken angeordnet sind, erhöht und im Nitrifikationsbecken wird ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/l eingestellt.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dem Denitrifikationsbecken Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Stickstoff, vorzugsweise reiner Sauerstoff oder reiner Stickstoff, im Bereich der Lamellen zugeführt wird. Mit dem Begriff "rein" ist hier eine technische Reinheit, daß bedeutet eine Reinheit von 70 bis 99 Vol.-% gemeint.

Nach der Erfindung wird ein Teilstrom der im Absetzbecken abgetrennten Biomasse in das Nitrifikationsbecken zurückgeführt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß Lamellen vor dem Ablauf vom Denitrifikationsbecken zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, und daß die Lamellen in Richtung des Ablaufs zum Nitrifikationsbecken schräg ansteigen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß so eine Effizienzsteigerung mit technisch relativ einfachen Mitteln und zu relativ geringen Kosten möglich ist. Zudem ist eine Volumenvergrößerung des Beckens nicht erforderlich.

Nach der Erfindung sind Lamellen vor dem Ablauf des Nitrifikationsbeckens zum Absetzbecken angeordnet und die Lamellen steigen schräg in Richtung des Ablaufs zum Absetzbeckens an.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Lamellen auf der gesamten Breite in dem Denitrifikationsbecken angeordnet sind und als Trennwand zu dem anschließenden Becken dienen, um das Volumen der Becken einzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird vorzugsweise verwendet für die biologische Abwasserreinigung von Abwässern aus der Industrie oder Kommune.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren werden nun anhand von Abbildungen (Fig. 1 bis Fig. 3) beispielhaft näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Lamellen im Denitrifikationsbecken.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Lamellen im Denitrifikationsbecken und im Nitrifikationsbecken.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Lamellen im Denitrifikationsbecken und im Nitrifikationsbecken mit zusätzlicher Rückführung der im Absetzbecken abgetrennen Biomasse in das Nitrifikationsbecken.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird das Schlamm - Abwassergemisch aus dem Belebungsbecken über einen Zulauf 1 dem Denitrifikationsbecken 2 zugeführt. Vor dem Ablauf 3 des Denitrifikationsbeckens 2 in das Nitrifikationsbecken 4 ist ein Lamellenabscheider 5 angeordnet. Der Lamellenabscheider 5 weist schräg ansteigend verlaufende Lamellenpakete 6 auf und ist vorzugsweise am Strömungswegende des Denitrifikationsbeckens über dessen gesamte Breite und Höhe vor dem Ablauf 3 angeordnet. Vorteilhaft können ein oder mehrere perforierte Schläuche unmittelbar vor oder am Lamellenabscheider 5 zur Belüftung des Schlamm - Abwassergemisches angeordnet sein (in Fig. 1 nicht dargestellt). Um die Biomasse bzw. den Bakterienanteil zu erhöhen und im Belebungsbecken einen bestimmten Trockensubstanzgehalt zwischen 4 bis 12 g/l gezielt einzustellen, wird eine entsprechende Sauerstoffmenge durch diese perforierten Schläuche dem Schlamm - Abwassergemisch zugeführt. Aus dem Nitrifikationsbecken 4 gelangt das Gemisch durch den Überlauf 7 in das Absetzbecken 8. Das gereinigte Abwasser verläßt das Absetzbecken 8 über den Ablauf 9 und die Biomasse wird durch eine Leitung 10 in den Zulauf 1 zurückgeführt. Durch eine Leitung 11 wird Schlamm aus dem Nitrifikationsbecken 4 in das Denitrifikationsbecken 2 intern zurückgeführt.

Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung entspricht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, wobei zusätzlich ein zweiter Lamellenabscheider 12 mit schräg angeordneten Lamellenpaketen 16 im Nitrifikationsbecken 4 angeordnet ist.

Die in der Fig. 3 dargestellte Vorrichtung zeigt eine gegenüber der Vorrichtung nach Fig. 2 erweiterte Ausführungsform mit einem zusätzlichen Rücklauf 14 des Schlammes aus dem Absetzbecken 8 in das Nitrifikationsbecken 4.

Claims

1. Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem das zu reinigende Abwasser einem Belebungsbecken zugeführt wird, in welchem Belebungsbecken unter Luft- bzw. Sauerstoffausschluß Wasserinhaltsstoffe von einer Biomasse, insbesondere Bakterien, im Schlamm- Abwassergemisch veratmet werden und bei dem anschließend das Abwassergemisch und Überschußschlamm einem Nitrifikationsbecken zugeführt werden und anschließend einem Absetzbecken zugeführt werden, in welchem Absetzbecken die Biomasse vom Wasser durch Sedimentation getrennt wird und in das Denitrifikationsbecken zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Biomasse im Denitrifikationsbecken durch schräg verlaufend angeordnete Lamellen, die im Denitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, erhöht wird und daß im Denitrifikationsbecken ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/t eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Biomasse im Nitrifikationsbecken durch schräg ansteigend angeordnete Lamellen, die im Nitrifikationsbecken vor dem Ablauf zum Absetzbecken angeordnet sind, erhöht wird und daß im Nitrifikationsbecken ein Trockensubstanzgehalt von 4 bis 12 g/l eingestellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Denitrifikationsbecken Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Stickstoff im Bereich der Lamellen zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß reiner Sauerstoff oder reiner Stickstoff zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom der im Absetzbecken abgetrennten Biomasse in das Nitrifikationsbecken zurückgeführt wird.

6. Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung, welche ein Belebungsbecken aufweist, in dem unter Luft- bzw. Sauerstoffausschluß Wasserinhaltsstoffe von einer Biomasse, insbesondere Bakterien, im Schlamm-Abwassergemisch veratmet werden, welche ein daran anschließendes Nitrifikationsbecken aufweist, dem das Abwassergemisch und der Überschußschlamm aus dem Belebungsbecken zugeführt werden, und welche ein daran anschließendes Absetzbecken aufweist, in dem die Biomassse vom Wasser durch Sedimentation getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Lamellen vor dem Ablauf vom Denitrifikationsbecken zum Nitrifikationsbecken angeordnet sind, und daß die Lamellen in Richtung des Ablaufs zum Nitrifikationsbecken schräg ansteigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Lamellen vor dem Ablauf des Nitrifikationsbeckens zum Absetzbecken angeordnet sind, und daß die Lamellen schräg in Richtung des Ablaufs zum Absetzbeckens ansteigen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen auf der gesamten Breite in dem Denitrifikationsbecken und/oder Nitrifikationsbecken angeordnet sind und als Trennwand zu dem anschließenden Becken dienen, um das Volumen der Becken einzustellen.

9. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 für die biologische Abwasserreinigung von Abwässern aus der Industrie oder Kommune.