DD207093A3

DD207093A3 - PROCESS FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF NITRITE / NITRATE-CONTAINING WASTEWATER

Info

Publication number: DD207093A3
Application number: DD23475581A
Authority: DD
Inventors: Peter Bracher; Wolfgang Ramm; Reinhard Loos; Reinhard Heepe; Siegmar Ruetzel; Konrad Walther; Erwin List
Original assignee: Schwarzheide Synthesewerk Veb
Priority date: 1981-11-11
Filing date: 1981-11-11
Publication date: 1984-02-15
Also published as: CS639082A1; BG46513A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Behandlung von nitrit-, nitrathaltigem Abwasser zur Reduzierung des Stickstoffgehaltes von kommunalem und industriellem Abwasser. Ziel der Erfindung ist es, die Behandlung des nitrit-, nitratbelasteten Abwassers mittels mikrobieller Denitrifikation so vorzunehmen, dass dabei der Anfall von Ueberschussschlamm stark verringert bzw. ganz vermieden wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Selektion von Mikroorganismen, die fuer ihren Stoffwechsel Stickstoff in reduzierter Form benoetigen und bei Mangel oder Abwesenheit an solchem ihre Vermehrung und damit die Ueberschussschlammerzeugung einstellen oder den Stickstoff abgestorbener Biomasse verwerten. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass in einem Reaktor, der stufenlos vom Rohr- zum Schlaufenreaktor veraendert werden kann, bei Stroemungsgeschwindigkeiten von 3 bis 80 cm/s und einem Ruecklaufschlammverhaeltnis von 1/20 bis zum 20fachen des Zulaufs und einer stufenweisen Belueftung, die fortschreitend vergroessert wird, wobei im Wechsel Sauerstoffsaettigungs- und Sauerstoffmangelzustaende erzielt werden, die gewuenschten Mikroorganismen selektiert und zur Beeinflussung ihres Stoffwechsels reduzierter Stickstoff, berechnet als NH unten 4-Ionen, im Verhaeltnis von 1:30 bis 100 zum Nitrat und/oder Nitrit des Zulaufs zugegeben wird ohne Beeintraechtigung des erforderlichen Nitrit-, Nitratabbaus.The invention relates to a method for the biological treatment of nitrite, nitrate wastewater to reduce the nitrogen content of municipal and industrial wastewater. The aim of the invention is to carry out the treatment of the nitrite, nitrate polluted wastewater by means of microbial denitrification so that the accumulation of excess sludge is greatly reduced or completely avoided. The object of the invention is the selection of microorganisms, which require nitrogen in a reduced form for their metabolism and adjust their multiplication and thus the excess sludge production in deficiency or absence of such or utilize the nitrogen of dead biomass. According to the invention, this is achieved by progressing in a reactor which can be continuously changed from the tube to the loop reactor at flow rates of 3 to 80 cm / s and a reflux ratio of 1/20 to 20 times the feed and a stepwise aeration is increased, whereby alternately Sauerstoffsaettigungs- and Sauerstoffmangelzustaende be achieved selected the desired microorganisms and added to influence their metabolism reduced nitrogen, calculated as NH 4-lower ions, in the ratio of 1:30 to 100 added to the nitrate and / or nitrite of the feed is without negating the required nitrite, nitrate degradation.

Description

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Title of the invention

"Verfahren zur "biologischen Behandlung von nitrit-, nitrathaltigem Abwasser""Method for the" biological treatment of nitrite-, nitrate-containing wastewater "

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren der mikrobiologischen Denitrifikation zur Reduzierung des Stickstoffgehaltes von kommunalem und industriellem Abwasser.The invention relates to an improved method of microbiological denitrification for reducing the nitrogen content of municipal and industrial wastewater.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß in Wasser und Abwasser enthaltene Fitrit- und Fitratverbindungen durch Behandlung mit denitrifizierendem Belebtschlamm bei Mangel an gelöstem Sauerstoff und Anwesenheit geeigneter Wasserstoffdonatoren (organischer Kohlenstoffverbindungen) mittels anaerober Atmung zu molekularem Stickstoff reduziert und damit aus dem Wasser entfernt werden können« Da hierbei der Energiegewinn nur um etwa 1o % geringer als bei Verwendung von gelöstem Sauerstoff ist, ist die Bildung von Biomasse beim Denitrifikationsvorgang ähnlich hoch wie beim aeroben Belebtschlammverfahren· Dieses verfahrensbedingte Schlammwachstum erweist sich als ein Mangel bei der Anwendung der mikrobiologischen Denitrifikation, da der zwangsläufig erhaltene Überschußschlamm mit bekannten Technologien kostenaufwendig abgetrennt, eingedickt, stabilisiert und aufgearbeitet (z. B· durch partielle Faßluftoxidation) bzw. energieaufwendig verbrannt werden muß.It is known that contained in water and wastewater Fitrit- and Fitratverbindungen by treatment with denitrifying activated sludge in the absence of dissolved oxygen and the presence of suitable hydrogen donors (organic carbon compounds) by means of anaerobic respiration reduced to molecular nitrogen and thus can be removed from the water the energy gain is only about 1o % lower than when using dissolved oxygen, the formation of biomass in the denitrification process is similar to the aerobic activated sludge process · This process-related sludge growth proves to be a deficiency in the application of microbiological denitrification, since the necessarily obtained excess sludge with known technologies costly separated, thickened, stabilized and worked up (eg by partial barrel air oxidation) or must be incinerated energy consuming.

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Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren der mikrobiologischen Denitrifikation zu finden, bei dem der Anfall von Überschußschlamm vermieden, bzw. wesentlich unter die Menge gesenkt wird, die bei den bekannten Verfahren der mikrobiologischen Denitrifikation anfällt, um Investitionskosten für die Schlammbehandlung zu verringern oder ganz zu vermeiden und Behandlungskosten für die Schlammaufbereitung zu senken.The object of the invention is to find an improved method of microbiological denitrification, in which the accumulation of excess sludge is avoided, or substantially reduced below the amount obtained in the known method of microbiological denitrification in order to reduce investment costs for the sludge treatment or completely avoid and reduce treatment costs for the sludge treatment.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Durchführung der mikrobiologischen Denitrifikation überwiegend solche Denitri— fikanten zu selektieren, die den 'im Abwasserzulauf enthaltenen Nitrit- und/oder Nitratstickstoff nicht für ihren Stoffwechsel nutzen können und auf die Zufuhr von reduziertem Stickstoff, insbesondere als HH^-Ionen für ihre Stoffwechselvorgänge angewiesen sind, bei Mangel an NH^-Ionen organisch gebundenen Aminstickstoff verwerten und bei Abwesenheit von reduziertem Stickstoff ihre Vermehrung und damit die überschuBschlammerzeugung einstellen bzw, den Aminosäurestickstoff abgestorbener Biomasse verwerten, jedoch ohne Beeinträchtigung des Denitrifikationsvorganges, damit der geforderte Grenzwert im Ablauf erreicht wird.The object of the invention is to predominantly select for the performance of the microbiological denitrification those denitrification substances which can not use the nitrite and / or nitrate nitrogen contained in the wastewater feed for their metabolism and for the supply of reduced nitrogen, in particular as H 2 H -Ions are dependent on their metabolic processes, use in the absence of NH ^ ions organically bound amine nitrogen and adjust in the absence of reduced nitrogen their multiplication and thus the excess sludge production or use the amino acid nitrogen of dead biomass, but without affecting the Denitrifikationsvorganges, thus the required limit is reached in the process.

Srfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Selektion der Denitrifikanten in einem gesonderten Reaktor, in dem auch der Denitrifikationsvorgang abläuft, mit nachgeschaltetem Absetzbehälter zum Sammeln des RücklaufSchlammes, gearbeitet wird. Dieser Reaktor kann stufenlos in seiner Charakteristik vom Rohr- zum Schlaufenreaktor verändert werden«, Dabei wird die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von 3 bis 30 cm/s, vorzugsweise 10 cm/s, so gewählt, daß quer zur Strömungsrichtung 3 Schichten erhalten werden, wobei am Boden des Reaktors eine feste Schicht von 2 bis 30 %, vorzugsweise 15 %» des Querschnittes mit streng anaerobem Milieu, darüber eine zweite mittlere Schicht von 30"bis 90 %, vorzugsweise 75 %». des Quer-According to the invention, the object is achieved by working for the selection of the denitrifying agent in a separate reactor in which the denitrification process also takes place, with a settling tank arranged downstream for collecting the return sludge. This reactor can be varied steplessly in its characteristic from the tube to the loop reactor. The flow rate in the range from 3 to 30 cm / s, preferably 10 cm / s, is selected such that 3 layers are obtained transversely to the direction of flow Bottom of the reactor, a solid layer of from 2 to 30%, preferably 15%, of the cross-section with a strictly anaerobic medium, above this a second middle layer of 30-90%, preferably 75%, of the cross-section.

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schnittes als Freiwassersuspension mit aktivem Rücklaufschlamm und die dritte obere Schicht von 0 bis 25 %, vorzugsweise 10 %, bezogen auf den Querschnitt als schwimmendes Festbett aus langsam abbaubarem, organischem Material mit poröser Struktur, wie z, B. Schilf, Rohr, Stroh, Heu, Reisigbündel ausgebildet wird·cut as an open water suspension with active return sludge and the third upper layer from 0 to 25%, preferably 10%, based on the cross section as a floating fixed bed of slowly degradable, organic material having a porous structure, such as reeds, reeds, straw, hay , Bundles of brushwood are formed ·

In Strömungsrichtung wird in der mittleren Freiwassersuspension durch Einstellung des RücklaufSchlammes zwischen 1/20 bis zum 20-fachen des Zulaufs eine schwache aerobe Denitrifikationszone von 0 bis 30 % des, vorzugsweise 10 % der Freiwassersuspension des Reaktors und bei gleitendem Übergang eine anaerobe Denitrifikationszone von 30 bis 90 %, vorzugsweise 60 % der Freiwassersuspension, in der der Denitrifikationsvorgang weitgehend abläuft, ausgebildet· Im sich anschließenden Belüftungsraum wird das anaerobe Schlamm/Wasser-Gemisch belüftet, wobei die Belüftung und die dadurch zwangsläufig erfolgende Umwälzung fortschreitend im Verhältnis 0,8 bis 1,2 : 1,6 bis 2,4 : 3,5 bis 5,5 ' 7,8 bis 9,8, vorzugsweise im Verhältnis 1 : 2 i 4- : 8, vergrößert wird· Dabei, werden mindestens 1 bis höchstens 8, vorzugsweise 2 bis 3, Wechsel zwischen aeroben Säuerstoffsättigungs- und Sauerstoffmangelzuständen erzielt. Die aeroben Sauerstoffsättigungszustände dauern 1 bis 60 min, vorzugsweise 9 bis 15 min, an,- so daß das Schlammwassergemisch den Reaktor aerob verläßt und anschließend in den Absetzbehältern getrennt wird». Der aerobe Schlamm wird als. Rücklaufschlamm dem Reaktoreingang zugeleitet. Die Menge und der aerobe Zustand des Rücklaufschlämmes sind Mittel, den schwach aeroben Raumanteil der Freiwassersuspension zu beeinflussen. Die durch diese besondere Verfahrensweise selektierten Denitrifikanten werden nun der begrenzenden Wirkung von reduziertem Stickstoff unterworfen. Durch Zugabe von NE^-Ionen, bzw. anderen Stickstoffquellen, die unter den erfindungsgemäßen Verfahrensbedingungen ίΙΉ^-Ionen freisetzen, wie unbehandeltes kommunales Abwasser, Harnstoffabwasser, Gülle, Fäkalwasser, Biomasse aus anderen Reinigungsstufen, wird das Schlammwachstum, d. h. die Menge des Überschußschlammes beeinflußt. Srfindungsgemäß wird das Verhält-In the middle free-water suspension by setting the return sludge between 1/20 and 20 times the feed, a weak aerobic denitrification zone of 0 to 30%, preferably 10%, of the free water suspension of the reactor and with sliding transition an anaerobic denitrification zone of 30 to 90%, preferably 60 %, of the free-water suspension in which the denitrification process proceeds to a large extent. In the adjoining aeration chamber, the anaerobic sludge / water mixture is aerated, wherein the aeration and the resulting inevitable circulation progressively in the ratio 0.8 to 1, 2: 1.6 to 2.4: 3.5 to 5.5 '7.8 to 9.8, preferably in the ratio 1: 2 4- i: 8, is increased · in this case, at least 1 to at most 8, preferably 2 to 3, switching between aerobic Säutrstoffsättigungs- and oxygen deficiency states achieved. The aerobic oxygen saturation conditions last 1 to 60 minutes, preferably 9 to 15 minutes, so that the sludge-water mixture leaves the reactor aerobically and is subsequently separated in the settling tanks. The aerobic sludge is called. Return sludge fed to the reactor inlet. The amount and the aerobic state of the return sludge are means to influence the slightly aerobic proportion of space of the free-water suspension. The denitrifiers selected by this particular procedure are now subjected to the limiting effect of reduced nitrogen. By adding NE ^ -ions, or other nitrogen sources which release unter ^ ions under the process conditions according to the invention, such as untreated municipal wastewater, urea wastewater, liquid manure, faecal water, biomass from other purification stages, the sludge growth, ie the amount of excess sludge, is influenced , According to the invention, the relationship

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nis des zugegebenen reduzierten Stickstoffs, "berechnet als HH^-Ionen, zum vorhandenen Nitrat und/oder ITitrit mit 1 : 30 bis 100, vorzugsweise 1 i 50, bemessen· Die Wirksamkeit dieser begrenzenden Stickstoffzugabe wird an Hand des Schlammspiegels in der Preiwassersuspension und/oder im Rücklaufschlamm kontrolliert.. Der Denitrifikationsvorgang verläuft durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise so, daß auch bei Einsatz verschiedener Kohlenstoff/Wasserstoff-Quellen, wie z.B. Methanol, Ethanol, weitere niedere Alkohole, Alkansäuren, niedere Kohlehydrate, Rohabwasser, Bioschlainm, die Selektion der gewünschten Denitrifikanten erhalten bleibt und damit auch die Möglichkeit, die Überschußschlammerzeugung ohne Beeinträchtigung der erforderlichen Denitrifikationsleistung durch den Einfluß der Zugabe von reduziertem Stickstoff zu unterbinden oder stark einzuschränken. Gleichzeitig hat die fortschreitende Belüftung und umwälzung am Reaktorende den Vorteil, Überschüsse an Kohlenstoff/Wasserstoff-Quellen wirkungsvoll abzubauen. Weiterhin wird durch diese Belüftung das Auftreten von Schwimmschlamm verhindert. Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus der Tatsache, daß durch langsames Auflösen des organischen Materials der Oberflächenschicht und durch die Zersetzungsprodukte der anaeroben Bodenschicht der Bedarf an Kohlenstoff/Wasserstoff-Quellen gesenkt wird. Aufgrund der praktisch entfallenen Überschußschlammenge können bestehende Einrichtungen zur Schlammbehandlung ohne Erweiterung mitgenutzt und so zusätzliche Investitions- und Behandlungskosten vermieden werden. Vorteilhaft ist auch, daß das Verfahren im Rohrreaktor abläuft und dadurch keine Energie zum Aufwirbeln des Rücklauf-Schlammes benötigt wird.The added reduced nitrogen, calculated as HH.sup.1 + ions, to the nitrate and / or nitrite present is 1:30 to 100, preferably 1 to 50. The effectiveness of this limiting nitrogen addition is determined by the sludge level in the pre-wash suspension and / or or controlled in the return sludge .. The denitrification proceeds by the procedure according to the invention so that even when using various carbon / hydrogen sources, such as methanol, ethanol, other lower alcohols, alkanoic acids, lower carbohydrates, raw sewage, Bioschlainm, the selection of the desired Denitrifikanten The possibility of suppressing or severely limiting the production of excess sludge without impairing the required denitrification performance by the influence of the addition of reduced nitrogen is also retained and, at the same time, the advancing aeration and circulation at the reactor end has the advantage of excesses of cabbage to efficiently decompose hydrogen / hydrogen sources. Furthermore, this ventilation prevents the occurrence of scum. An additional advantage of the method according to the invention results from the fact that the slow dissolution of the organic material of the surface layer and the decomposition products of the anaerobic soil layer reduce the need for carbon / hydrogen sources. Due to the practically omitted excess sludge existing facilities for sludge treatment without extension can be shared and thus additional investment and treatment costs can be avoided. It is also advantageous that the process takes place in the tubular reactor and thus no energy is required for stirring up the return sludge.

Die Erfindung wird durch folgende Ausführungsbeispiele veranschaulicht..The invention is illustrated by the following embodiments.

embodiments

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example 1

Zur Nitrifizierung aerob behandeltes Industrieabwasser mit einem durchschnittlichen Anfall von 300 m /h» einem Nitratgehalt von 300 mg/1, einem ΪΓΗ^-Gehalt von weniger als 1 mg/1 und einem organischen Kohlenstoffgehalt -von 50 mg/1 wird in einem als Reaktionsgerinne ausgebildeten Rohrreaktor mit mehrfacher Belüftungsmöglichkeit mittels Druckstrahler und sich anschließendem Absetzbecken zur Abtrennung und Rückführung der selektierten Mikroorganismen in folgender Weise erfindungsgemäß behandelt. Bei einer Schlammrückführungsrate von 100 % des zufließenden Abwassers, einer Strömungsgeschwindigkeit von-Ti cm/s und 50 %iger Abdeckung der Reaktoroberfläche mit Strohballen werden quer zur Strömungsrichtung etwa 15 % des Wasserkörpers als streng anaerobe Bodenschicht, etwa 75 % des Wasserkörpers als Freiwassersuspension mit aktivem Rücklaufschlämm und etwa 10 % des Wasserkörpers als schwimmendes Pestbett ausgebildet sowie in Strömungsrichtung werden etwa 10 % der Freiwassersuspension als schwach aerobe Zone, etwa 65 % der Freiwassersuspension als anaerobe Zone und etwa 25 % der Freiwassersuspension als alterierend aerobe/anaerobe Zone erhalten. Die Belüftung mittels Druckstrahler erfolgt so, daß 3 Wechsel zwischen den Sauerstoffsättigungs— und den Sauerstoffmangelzuständen erzielt werden, wobei die aeroben Zustände 7 Minuten andauern· Als Kohlenstoff/Wasserstoff-Quelle für den Denitrifikationsprozeß wird Methanol zudosiert· Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen vollzog sich die Selektion der Mikroorganismen in der gewünschten Weise, daß bei Einstellung von 5 mg/1 UfHi im Einlauf der Anlage sich im Verlauf der Denitrifikation ein konstanter SciSammspiegel mit 10 bis 15 g/l Trübstoffen und einem DUS-Gehalt von 500 mg/1 ausbildete und der erforderliche Grenzwert von 50 mg/1 ΉΟΧ im Ablauf deutlich unterschritten wurde·For nitrification aerobic treated industrial wastewater with an average seizure of 300 m / h »a nitrate content of 300 mg / 1, a ΪΓΗ ^ content of less than 1 mg / 1 and an organic carbon content of 50 mg / 1 is in a reaction channel trained tubular reactor with multiple ventilation option by means of pressure jet and subsequent settling tank for the separation and recycling of the selected microorganisms in the following manner treated according to the invention. At a sludge recycle rate of 100% of the influent effluent, a flow rate of-Ti cm / s and 50% coverage of the reactor surface with bales of straw are about 15 % of the water body as a strictly anaerobic soil layer, about 75 % of the water body as an open water suspension with active Return flow sludge and about 10% of the water body formed as a floating Pestbett and in the flow direction about 10 % of the free-water suspension as a weakly aerobic zone, about 65% of the free-water suspension as anaerobic zone and about 25 % of the free-water suspension as an altering aerobic / anaerobic zone. The aeration by means of pressure radiator is carried out so that 3 changes between the oxygen saturation and oxygen deficiency states are achieved, the aerobic conditions lasting 7 minutes · As the carbon / hydrogen source for the denitrification methanol is added · Under the conditions of the invention took place the selection of Microorganisms in the desired manner that when setting 5 mg / 1 UfHi in the inlet of the plant in the course of denitrification a constant SciSammspiegel formed with 10 to 15 g / l turbidity and a DUS content of 500 mg / 1 and the required limit was significantly lower than 50 mg / 1 ΉΟΧ in the course.

Durch einen Anstieg der Eingangskonzentration auf durchschnittlich 25 mg/1 Wn^ und 70 mg/1 HHJ als Spitzenwert infolge von überlastung der vorangehenden Hitrifizierung stiegen innerhalb von 8 Tagen im Rücklaufschlamm die 'Trübstoffe auf 29 g/l und derAn increase in the input concentration to an average of 25 mg / 1 Wn ^ and 70 mg / 1 HHJ as a peak due to overloading of the previous nitrification increased within 8 days in the return sludge the turbidity to 29 g / l and the

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DFS-Wert auf 930 mg/1 ohne Störung des Nitratabbaus an· In den nachfolgenden 10 Tagen wurde keine IH^-Do si erung vorgenommen Ms weniger als 1 mg/1 HH£ (d. h, weniger als 1 Teil NH^ : 300 Teilen KO^*) für die Mikroorganismen zur Verfugung stand. Dabei war ein stetiges Fallen des Trübstoffgehaltes bis auf 3,2 g/l, des DFS-Wertes auf weniger als 100 mg/1 und ein Anstieg der FO-,'-Konzentration im Auslauf zu beobachten. Ab dem 8 Tag wurde der angestrebte Grenzwert von 50 mg/1 HO.,¹ im Auslauf überschritten.DFS value to 930 mg / l without disturbance of nitrate decomposition on the following 10 days no IH 2 -solution was carried out Ms less than 1 mg / l HH £ (that is, less than 1 part NH 3: 300 Share KO ^ *) was available for the microorganisms. There was a steady drop in the turbidity content to 3.2 g / l, the DFS value to less than 100 mg / l and an increase in the FO -, '- concentration observed in the outlet. From the 8th day the target limit of 50 mg / l H2O, ¹ in the outlet was exceeded.

Mittels der erfindungsgemäßen Iffi^-Dosierung von 1/50 der Ή0-,*~ Konzentration (d. h, von 6 mg/1 NH^ im Zulauf) wurde der Ausgangszustand mit weniger als 50 mg/1 Έ0~* im Ablauf und den entsprechenden Schlammwerten innerhalb von 3 Tagen wieder erreicht.By means of the Iffi ^ dosage according to the invention of 1/50 of the Ή0 -, * ~ concentration (i.e., of 6 mg / l NH 3 in the feed), the initial state was less than 50 mg / lΈ0 ~ * in the effluent and corresponding mud values within 3 days.

Example 2

Das im Beispiel 1 charakterisierte Industrieabwasser- wird in der Anlage mit dem Ziel einer Senkung der !Titratlast auf weniger als 50 mg/1 bei gleichbleibender Restbelastung an Kohlenstoff in folgender Weise behandelt· Durch Einstellung der Schlamnirückführung von 10 % des zufließenden Abwassers, einer Strömungsgeschwindigkeit von 6 cm/s und 50 %iger Abdeckung der Reaktoroberfläche mit Strohballen und einer Belüftung mit 2-fachein Wechsel zwischen den aeroben und anaeroben Zuständen, bei einer Verweilzeit von 15 min im aeroben Zustand wird folgende Zonierung im Reaktor erhalten:The industrial wastewater characterized in Example 1 is treated in the plant with the aim of reducing the titanium nitrate load to less than 50 mg / l while maintaining the residual carbon load in the following manner: By adjusting the sludge recycling of 10% of the inflowing waste water, a flow velocity of 6 cm / s and 50% coverage of the reactor surface with bales of straw and aeration with 2-fold a change between the aerobic and anaerobic conditions, with a residence time of 15 minutes in the aerobic state, the following zonation is obtained in the reactor:

1* quer zur Strömungsrichtung: —20 % des Wasserkörpers als streng anaerobe Bodenschicht1 * across the flow direction: -20 % of the water body as a strictly anaerobic soil layer

— 70 % des Wasserkörpers als i'reiwassersuspeo.sion- 70% of the water body as i'reiwassersuspeo.sion

— 10 % des Wasserkörpers als Festbett- 10 % of the water body as a fixed bed

2. in Strömungsrichtung in der IPreiwassersuspension:2. in the flow direction in the IPREE water suspension:

— 15 % als schwache aerobe Zone- 15 % as a weak aerobic zone

— 55 % als anaerobe Zone- 55% as anaerobic zone

-· 30 %als alternierend aerobe/anaerobe Zone« Als Kohlenstoff/Wasserstoff-Quelle für die Denitrifikation wird ein Abwasserteilstrom mit einem durchschnittlichen CSV von 50 g/l» der hauptsächlich Glykole enthält, zugeführt_β - · 30 % alternating aerobic / anaerobic zone «As a carbon / hydrogen source for the denitrification, a partial effluent stream with an average CSV of 50 g / l» containing mainly glycols is fed _β

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Die Selektion der Mikroorganismen vollzog sich, unter diesen erfindungsgemäßen Bedingungen so, daß bei Einstellung der NH^- Konzentration von 1/50 der NO«'-Konzentration., (d. h, von 6 mg/1 NH^ im Zulauf) ein konstanter Schlammspiegel mit 20 g/l Trübstoffen und einem DNS-Wert von 700 mg/1 im Rücklaufschlamm au verzeichnen war· Im Ablauf wurden 50-mg/l NO«¹ unterschritten· Bei versuchsweiser ffahrweise ohne NH^-Dosierung fielen innerhalb von 5 Tagen die Rücklaufschlammwerte auf 6,3 g/l Trübstoffe und 130 mg/1 DNS, wobei nach dem 3» Tag der erforderliche NO«'-Abbau nicht mehr gewährleistet war„ Innerhalb der folgenden 10 Tage wurden mittels erfindungsgemäßer NH^-Einstellung auf 1/30 bis 1/20 der Nitratkonzentration (d· ϊύ 10 - 15 mg NEtf) im Zulauf Rücklaufschlammwerte von 30 g/l Trübstoffe und 1250 mg/1 DNS erreicht. Gleichlaufend dazu- verbesserte sich der Nitratabbau· Anschließend wurde durch NH^-Dosierung von 1/50 der NO«'-Konzentration der Normalzustand mit einem Nitratabbau unter 50 mg/1 N0«^f und den 0. g· Rücklauf schlammwerten mit gleichbleibendem Restkohlenstoffgehalt wieder erreicht·The selection of the microorganisms took place, under these conditions according to the invention, in such a way that when the NH 2 concentration of 1/50 of the NO 2 concentration (i.e., of 6 mg / l NH 2 in the feed) was adjusted, a constant Sludge level with 20 g / l turbidity and a DNA value of 700 mg / l in the return sludge was recorded · In the course of 50 mg / l NO « ^{1 fell} below • in trial by way of driving without NH ^ -Dosierung fell within 5 days the Return sludge values to 6.3 g / l turbidity and 130 mg / 1 DNS, whereby after the 3 »day the required NO '' - degradation was no longer guaranteed" Within the following 10 days by means of inventive NH ^ setting to 1/30 to 1/20 of the concentration of nitrates (d · ϊύ 10-15 mg NEtf) in the inlet return sludge values of 30 g / l suspended matter and 1250 mg / 1 DNS achieved. Concurrently dazu- the nitrate reduction · Subsequently improved was ^ by NH dosing of 1/50 of the NO "'- concentration of the normal state with a nitrate reduction below 50 mg / 1 N0" ^f and the 0 g · return sludge values with a constant residual carbon content again reached·

Die Selektion der gewünschten Mikroorganismen wurde durch die erfindungsgemäße ITahrweise über einen Zeitraum von 6 Monaten ohne Überschußschlammerzeugung und mit den erforderlichen Nitratabbauleistungen stabil aufrechterhalten· Auch das Auftreten von Schwiinmschlamm war nicht zu verzeichnen.Selection of the desired microorganisms was stably maintained by the inventive method over a period of 6 months without excess sludge generation and with the required nitrate decomposition performances. Also, the occurrence of slime sludge was not observed.

Claims

-β- 23 A / 55 8 Claim for a preliminary ruling

Process for the biological treatment of nitrite-, nitrate-containing wastewater by means of microbial denitrification while avoiding or greatly reducing excess sebum production, characterized in that for denitrification a selection of microorganisms which require nitrogen in reduced form for their metabolism is achieved by a reactor which can be varied steplessly via the sludge return from the tube to the loop reactor, the flow rate is selected such that 3 layers are formed in the denitrification space of the reactor transversely to the flow direction and in the flow direction in the middle layer a weakly aerobic denitrification zone followed by a anaerobic denitrification aones are obtained, which are detached from the aeration zone in which aerobic and anaerobic states are rapidly exchanged by repeated advancing aeration, and the microorganism thus selected to limit or prevent excess sludge production by targeted addition of nitrogen in :, reduced form in their metabolism.

2. The method according to item 1, characterized in that by the choice of the flow rate in the range of 3 to -80 cm / s, preferably 10 cm / s transverse to the flow direction 'a solid layer of 2 to 30%, preferably 15 %, based on the cross section with a strictly anaerobic environment at the bottom of the reactor, about the middle layer of 30 to 90%, preferably 75% referred to the cross section as an open water suspension with active return sludge and the top layer of 0 to 25%, preferably 10% is formed on the cross section as a floating fixed bed of slowly degradable, organic material with a porous structure.

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3 · Procedure after. Points 1 and 2, characterized in that in the middle Preiwassersuspension by adjusting the return sludge between 1/20 to 20 times the feed 0 to 30%, preferably 10%, of the denitrification space as a weak aerobic denitrification and 30 "to 90%, preferably 60% of the denitrification space is obtained as anaerobic zone,

4. A method according to item 1, characterized in that the repeated aeration and characterized necessarily taking place in the circulation of the reactor 3elüftungsraum progressively in the ratio 0.8 to 1.2: 1.6 to 2,4: 3,5 to 3, 5 J 7.8 to 9.8, preferably in the ratio 1: 2: 4: 8, and at least 1 to at most 8, preferably 2 to 3 changes., Between aerobic oxygen saturation and anaerobic oxygen deficiency states, with a duration of oxygen saturation states of 1 to 50 min, preferably 9 to 15 min, are made and at the outlet an aerobic sludge water mixture is obtained.

Method according to item 1, characterized in that the targeted addition of reduced nitrogen, calculated as ITH 2 -lon, in the ratio of from 1:30 to 100, preferably 1:50, to the nitrite / nitrate content of the feed is carried out.