DD262968A3

DD262968A3 - METHOD AND APPARATUS FOR BIO-PHYSICO-CHEMICAL CLEANING OF HIGH-TENSID CONCENTRATE ACIDS

Info

Publication number: DD262968A3
Application number: DD83252021A
Authority: DD
Inventors: Werner Busse; Siegfried Pueschel; Herbert Schuster; Leonhard Jagusch
Original assignee: Werner Busse; Siegfried Pueschel; Herbert Schuster; Leonhard Jagusch
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1988-12-21

Abstract

Die Erfindung kann fuer die Reinigung aller Abwaesser, die bei der Herstellung und Konfektionierung von Haushaltchemikalien entstehen, angewandt werden. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, diese Abwaesser so zu reinigen, dass der Energieeinsatz und die Betriebs- und Anlagenkosten vermindert werden, indem Wechselwirkungen der physikalischen und biochemischen Vorgaenge in der Fluessigphase und im Schaum erzeugt werden, und der Mikroorganismus entsprechenden Bedingungen unterworfen wird. Das Wirkprinzip besteht darin, dass ein Fluessigkeits-Schaum-Kreislauf erzeugt wird, wobei Tenside verschaeumt und Schlamm in den Schaum flotiert, im Schaum ein intensiver mikrobiologischer Abbau und Tensidabsorption bewirkt und verbrauchter Schlamm mit abgebauten und absorbierten Tensiden wieder aus dem Schaum ausgespuelt wird.The invention can be applied to the purification of all effluents arising in the manufacture and manufacture of household chemicals. The aim and object of the invention is to purify these effluents so that the energy input and the operating and system costs are reduced by interactions of the physical and biochemical Vorgenenge in the liquid phase and in the foam are generated, and the microorganism is subjected to appropriate conditions. The operating principle is to create a fluid-foam cycle whereby surfactants are foamed and mud is floated into the foam, intense microbial degradation and surfactant absorption is effected in the foam, and spent sludge with degraded and absorbed surfactants is flushed out of the foam again.

Description

Field of application of the invention

Der Erfindungsgegenstand bezieht sich auf die Reinigung von Abwässern, die in der Haushaltchemie anfallen und die insbesondere Tenside, Waschhilfsmittel, Phosphate, Seifen und alkalische Grundsubstanzen enthalten. Die Erfindung kann für die Reinigung aller Abwasser, die bei der Herstellung und Konfektionierung von Haushaltschemikalien, wie Waschmittel, Waschhilfsmittel, (Weichspüler u.a.) Industriereiniger, Reinigungsmitteln (z.B. Scheuer- und Fensterputzmittel) entstehen, angewandt werden.The subject invention relates to the purification of waste water, which are obtained in household chemistry and in particular contain surfactants, washing aids, phosphates, soaps and basic alkaline substances. The invention may be applied to the purification of all waste water resulting from the manufacture and manufacture of household chemicals such as detergents, washing aids, (softeners, etc.), industrial cleaners, detergents (e.g., scouring and window cleaning agents).

Auch bei der industriellen und individuellen Anwendung dieser Produkte in größerem Umfang entstehen Abwasser, die erfindungsgemäß aufbereitet werden können.Also in the industrial and individual application of these products to a greater extent wastewater, which can be treated according to the invention.

Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung liegt in der chemischen und artverwandten Industrie.The main field of application of the invention lies in the chemical and related industry.

Characteristic of the known technical solutions

Der Stand der Technik zur biologischen Reinigung tensidhaltiger Abwässer stützt sich zusammengefaßt auf folgende charakteristische Merkmale:The state of the art for the biological purification of surfactant-containing effluents is based on the following characteristic features:

— Arbeitsbereich bis max. 600 mg/1 Tenside im Zulauf (Fortschritte der Wasserchemie Heft 3 und 5, WWT, 9,1959,1; S. 15 usw.)- working area up to max. 600 mg / 1 of surfactants in the feed (progress of Wasserchemie Issue 3 and 5, WWT, 9.1959.1, page 15, etc.)

— Verdünnung des konzentrierten tensidhaltigen Abwassers mit Frisch- und Fäkalwasser bis 1:20- Dilution of concentrated surfactant-containing wastewater with fresh and fecal water to 1:20

— Betreiben der Anlage mit einem Gehaltan biologisch aktivem Schlamm von 2g/l beim klassischen Belebtschlammverfahren bzw. 6g/l bei intensivbiologischem Verfahren.- Operating the plant with a content of biologically active sludge of 2g / l in the classical activated sludge process or 6g / l in intensive biological process.

— Hohe Verweilzeiten bzw. geringe Raumbelastung (kg BSB 5/m³ · d).- High residence times or low space load (kg BOD 5 / m ³ · d).

— Bekämpfung und weitestgehende Unterbindung der mit der Belüftung einhergehenden starken Schaumentwicklung. Diese Belebtschlammverfahren, wie siez. B. in den DD-PS, 35901,47779,110029 u.a. beschrieben sind sowie das intensivbiologische Verfahren, wie es in der DD-PS 77466 beschrieben ist, sind nur dann praktikabel, wenn der Mikroorganismus exponentiellen (fogarithmischen) Wachstumsbedingungen — nach Rehm „Einführung in die technische Mikrobiologie", Teil C einer Wachstumskurve — unterworfen wird, bzw. sind o.g. Verfahren daraufgerichtet, dem Mikroorganismus optimale Wachstumsbedingungen in dieser produktivsten Phase zu schaffen. Dieser allgemeine biochemische Sachverhalt ist in Figur 1 näher erläutert.- Combat and largely prevent the strong foaming associated with the ventilation. These activated sludge processes, such as In DD-PS, 35901, 47779, 10029 and the like. and the intensive biological method as described in DD-PS 77466 are only practicable if the microorganism is subjected to exponential (fogarithmic) growth conditions - according to Rehm "Introduction to Technical Microbiology", Part C of a Growth Curve. The above-mentioned methods are directed to providing the microorganism with optimum growth conditions in this most productive phase.

Weiterhin ist bekannt, daß in diesem Abschnitt der Wachstumskurve gehaltene und an spezielle Abwasserinhaltsstoffe adaptierte Mikroorganismen besonders empfindlich gegen Konzentrationsschwankungen von toxischen Abwasserinhaltsstoffen, zu denen auch Tenside gehören, reagieren. Allgemein gilt, daß die in der log-Phase gezüchteten Organismen einseitig an das vorliegende Nährstoffdargebot adaptiert sind. Während der log-Phase ist die Anpassung der Mikroorganismen an andere Nährstoffquellen verlangsamt und somit auch die Empfindlichkeit gegen krasse Änderungen der chemischen Zusammensetzung erklärt.It is also known that microorganisms held in this section of the growth curve and adapted to particular wastewater constituents are particularly sensitive to concentration fluctuations of toxic wastewater constituents, which also include surfactants. In general, the organisms grown in the log phase are unilaterally adapted to the present nutrient supply. During the log phase, the adaptation of the microorganisms to other sources of nutrients is slowed down and therefore the sensitivity to gross changes in the chemical composition is explained.

Bei der Herstellung und Anwendung von Tensiden sind aber normale Betriebszustände von erheblichen Konzentrationsschwankungen begleitet, so daß sich diese Verfahren bei derTensidelimination als instabil erweisen. Die exponentiell Mikroorganismenproduktion kommt bei den unvermeidlichen Konzentrationswechseln häufig zum Erliegen. Um zu vermeiden, daß ungenügend aufbereitetes Wasser in die Gewässer gelangt, sind großvolumige Pufferräume notwendig, die der Abbaustufe vor-oder nachgeschaltet sind und diez. B. die Anwendung der Lösung nach DD-PS 77466 überhaupt erst ermöglichen. Bei den Intensivverfahren gelingt es technisch nicht, den vorgenannten hohen Belebtschlammspiegel ständig im Reaktor zu halten, da auf Grund der vorgenannten Mängel die Züchtung der Mikroorganismen im Abschnitt C der Wachstumskurve in Figur 1 immer wieder nachhaltig und langdauernd gestört wird.In the production and use of surfactants, however, normal operating conditions are accompanied by considerable fluctuations in concentration, so that these methods turn out to be unstable in the removal of the surfactant. The exponential production of microorganisms often comes to a standstill with the inevitable changes in concentration. In order to avoid that insufficiently treated water enters the water, large-volume buffer spaces are necessary, which are the mining stage upstream or downstream and diez. B. allow the application of the solution according to DD-PS 77466 in the first place. In the intensive process, it is technically not possible to keep the abovementioned high activated sludge level constantly in the reactor, because due to the aforementioned deficiencies, the breeding of microorganisms in section C of the growth curve in Figure 1 is disturbed over and over again lasting and prolonged.

Die vorteilhafte Adsorptionswirkung von Belebtschlamm auf in Abwasser gelöste Tenside kann bei beiden Verfahrensweisen weitestgehend nicht genutzt werden, da entweder eine zu geringe oder zu stark schwankende Konzentration an Belebtschlamm vorliegt.The advantageous adsorption effect of activated sludge on surfactants dissolved in wastewater can largely not be used in both procedures, since either an excessively low or too strongly fluctuating concentration of activated sludge is present.

Die unbefriedigende Adsorption der Tenside an den Belebtschlamm verhindert bei den Belebtschlammverfahren etwa bei einer Sauerstoffeintragsgeschwindigkeit von 60g OVm³ · h und bei dem Intensivverfahren etwa bei 200g GVm³ · h eine Sauerstoffzufuhr, da dann eine unbeherrschbare Schaumentwicklung einsetzt, die zu einer Reduzierung des Sauerstoffeintrages zwingt.The unsatisfactory adsorption of the surfactants on the activated sludge prevented in the activated sludge process at about an oxygen input speed of 60g OVm ³ · h and in the intensive process at about 200g GVm ³ · h an oxygen supply, as then uses an uncontrollable foaming, which forces to reduce the oxygen input ,

Außerdem verschlechtern in der Regel in Lösung gebliebeneTenside den Sauerstoffertrag (kg OVkW · h). 3 ppm eines Tensides genügen, um den Sauerstofftransport im Wasser um 50% herabzusetzen (s. Zlokarnik, M.: Korrespondenz Abwasser 27 [1980] Nr. 11 S. 728-734).In addition, surfactants generally remaining in solution deteriorate the oxygen yield (kg OVkW * h). 3 ppm of a surfactant to reduce the transport of oxygen in the water by 50% (see Zlokarnik, M .: correspondence wastewater 27 (1980) No. 11 pp. 728-734).

Alle Veröffentlichungen, die die Untersuchung der Flotation von Belebtschlamm in die Schaumphase beschreiben, kommen zu dem Ergebnis, daß dieser Vorgang nachteilig ist und zielen darauf hin, diese zu unterbinden, indem die Verfahrensparameter, wie Belüftung, Verweilzeit, Raumbelastung, Verdünnung usw. entsprechend begrenzt werden. Das wirkt sich weiterhin so aus, daß manche Lösungsvorschläge den limitierten Sauerstoffeintrag durch eine zwei- oder mehrstufige Verfahrensgestaltung auszugleichen versuchen.All publications describing the study of the floatation of activated sludge into the foam phase conclude that this process is detrimental and aim to prevent it by correspondingly limiting the process parameters such as aeration, residence time, volumetric loading, dilution, etc. become. This also has the effect that some proposals for solution try to compensate for the limited oxygen input through a two- or multi-stage process design.

In der DD-PS 133786 wird zur Aufbereitung von Gülle, die nur in bezug auf die allgemeine Schaumneigung gewisse Ähnlichkeiten mit haushaltschemischen Abwässern hat, beschrieben, daß die auftretenden Schäume nur bei Einsatz unverdünnter Gülle verfahrenstechnisch beherrschbar sind.In DD-PS 133786 is described for the treatment of liquid manure, which has certain similarities with domestic wastewater only in relation to the general tendency foaming, that the foams occurring are procedurally controllable only when using undiluted slurry.

Das Verfahren wird in der logarithmische/i Wachstumsphase und ohne Einflußnahme auf den Schlammgehalt im Reaktionsraum betrieben; die Schaumentwicklung wird negativ beurteilt und ihr wird u.a. durch in diesen Fällen üblichen Freibord am Reaktionsbehälter begegnet. Dieser Freibord ist lediglich für die Schaumbeherrschung (-bekämpfung) vorgesehen und geht für die Reinigung verloren. Er stellt eine wenig ökonomische Maßnahme zur Schaumzerstörung dar, weil dafür zwischen 50 und 80% der Flüssigkeitshöhe als Totraum vorgesehen werden.The process is operated in the logarithmic growth phase and without affecting the sludge content in the reaction space; the foam development is assessed negatively and you will u.a. encountered by customary in these cases freeboard on the reaction vessel. This freeboard is only intended for foam control and is lost for cleaning. He represents a little economic measure for foam destruction, because between 50 and 80% of the liquid level are provided as a dead space.

Ein 2stufiges Verfahren zur kontinuierlichen biologischen Grobreinigung von stark belasteten Abwässern mit Mikroorganismenrückführung wird in DD-PS 96009 beschrieben. Neben der bekannten Arbeitsweise in der logarithmischen Wachstumsphase wird daraufhingewiesen, daß es möglich ist, Mikroorganismen durch Flotation aus der flüssigen Phase in den Schaum zu überführen und diesen zum Zwecke der Mikroorganismenanreicherung in die biologische Stufe zurückzuführen.A two-stage process for the continuous biological coarse purification of heavily polluted wastewater with microorganism recycling is described in DD-PS 96009. In addition to the known procedure in the logarithmic growth phase, it is pointed out that it is possible to transfer microorganisms by flotation from the liquid phase into the foam and to return this for the purpose of microorganism enrichment in the biological stage.

Die technische Lehre der DD-PS 142 870 drückt aus, daß Öle und Fette aus Abwässern abgetrennt werden sollen, indem Tenside, Abfallseifen, Natronlauge usw. zugegeben werden. Damit wird eine Verseifung und totale Emulgierung der Fette und Öle bezweckt, um sie dem biologischen Abbau besser zugänglich zu machen. Außer der relativ geringen Tensiddosierung, die nur in dem Maße vorgenommen werden darf, daß sie die biologischen Vorgänge nicht stört und dem erhöhten sonstigen Hilfsstoffbedarf bei der Verfahrensführung, beruht das Verfahren ebenfalls auf intensivbiologischen Arbeitsweisen. Die DD-PS 132194 stellt sich als Aufgabe, einen intermittierenden Betrieb von Wäschereiabwässern ohne längerfristiges Nährstoffangebot zu realisieren. Dabei ist daran gedacht, daß nachts und an Wochenenden die Anlage abgeschaltet, insbesondere die Abwasserzufuhr unterbrochen wird und der Belebtschlamm eine „Selbsterhaltungsfunktion" übernimmt, indem er die adsorbierten Abwasserinhaltsstoffe, insbesondere die Tenside, aufzehren soll. Die technische Lehre ist eine theoretisch abgeleitete Variante, die außeracht läßt, das ein abrupter Wechsel zwischen exponentiellem Wachstum und zunehmend absterbendem Zustand (Phase F einer Wachstumskurve nach Rehm) im allgemeinen nicht möglich ist und diese Bedingungen bei toxischen Stoffen, wie sie Tenside darstellen, besonders verschärft sind. Mit dem Verfahren kann ein gleichbleibender Reinigungseffekt auch nicht annähernd erzielt werden. Die sonstigen Verfahren zur Tensidentfernung haben folgende technische Ziele zum Inhalt:The technical teaching of DD-PS 142 870 expresses that oils and fats should be separated from waste water by surfactants, waste soaps, caustic soda, etc. are added. This aims at saponification and total emulsification of fats and oils in order to make them more accessible to biodegradation. In addition to the relatively low surfactant dosage, which may be made only to the extent that it does not interfere with the biological processes and the increased other excipients need in the process, the method is also based on intensive biological procedures. DD-PS 132194 has as its object to realize an intermittent operation of laundry waste water without a longer-term nutrient supply. It is contemplated that at night and on weekends, the system is switched off, in particular the wastewater supply is interrupted and the activated sludge performs a "self-preservation function" by consuming the adsorbed wastewater ingredients, in particular the surfactants, The technical teaching is a theoretically derived variant, which ignores the fact that an abrupt change between exponential growth and increasingly dying state (phase F of a growth curve according to Rehm) is generally not possible and these conditions are particularly exacerbated with toxic substances such as surfactants The other techniques for removing surfactants have the following technical objectives:

— Flotation allein und Flotation als Vorbehandlung- Flotation alone and flotation as pretreatment

— Adsorption an Metalloxidhydrate- Adsorption on metal oxide hydrates

Nachteilig bei der Flotation ist, daß bei relativ großem Energieaufwand ein voluminöser, mit Schadstoffen belasteter Schaum entsteht, dessen Beherrschung, Abtrennung und Beseitigung technisch nicht gelöst wurde. Deswegen wird die Flotation selten als alleinige Behandlungsstufe empfohlen, ausgenommen biochemisch nicht abbaubare Tenside (siehe Klotter, Städtehygiene 1958,12, S.235).A disadvantage of the flotation is that at relatively high energy consumption a voluminous, contaminated with pollutants foam is formed, whose mastery, separation and elimination was technically not solved. Therefore, flotation is rarely recommended as the sole treatment step except biochemically non-degradable surfactants (see Klotter, Stadthygiene 1958,12, p.235).

Die Adsorption an Metalloxidhydraten hat einen unbefriedigenden Wirkungsgrad, der im allgemeinen nur zwischen 20 und 30% Abnahme des BSB₅ bzw. des CSV beträgt. In der DE-AS 1266240 wird ein Verfahren zum Entfernen von synthetischen oberflächenaktiven Stoffen aus Wasser erläutert, in dem zweiwertige Metalloxidhydrate bei gleichzeitiger Verschiebung des pH-Wertes auf hohe Alkalität angewandt werden. Ausgehend von Tensidgehalten bis zu 30mg/l wurde eine Verringerung an Tensidenauf 3bis7mg/l erreicht. Die nicht adsorbierbaren Stoffe werden durch Flockung kaum reduziert, so daß die o.g. nicht zufriedenstellende Wirkung hinsichtlich CSV und BSB—Verringerung eintritt. Weiterhin sind die Kosten für die Flockungsmittel, die Aufsalzung des Wassers und nicht zuletzt der hohe Schlammanfall nachteilig zu verzeichnen.The adsorption on metal oxide hydrates has an unsatisfactory efficiency, which is generally only between 20 and 30% decrease in the BOD ₅ and the CSV. In DE-AS 1266240 a method for removing synthetic surfactants from water is explained in which divalent metal oxide hydrates are applied with simultaneous shift of the pH to high alkalinity. Based on surfactant contents up to 30 mg / l, a reduction of surfactants to 3 to 7 mg / l was achieved. The non-adsorbable substances are hardly reduced by flocculation, so that the above-mentioned unsatisfactory effect occurs in terms of CSV and BOD reduction. Furthermore, the cost of the flocculants, the salinity of the water and not least the high sludge accumulation are disadvantageous.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Abwässer aus der Herstellung und Konfektionierung von Haushaltschemikalien so zu reinigen, daß die Verweilzeiten, der Energieeinsatz, der Platzbedarf, die Betriebs- und Anlagenkosten entscheidend vermindert werden; der fühlbare Wärmeinhalt der Sekundärenergiegewinnung und die gereinigten Abwässer als Kühl-, Brauch- oder landwirtschaftliche Beregnungswässer genutzt werden können.The aim of the invention is to clean the waste water from the production and packaging of household chemicals so that the residence times, energy use, space requirements, operating and equipment costs are significantly reduced; the sensible heat content of the secondary energy production and the purified wastewater can be used as cooling, utility or agricultural irrigation waters.

Explanation of the essence of the invention

Es wurde überraschend gefunden, daß im verschäumten tensidhaltigen Medium unter Anwesenheit einer ausreichenden Menge tensidabbauender bzw. tensideliminierender Substanzen unter bestimmten Bedingungen eine vielfach höhere Stoffwechselintensität stattfindet als in der begasten Flüssigphase dieses Mediums und die Toxizität pro Einheit Tensid stark gemindert ist. Das liegt darin begründet, daß im Flüssigkeitsfilm, der die Gasblasen umgibt, durch die großen Grenzflächen für alle biochemischen Reaktionspartner — Mikroorganismen, Oxydanz und Tenside und/oder ggf. anderer Substanzen wie Öle, Fette, Eiweiße und dgl.—zeitweilig ein unmittelbarer allseitiger Kontakt besteht und trotz teilweiser Sauerstoffabsorption in der Flüssigphase eine sprunghafte Zunahme der Triebkraft für die Oxydation eintritt.It has surprisingly been found that in foamed surfactant-containing medium in the presence of a sufficient amount of surfactant or surfactant substances under certain conditions, a much higher metabolic intensity than in the fumigated liquid phase of this medium and the toxicity per unit of surfactant is greatly reduced. This is due to the fact that in the liquid film surrounding the gas bubbles, by the large interfaces for all biochemical reaction partners - microorganisms, oxidants and surfactants and / or possibly other substances such as oils, fats, proteins and the like - temporarily direct all-round contact exists and despite partial absorption of oxygen in the liquid phase, a sudden increase in the driving force for the oxidation occurs.

Andererseits wurde gefunden, daß sich die Abbau- und Adsorptionsfähigkeit des Mikroorganismenschlammes und der adsorptionsaktiven Substanzen sowie der Sauerstoffgehalt der Schaumbläschen im Aufwärtsstrom des Schaumes nahezu erschöpfen und dadurch der Stoffwechsel und Stoffaustausch zum Erliegen kommt bevor die Tenside vollständig abgebaut sind. Die Folge ist der zu Havariezuständen führende anwachsende stabile Schaum.On the other hand, it has been found that the degradation and adsorption capacity of the microorganism sludge and adsorption-active substances and the oxygen content of the foam bubbles in the upward flow of the foam almost exhaust and thus the metabolism and mass transfer comes to a standstill before the surfactants are completely degraded. The result is the leading to breakdown states growing stable foam.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, durch geeignete Mittel eine Wechselwirkung der physikalischen und biochemischen Vorgänge in der Flüssigphase und im Schaum stark tensidhaltiger Abwässer zu erzeugen, in der Flüssigphase die Tensidadsorptionsfähigkerit der Mikroorganismen zu erhalten und in der Schaumphase den ständigen Phasenkontakt aller Reaktionspartner herzustellen".The object of the invention is therefore to produce by suitable means an interaction of the physical and biochemical processes in the liquid phase and the foam strongly surfactant-containing effluents to obtain in the liquid phase, the Tensidadsorptionfähigkerit the microorganisms and produce in the foam phase the constant phase contact of all reactants.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im stark tensidhaltigen Abwasser ein extrem hoher Bioschlammspiegel im Bereich der Lebenstätigkeit vom stationären Erhaltungszustand bis zur letalen Phase eingestellt, ein hoher Anteil des Mediums durch Lufteintrag verschäumt und die sich bildende Schaumschicht durch darüber verregnetes stark tensidhaltiges Abwasser verdichtet wird, wodurch sich adsorptionsaktiver Schlamm undTenside im Schaum anreichern, die reaktionsinaktiven Schaumblasen an der Oberfläche der Schaumschicht zerstört werden und ein an Sauerstoff abgereichertes Gas freigeben. Mit dem zulaufenden Abwasser werden reaktionsinaktiver Schlamm und nicht abgebaute Tenside in der Schaumschicht abwärts und durch die aufsteigenden Luftblasen reaktionsaktiver Schlamm und schaumbildende Tenside aufwärts bewegt, in deren Folge der die Schaumbläschen umgebende, bewegte Flüssigkeitsfilm die Schaumbläschen mit reaktionsaktivem bzw. adsorptionsaktivem Substanzen umhüllt und in Wechselwirkung mit der Flüssigphase eine hohe Abbauintensität erzielt. Erfindungsgemäß geschieht das mit einem Verfahren und einer Anlage dadurch, daß konzentrierte Abwasser aus haushaltschemischen Produktionen oder Konfektionierungen mit einem Gehalt an Abwasserschadstoffen, deren CSV bis zu 30 g/l und BSB₅ bis zu 25g/l beträgt, mit in bekannter Art rückgeführtem Belebtschlamm, dem weitere adsorptionsaktive anorganische Substanzen zugegeben werden können, bei einer Gesamtschlammkonzentration bis zu 100g Trockensubstanz pro I im an sich bekannten offenen oder geschlossenen Becken oder Tank versetzt werden.According to the invention the object is achieved in that set in extremely surfactant-containing wastewater an extremely high biosludge level in the life of the stationary state of maintenance to the lethal phase, a high proportion of the medium foamed by air entry and the forming foam layer is compacted by about it rainy strongly surfactant-containing wastewater whereby adsorption-active sludge and surfactants accumulate in the foam, the reaction-inactive foam bubbles on the surface of the foam layer are destroyed and release an oxygen depleted gas. With the incoming wastewater reaction-inactive sludge and undegraded surfactants in the foam layer downwards and upwardly by the rising air bubbles reaction-active sludge and foam-forming surfactants are moved, as a result of which surrounds the foam bubbles, moving liquid film envelops the foam bubbles with reactive or adsorptionsaktiven substances and interact achieved with the liquid phase a high degradation intensity. According to the invention, this is done by a process and a plant characterized in that concentrated wastewater from household chemical productions or packaging with a content of wastewater pollutants whose CSV is up to 30 g / l and BOD ₅ up to 25g / l, with recycled in a known manner activated sludge, can be added to the other adsorptive inorganic substances are added at a total sludge concentration up to 100g dry matter per liter in the known open or closed tank or tank.

Zum innigen turbulenten Kontakt der Phasen ist es notwendig, eine intensive Durchmischung und Homogenisierung des Reaktionsraumes der Flüssigphase mit an sich bekannten technischen Mitteln durchzuführen.For the intimate turbulent contact of the phases, it is necessary to carry out intensive mixing and homogenization of the reaction space of the liquid phase by means of technical means known per se.

Es ist zweckmäßig, den Vorgang der Mischung mit der Belüftung zu kombinieren, wobei die Belüftungsrate zwischen 0,4 und 1,0kg O₂/kg BSB₅ eingestellt wird.It is convenient to combine the process of mixing with aeration, setting the aeration rate between 0.4 and 1.0kg O ₂ / kg BOD ₅ .

Dadurch ist gewährleistet, daß alle im Reaktionsraum befindlichen und neu entstehenden Mikroorganismen im stationären Erhaltungszustand bis hin zur absterbenden und letalen Phase des Lebenszyklusses des Mikroorganismus existieren, in dem eine hohe Adsorptionsfähigkeit erreicht wird.This ensures that all present in the reaction chamber and newly emerging microorganisms in the stationary state of preservation to the dying and lethal phase of the life cycle of the microorganism exist, in which a high adsorptive capacity is achieved.

Anhand von Figur 2 wird verdeutlicht, wie der Prozeß mit den Parametern Schlammkonzentration und Verweilzeit geführt werden kann. Erfindungsgemäß wird eine Schlammbelastung von 0,4 bis 0,6kg BSB₅Je kg Trockensubstanz gewählt; die Verweilzeit kann bis zu 30 g betragen. Die Raumbelastung beträgt somit bis über 15 kg BSB₅/m³ Reaktionsraum und Tag bzw. bis über 20 kg CSV/m³ Reaktionsraum und Tag.On the basis of Figure 2 illustrates how the process with the parameters mud concentration and residence time can be performed. According to the invention a sludge load of 0.4 to 0.6 kg BOD ₅ per kg of dry matter is selected; the residence time can be up to 30 g. The space load is thus up to 15 kg BOD ₅ / m ³ reaction space and day or up to 20 kg CSV / m ³ reaction space and day.

Die ungewöhnlich hohe Schlammkonzentration wird dadurch erreicht, daß einerseits aus der nachgeschalteten Absetz- und Klärstufe eingedickter Schlamm mit einem Feststoffgehalt um 60g/l in den Reaktionsraum kontinuierlich zurückgeführt wird; dieser Schlamm befindet sich im Zustand der Abschnitte E bis F nach Figur 2 und kann bei außergewöhnlichen Betriebsereignissen, wie Stoßbelastung durch getrennte Belüftung aktiviert werden (Verschiebung des Zustandes F nach E).The unusually high sludge concentration is achieved in that on the one hand from the downstream settling and clarification stage thickened sludge with a solids content of 60 g / l is continuously returned to the reaction space; this sludge is in the state of sections E to F of Figure 2 and can be activated in exceptional operational events, such as impact ventilation by separate ventilation (shift of the state F to E).

Andererseits wird adsorptionsaktive Substanz in die Schaumphase des Reaktionsraumes über die Wasserphase flotiert.On the other hand adsorption-active substance is floated in the foam phase of the reaction space over the water phase.

Erfindungsgemäß wird das Volumenverhältnis von Flüssigkeitsphase zur Schaumphase von 4:1 bis 1:1 eingestellt. In dieser Schaumphase wird die Konzentration der Feststoffe bzw. der Trockensubstanz so weiterhöht, bis die Feststoffe mit dem verregneten Abwasserzulauf und durch eigene Schwerkraft gegen den aufsteigenden Abluftstrom in die Wasserphase ausfallen.According to the invention, the volume ratio of liquid phase to the foam phase is adjusted from 4: 1 to 1: 1. In this foam phase, the concentration of solids or dry matter is increased until the solids precipitate into the water phase with the rainwater runoff and its own gravity against the rising exhaust air flow.

Die Konzentration an Feststoffen, berechnet als kg Trockensubstanz je m³ Flüssigkeit in der Schaumphase, muß immer um ein Mehrfaches größer als die in dem belüfteten Abwasser-Schlamm-Gemisch sein. Es ist zweckmäßig auf Schaumkonzentrationen von 80 bis 150kg Trockensubstanz/m³ Flüssigkeit anzureichern.The concentration of solids, calculated as kg of dry matter per m ^{3 of} liquid in the foam phase, must always be several times greater than that in the aerated wastewater-sludge mixture. It is expedient to enrich for foam concentrations of 80 to 150 kg dry matter / m ³ liquid.

Bei Tensidstößen bis über 10000 mg/l, z. B. bei Betriebsstörungen, wird das bio-physikochemische Gleichgewicht dadurch wieder hergestellt, daß zusätzlich zum Rücklaufschlamm durch separate Belüftung aktivierter Schlamm zugeführt oder anorganische, adsorptionsaktive Substanzen, wie Metalloxidhydrate, silikatische Schlämme, Aschen usw. in einer Konzentration von 1 bis 3g/l zugefügt werden.For surfactant surges up to more than 10000 mg / l, z. As in malfunctions, the bio-physicochemical equilibrium is thereby restored, in addition to the return sludge fed by separate aeration activated sludge or inorganic, adsorption-active substances such as metal oxide, silicate slurries, ashes, etc. in a concentration of 1 to 3g / l added become.

Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus einem oder mehreren Reaktionsbehältern, deren wirksamer Reaktionsraum in einen höhenveränderlichen Flüssigphasenraum und einen damit korrespondierenden höhenveränderlichen Schaumraum unterteilt ist. Über dem Schaumraum ist eine starre oder bewegliche Verregnungseinrichtung angeordnet, die möglichst feindüsig den gesamten Schaumquerschnitt überstreicht. An der Verregnungseinrichtung ist die Abwasserzulaufleitung angeschlossen.The plant according to the invention consists of one or more reaction vessels, the effective reaction space is subdivided into a height-variable liquid phase space and a height-variable foam space corresponding thereto. Above the foam space a rigid or movable Verregnungseinrichtung is arranged, which sweeps as fine as possible the entire foam cross section. At the Verregnungseinrichtung the waste water supply line is connected.

Am Reaktorboden oder über der Flüssigkeits-Schaumgrenzschicht sind geeignete Belüftungs- und Mischeinrichtungen, wie die bekannten Turbobelüfter, Kreiselbelüfter oder die IZ-Strahlbelüfter vorgesehen.At the bottom of the reactor or above the liquid-foam boundary layer suitable ventilation and mixing devices, such as the known turbo fan, centrifugal aerator or the IZ jet aerator are provided.

Im Schaumraum sind jeweils eine Minimal-Schaummeßsonde und eine Maximal-Schaummeßsonde angeordnet, welche über einen Regelkreis mit der Regelarmatur der Ablaufleitung verbunden sind.In the foam space, a minimum Schaummeßsonde and a maximum Schaummeßsonde are each arranged, which are connected via a control loop with the control valve of the drain line.

Unterhalb der niedrigsten Grenzschicht Flüssigkeit-Schaum ist im Flüssigphasenraum eine übliche Ablaufeinrichtung angebracht, die über eine Ablauf leitung mit einem üblichen Nachklärbecken verbunden ist. In dieser Ablaufleitung befindet sich eine Regelarmatur zur Mengenregelung. Weiterhin kann eine Einrichtung oder Gerinne zur Nachentgasung zwischengeschaltetBelow the lowest boundary layer liquid-foam in the liquid phase space a conventional drainage device is attached, which is connected via a drain line with a conventional Nachklärbecken. In this drain line is a control valve for flow control. Furthermore, a device or channels for Nachentgasung interposed

Der Schlammfang des Nachklärbeckens ist mittels einer Schlammleitung und Fördereinrichtung einerseits mit dem Flüssigphasenraum des Reaktionsbehälters und andererseits mit einem Schlammaktivierungsbecken mit Belüftungs- und Rühreinrichtung sowie einem Stapelbecken verbunden. Vom Schlammaktivierungsbecken führt eine Aktivschlammleitung mit Fördereinrichtung zurSchlammrückführleitung des Reaktors.The sludge trap of the secondary clarifier is connected by means of a sludge line and conveyor on the one hand with the liquid phase space of the reaction vessel and on the other hand with a sludge activation basin with ventilation and stirring device and a stack basin. From the sludge activation basin, an active sludge line with conveyor leads to the sludge return line of the reactor.

In den Flüssigphasenraum mündet eine Leitung für Zusatzadsorbentien.In the liquid phase space opens a line for Zusatzadsorbentien.

Über die Abwasserleitung gelangt das stark tensidhaltige Abwasser in die Verregnungseinrichtung wird möglichst feindüsig über dem gesamten Schaumraum verregnet. Nur im Havariefall wird ggf. Verdünnungswasser zugespeist. Aus dem Nachklärbecken wird über die Schlammieitung Bioschlamm und ggf. aktivierter Schlamm aus der Schlammaktivierung in das Reaktionsbecken rückgefahren. Über eine Leitung können dem Flüssigphasenraum noch weitere adsorptionsaktive Substanzen zugesetzt werden.The highly surfactant-containing wastewater passes through the sewer pipe into the coring device and is sprinkled as fine as possible over the entire foam space. Dilution water may be added only in the event of an accident. From the final sedimentation tank, biosludge and possibly activated sludge from the sludge activation are returned to the reaction tank via the sludge line. Via a line, further adsorption-active substances can be added to the liquid phase space.

Im Reaktionsbecken bildet sich durch die Begasung und Rührung eine Schaumschicht aus, die durch das darüber verregnete Abwasser ständig verdichtet, zerstört und durch die aufsteigenden Gasblasen ständig ergänzt wird. Mit den aufsteigenden Gasblasen wird aber auch eine große Menge Bioschlamm und Tenside in die Schaumphase flotiert, so daß sich mit dem von oben zulaufenden Abwasser ein ständiger Kreislauf von aufsteigendem tensideliminierenden und -abbauenden Schlamm und abwärtsstrebendem beladenem Schlamm und Abwasser ausbildet. Dabei finden durch die ständige Ver- und Entsorgung des die Schaumbläschen umgebenden Flüssigkeitsfilms mit Bioschlamm und adsorptionsaktiven Substanzen sowie dem in den Gasblasen vorhandenen Sauerstoff rege Adsorptions- und Stoffwechselprozesse statt, die sich im Flüssigphasenraum, jedoch mit verringerter Intensität, fortsetzen. Über die Schaumsonden wird das Verhältnis Flüssigphasenschicht zur Schaumschicht reguliert. Steigt der Schaum bis zur Maximal-Schaumsondean — das erfolgt bei Zunahme des Tensidgehaltes im Abwasser—wird die Regelarmatur in der Ablaufleitung weiter geöffnet, so daß der Flüssigkeitsstand fällt und die Schaumschicht so weit zunimmt, bis der Abbau der erhöhten Tensidkonzentration gewährleistet ist. Verringert sich der Tensidgehalt, fällt die Schaumobergrenze durch verringerte Schaumbildung unter die Minimal-Schaumsonde ab, wodurch der Durchlaß der Regelarmatur gedrosselt und der Flüssigphasenstand und damit die Schaumschicht im Sollbereich gehaltenIn the reaction tank is formed by the fumigation and stirring of a foam layer, which is constantly compressed by the rainwater over it, destroyed and constantly supplemented by the rising gas bubbles. With the rising gas bubbles but also a large amount of biosurfactants and surfactants is floated in the foam phase, so that forms a continuous cycle of ascending surface-eliminating and degrading sludge and down-striving laden sludge and wastewater with the inflowing from above. The constant supply and disposal of the liquid film surrounding the foam bubbles with biosludge and adsorption-active substances and the oxygen present in the gas bubbles result in vigorous adsorption and metabolic processes which continue in the liquid phase space but with reduced intensity. The ratio of the liquid phase layer to the foam layer is regulated via the foam probes. If the foam rises to the maximum Schaumsondean - which takes place with increase of the surfactant content in the wastewater - the control valve in the drain line is opened further, so that the liquid level drops and the foam layer increases so far, until the degradation of the increased surfactant concentration is ensured. If the surfactant content decreases, the foam upper limit falls below the minimum foam probe due to reduced foaming, whereby the passage of the control valve is throttled and the liquid phase level and thus the foam layer are kept within the desired range

Das annähernd tensidfreie Abwasser gelangt mit dem ablaufenden Schlamm nach einer Restentgasung in das Nachklärbecken und wird von dort geklärt abgelassen. Ein Teil des Schlammes wird zur Aktivierung mit Luft in ein Aktivierungsbecken gepumpt.The approximately surfactant-free wastewater passes with the draining sludge after a residual degassing in the secondary clarifier and is discharged from there cleared. Part of the sludge is pumped with air into an activation basin for activation.

Der Überschußschlamm gelangt in üblicher Weise zur Entwässerung und/oder Deponie.The excess sludge passes in the usual way for drainage and / or landfill.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlagen weisen folgende technisch-ökonomische Vorteile auf:The method and the plants according to the invention have the following technical and economic advantages:

— Das Verfahren kann ohne mechanische Vorklärung suspendierbarer Stoffe und Schwimmschlammabscheidung, beispielsweise flotierter Stoffe, aus dem Rohabwasser, betrieben werden. Diese Verfahrensweise ist dem konventionellen Belebtschlammverfahren unzuträglich, während bei der erfinderischen Lösung keine Minderung des Reinigungseffektes auftritt.- The process can be operated without mechanical preclarification of suspendable substances and scum deposition, such as floated substances from the raw sewage. This procedure is not conducive to the conventional activated sludge process, while in the inventive solution no reduction of the cleaning effect occurs.

— Es ist eine mehr als lOfach höhere Zulaufkonzentration möglich.- It is possible a more than 10 times higher feed concentration.

— Trotz geringerer Verweilzeiten und höherer Zulaufkonzentration werden bessere Abbauwerte erzielt.- In spite of shorter residence times and higher feed concentration better degradation values are achieved.

— Bedingt durch den hohen Schlammspiegel mit ausreichender Belüftung ist das Verfahren unempfindlicher gegen Stoßbelastung.- Due to the high sludge level with sufficient ventilation, the process is less sensitive to impact load.

— Pathogene Keime werden durch die hohe Tensidkonzentration im Zulauf weitgehend abgetötet, wodurch eine landwirtschaftliche Verwertung des Abwassers und des abgestoßenen Überschußschlammes möglich wird.- Pathogens are largely killed by the high concentration of surfactant in the feed, whereby an agricultural utilization of the wastewater and the rejected excess sludge is possible.

— Infolge der hohen Raum-Zeit-Ausbeute ergeben sich für die Reinigung konzentrierter tensidhaltiger Abwasser wesentlich geringer bemessene Reaktionsräume.- Due to the high space-time yield resulting in the purification of concentrated surfactant-containing wastewater significantly lower measured reaction spaces.

— Durch die Leistungssteigerung ergeben sich geringe Investkosten und niedrige Energie- sowie Wartungs- und Instandhaltungskosten.- The increase in performance results in low investment costs and low energy, maintenance and repair costs.

— Verdünnungswasser wird nur im Havariefall benötigt.- Dilution water is needed only in case of an accident.

— Die Betriebssicherheit wird durch Verkleinerung der Anlage und den erhöhten Schlammspiegel im biologischen Reaktionsraum vergrößert.- The reliability is increased by reducing the size of the plant and the increased sludge level in the biological reaction space.

— Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im stationären Erhaltungssystem gehaltenen Mikroorganismen sind gegen Konzentrationsschwankungen relativ unempfindlich und ermöglichen dadurch eine hohe Betriebssicherheit.- The held in the stationary maintenance system according to the invention microorganisms are relatively insensitive to concentration fluctuations, thereby enabling a high level of operational safety.

Die Erfindung soll nachfolgend an vier Beispielen näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail below with reference to four examples:

Figur 1 zeigt die Lebenstätigkeit der Mikroorganismen einer Intensivbiologie einer Wachstumskurve nach Rehm.FIG. 1 shows the life activity of the microorganisms of an intensive biology of a growth curve according to Rehm.

Figur 2 zeigt die Lebenstätigkeit der Mikroorganismen des erfindungsgemäßen Verfahrens einer Wachstumskurve nach Rehm.FIG. 2 shows the life activity of the microorganisms of the method according to the invention of a growth curve according to Rehm.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage.Figure 3 shows a schematic representation of the system according to the invention.

Example 1:

Ein Abwasser mit einem Tensidgehalt von 6g/l aus der Herstellung und Konfektionierung von Haushaltwaschmitteln und einem CSV-Cr von 15g/l sowie einem BSB₆ von 11 g/l wurde mittels Verregnungsvorrichtung 15 über dem biochemischen Reaktionsbehälter 5 verregnet.A wastewater with a surfactant content of ₆ g / l from the preparation and formulation of household detergents and a CSV-Cr of 15 g / l and a BOD ₆ of 11 g / l was rained by means of Verregnungsvorrichtung 15 above the biochemical reaction vessel 5.

Dabei wurde die Zulaufmenge so geregelt, daß die Verweilzeit 18h betrug. Über Leitungen 21 und 28 sowie Pumpe 22 wurde Schlamm rückgeführt und die Schlammkonzentration so eingestellt, daß die Schlammbelastung unter 0,5g Trockensubstanz je g BSB5 betrug. Die Belüftung durch Belüftungsaggregat 9 wurde so gewählt, daß ausreichende Turbulenz und stets aerobe Vorgänge gewährleistet waren.The feed rate was controlled so that the residence time was 18 hours. Via lines 21 and 28 and pump 22 sludge was recycled and the sludge concentration adjusted so that the sludge load was less than 0.5 g dry matter per g of BSB5. The ventilation by ventilation unit 9 was chosen so that sufficient turbulence and always aerobic processes were ensured.

Je nach Schaumspiegel 14 wurde der Wasserspiegel 13 über die Schaumsonden 11,12 und dem Regelventil 17 am Ablauf 10,16 so eingestellt, daß er zwischen 50-70% in bezug auf die Schaumobergrenze 14 des Reaktorinhalts betrug.Depending on the foam level 14, the water level 13 was adjusted via the foam probes 11,12 and the control valve 17 at the outlet 10,16 so that it was between 50-70% with respect to the upper foam limit 14 of the reactor contents.

Das ablaufende Abwasser-Schlamm-Gemisch gelangt über Leitung 16 und Entgasungsrinne 18 in die Nachklärstufe 19. Hier erfolgt die Trennung des Schlamm-Wasser-Gemisches in sedimentierten bzw. flotierten Schlamm und geklärtem Abwasser. Der Überschußschlamm wurde zur Deponie gefördert. Bei einer Störung im Abbau durch einen Tensidstoß wurde der gesamte Rücklaufschlamm über die Schlammaktivierung 24 in den Reaktor rückgefördert.The effluent sludge-sludge mixture passes via line 16 and degassing 18 in the secondary clarifier 19. Here, the separation of the sludge-water mixture in sedimented or floated sludge and treated wastewater. The excess sludge was transported to the landfill. In a disruption in degradation by a Tensidstoß the entire return sludge was fed back via the sludge activation 24 in the reactor.

Es ergaben sich Ablaufwerte von <800mg/l CSV-Cr und BSB₅ Werteyon <300mg/l, die Tensidkonzentration betrug unterThere were effluents of <800 mg / l CSV-Cr and BOD ₅ values of <300 mg / l, the surfactant concentration was below

Example 2:

Ein Abwasser aus der Herstellung von Waschrohstoffen (Alkylsulfonat) mit einem CSV-Cr von 18 bis 22g/l und einem BSB₅ von 13 bis 17g/l wurde ohne Verdünnung im belüfteten Reaktionsbehälter 5 biochemisch behandelt. Durch Zuführung von aktiviertem Belebtschlamm, z. B. Überschußschlamm aus einer anderen Belebtschlammstufe bzw. durch Schlammrückführung wird ein Schlammgehalt von 10 g/l eingestellt. Je nach Schaumhöhe 14 wurde der Wasserspiegel 13 im Reaktionsbehälter 5 über die Schaumsonden 11,12 und Regelventil 17 vom Ablauf 10 so eingestellt, daß erzwischen 60 bis 75% der Reaktionsraumhöhe einnahm. Bei Störungen, im Anfahrzustand, nach Stillständen usw. wurden zur Verbesserung des Abbaus und zur Stabilisierung des Systems 1 bis 2g Aluminiumsulfat bzw. Eisen-ll-sulfat je Liter zulaufenden Abwassers zugesetzt. Anstelle dieser relativ teuren Flockungsmittel können wahlweise anorganische Abprodukte, wie Braunkohlenaschen, Abfallbeizen aus der Metallveredelung, Abfallwasserglas, verbrauchte Filterhilfsschichten, wie Bentonit, Kieselgur, Aktivkohle, Precosit zur Anwendung kommen. Die Belüftungszeit wurde mit 23 h gewählt. Bei ständigem Anfall der vorgenannten Abfallstoffe ist es zweckmäßig, diese kontinuierlich in Mengen von 1 bis 3g je Liter zulaufenden Abwassers zu dosieren. Diese Maßnahmen dient der Kapazitätserweiterung, der Erhöhung der Betriebssicherheit und der Verbesserung des Reinigungseffektes; insbesondere wird dadurch erreicht, daßA wastewater from the production of washing raw materials (alkyl sulfonate) with a CSV-Cr of 18 to 22 g / l and a BOD ₅ of 13 to 17 g / l was biochemically treated without dilution in the aerated reaction vessel 5. By supplying activated activated sludge, z. B. excess sludge from another activated sludge stage or by sludge recirculation, a sludge content of 10 g / l is set. Depending on the foam height 14, the water level 13 in the reaction vessel 5 via the foam probes 11,12 and control valve 17 from the outlet 10 was adjusted so that it occupied between 60 to 75% of the reaction space height. In the event of faults, in the start-up state, after standstills, etc., 1 to 2 g of aluminum sulfate or ferrous sulfate per liter of inflowing wastewater were added to improve the degradation and to stabilize the system. Instead of these relatively expensive flocculants optionally inorganic waste products, such as brown coal ash, waste pickling from the metal finishing, waste water glass, spent filter auxiliary layers, such as bentonite, diatomaceous earth, activated carbon, Precosit can be used. The ventilation time was chosen to be 23 h. With constant attack of the aforementioned waste materials, it is expedient to dose them continuously in amounts of 1 to 3 g per liter inflowing wastewater. These measures serve the capacity expansion, the increase of the operational safety and the improvement of the cleaning effect; In particular, it is achieved that

• eine zusätzliche Phosphatentfernung eintritt,• an additional phosphate removal occurs,

• die aktuelle Tensidkonzentration im belüfteten Reaktionsbecken wesentlich herabgesetzt,Significantly reduced the current surfactant concentration in the aerated reaction tank,

• die Schlammkonzentration, einschließlich des Aktivschlammgehaltes wesentlich erhöht, undSignificantly increases the sludge concentration, including the active sludge content, and

• die Schlammabsetzzeit verkürzt wird.• the sludge settling time is shortened.

Das wie im Beispiel 1 geklärte Abwasser hat CSV-Werte zwischen 1000 bis 1500 mg/l, BSB₅-Werte von 400 bis 800 mg/l und einen Alkylsulfonatgehalt unter 20 mg/l.The wastewater clarified as in Example 1 has CSV values between 1000 to 1500 mg / l, BOD ₅ values of 400 to 800 mg / l and an alkyl sulphonate content of less than 20 mg / l.

Example 3:

Abwasser aus einer industriellen Wäscherei mit einem CSV-Cr-Gehaltvon 1000 bis 3000 mg/l und BSB₅1300 bis 170Or^g/! wurde wie unter Beispiel 2 behandelt. Die Verweilzeit hierbei betrug 12 bis 15 h. Insbesondere zur Phosphateliminierung wurde je Liter zulaufenden Abwassers wahlweise 1 g eines der im Beispiel 2 angeführten Stoffe zugesetzt. Die Ablaufwerte des geklärten Abwassers betragen weniger als 250mg/l CSV-Cr, weniger als 100mg/l BSB₅ und einer Tensidgehalt lag bei 5 bis 10 mg/l.Wastewater from an industrial laundry with a CSV-Cr content of 1000 to 3000 mg / l and BOD ₅ 1300 to 170ORg / l! was treated as in Example 2. The residence time here was 12 to 15 h. In particular for the elimination of phosphate, 1 g of one of the substances listed in Example 2 was added per liter of inflowing wastewater. The effluent effluent effluents are less than 250 mg / L CSV-Cr, less than 100 mg / L BOD _5, and have a surfactant content of 5 to 10 mg / L.

Example 4:

Die Anlage besteht insbesondere aus dem biochemischen Reaktionsbehälter 5, einem Regelventil 17, der Entgasungsrinne 18, einem Nachklärbecken 19 und dem Schlammaktivierungsbecken 24. Der Reaktionsbehälter 5 wird offen oder geschlossen ausgeführt und ist in die Zonen für die wäßrige Phase 6 und den Schaumraum 7 sowie den Freibord 8 eingeteilt. Diese Zonen sind so variabel ausgebildet, daß für den Schaumraum 7 und Freibord 8 mindestens 50% vorgesehen sind. In den Reaktor 5 wird durch einen Intensiv-Turbobelüfter 9 Luft 4 eingetragen; er ist in der Zone für die wäßrige Phase 6 angeordnet und hat außerdem die Aufgabe, den Reaktorinhalt turbulent zu durchmischen. Von der Ablaufvorrichtung 10 wird aus dem Flüssigphasenraum 6 Wasser-Belebtschlamm-Gemisch über Ablaufleitung 16 zum Nachklärbecken 19 abgezogen. Die Vorrichtung 10 wurde in einem relativ feststoff-und gasarmen Bereich der wäßrigen Phase 6 angeordnet, um einerseits den Schlammspiegel im Reaktor 5 hoch zu halten und andererseits die Mitnahme von Schaum zu verhindern. Der Schaumraum 7 bzw. der Freibord 8 wird von Schaumsonden 11 und 12 begrenzt. Die Sonde 11 wirktauf das Regelventil 17 dergestalt ein, daß bei Schaumkontakt das Ventil 17 weiter geöffnet wird und der Spiegel 13 der wäßrigen Phase 6 so lange absinkt, bis durch Sonde 12 der Kontakt aufgehoben und der Durchlaß des Ventils 17 verringert wird. Das ist dann der Fail, wenn der Schaum die Sonde 12 nicht mehr benetzt.The plant consists in particular of the biochemical reaction vessel 5, a control valve 17, the degassing 18, a secondary clarifier 19 and the sludge activation tank 24. The reaction vessel 5 is open or closed executed and is in the zones for the aqueous phase 6 and the foam chamber 7 and the Freeboard 8 divided. These zones are designed so variable that at least 50% are provided for the foam space 7 and freeboard 8. In the reactor 5 9 air 4 is entered by an intensive turbo fan; it is located in the zone for the aqueous phase 6 and also has the task to mix the contents of the reactor turbulent. From the drainage device 10 6 water-activated sludge mixture is withdrawn via drain line 16 to the secondary clarifier 19 from the liquid phase space. The device 10 was arranged in a relatively solid and gas-poor region of the aqueous phase 6, on the one hand to keep the sludge level in the reactor 5 high and on the other hand to prevent the entrainment of foam. The foam space 7 and the freeboard 8 is limited by foam probes 11 and 12. The probe 11 acts on the control valve 17 such that when foam contact the valve 17 is opened further and the mirror 13 of the aqueous phase 6 decreases until the contact 12 is canceled by contact and the passage of the valve 17 is reduced. This is the fail if the foam no longer wets the probe 12.

Außer Abwasser 1 und Luft 4 sowie rückgeführtem Schlamm 21,27 können dem Reaktor 5, Zusatzstoffe, wie Nährstoffe, Schlämme aus Metalloxidhydraten und Silikaten sowie Abprodukte (Aschen) über eine gesonderte Leitung 2 kontinuierlich zugeführt werden. Im offenen Gerinne 18 erfolgt die Restentgasung des Abwasser-Belebtschlamm-Gemisches bevor es gäsfrei in das Nachklärbecken 19, das vorteilhafterweise als üblicher Eindicker mit Krählwerk 20 ausgebildet ist, eintritt. Im Nachklärbecken 19 werden Schlamm und gereinigtes Abwasser voneinander getrennt. Mit der Pumpe 22 wird dieser kontinuierlich abgezogen und als Rücklaufschlamm 21 in den biochemischen Reaktionsbehälter 5 gepumpt. Damit wird die Schlammbelastung von 0,4 bis 0,6 kg BSB₅/kg Trockensubstanz realisiert, wobei der Feststoffgehalt des rückgeführten Schlammes 21 um 60g/l betragen kann. Aus diesem Schlammkreislauf kann mit derselben Pumpe 22 über Leitung 29 diskontinuierlich Schlamm entzogen werden, da dieser entweder überschüssig ist (Leitung 31) oder über Leitung 30 der Aktivierung im Aktivierungsbecken 24 unterworfen werden kann. Die Schlammaktivierung erfolgt im Becken 24 durch Luft 25. Die Schlammaktivierung ist dann vorteilhaft, wenn durch äußere Eingriffe die Anlage mit Schadstoffen über Gebühr überbelastet wird, z. B. bei Havariezuständen. Der aktivierte Schlamm 27 wird mit Pumpe 26 dem Schlammrücklauf 28 in Behälter 5 wieder zugesetzt.Except waste water 1 and 4 air and recycled sludge 21,27, the reactor 5, additives, such as nutrients, sludges of metal oxide hydrates and silicates and waste products (ashes) via a separate line 2 are continuously supplied. In the open channel 18, the residual degassing of the waste water-activated sludge mixture before it gas-free into the secondary clarifier 19, which is advantageously designed as a conventional thickener with Krählwerk 20 occurs. In Nachklärbecken 19 sludge and purified wastewater are separated. With the pump 22, this is withdrawn continuously and pumped as return sludge 21 in the biochemical reaction vessel 5. Thus, the sludge load of 0.4 to 0.6 kg BOD ₅ / kg dry matter is realized, wherein the solids content of the recycled sludge 21 may be around 60g / l. From this sludge cycle can be withdrawn with the same pump 22 via line 29 discontinuous sludge, as this is either excess (line 31) or via line 30 of the activation in the activation tank 24 can be subjected. The sludge activation is carried out in the tank 24 by air 25. The sludge activation is advantageous when external interference with the system is overloaded with pollutants over charge, z. B. in case of breakdown. The activated sludge 27 is added to the sludge return 28 in container 5 with pump 26 again.

Im Havariefall kann auch Verdünnungswasser über Leitung 3 dem Reaktionsbehälter zugeführt werden. Die Anlage verlassen somit die Medien gereinigtes Abwasser 23 und Überschußschlamm 31.In case of emergency also dilution water can be supplied via line 3 to the reaction vessel. The plant thus leave the media purified wastewater 23 and excess sludge 31st

Claims

1. A method for the bio-physicochemical purification of effluents of high surfactant concentrations from the production of packaging of household chemicals in open or closed, homogeneous, fumigated reactors with the addition of spent activated sludge and optionally other conventional adsorption-active substances, characterized in that in the wastewater with a surfactant content above 5000mg / l and a BOD ₅ to 25000mg O ₂ I \ and a CSV to 30000mg O ₂ / l a total sludge level up to 100g / l dry matter, preferably from 15 to 30 g / l dry matter, by return and, if necessary, feeding of sludge with is adjusted to a dry matter content of 30 to more than 60 g / l, the majority of the surfactants and the sludge by a registered in the lower part of the liquid column, an aeration rate of 0.8 to 1.0 kg O ₂ / kg BOD ₅ corresponding amount of air in the Foam phase floated and a liquid-foam ratio, based on there s volume, adjusted from 4: 1 to 1: 1 and a residence time proportional amount of waste water over the foam layer is raining, compresses the foam layer and a cycle between precipitated and newly formed foam is generated, with the contained in the sludge surface-eliminating microorganisms constantly in the range of the stationary state of preservation are kept until the increasingly dying and lethal phase at a residence time of 15 to 30 hours and the degraded substrate proceeds below the boundary layer between liquid and foam regulated.

2. The method according to item 1, characterized in that the liquid phase is intensively mixed and aerated in a conventional manner, in the foam, a content of floated substances consisting of adsorption-active substance, preferably activated sludge, surface-active substances such. B. surfactants and other ingredients such as oils, fats, egg whites and the like of 80-150 kg / m ³ liquid is adjusted and the liquid and foam-like phase correspond to each other so that the solids concentration in the foam phase is greater than in the aqueous phase, there The surfactants are mainly eliminated and steadily falling solids against the rising foam and exhaust air flow back into the water phase.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that at surfactant concentrations above 10000mg / l and in exceptional operating conditions in addition to Rücklaufschlammenge by separate aeration either active sludge is supplied or inorganic adsorption-active substances such as metal oxide, silicate sludge, waste products, eg. As ash, in a concentration of 1 to 3g / l are added.

4. The method according to item 1 to 3, characterized in that the effluent from the reaction tank or tank substrate is degassed in the usual manner and separated into clear water and sludge and the sludge is returned to the reactor activated directly or possibly activated by aeration.

5. Plant for the bio-physicochemical purification of waste water of high surfactant concentration consisting of reaction vessel, with gassing and stirring device, downstream degassing and secondary clarification and sludge recirculation and sludge activation basin, characterized in that the reaction vessel (5) in a variable-height Fiüssigphasenraum (6) and overlying höhenveränderlichen Foam space (7) divided over the entire foam space (7) a rigid or movable Verregnungseinrichtung (15) to which a waste water supply line (1) connects, is arranged and the gassing and stirring devices (9) in the lower part of the liquid phase space (6 ) and the discharge device (10) below the boundary (13) between liquid phase and foam space (6,7) in Fiüssigphasenraum (6) are located, and in the foam space (7) each provided a Schaummeßsonde for maximum foam level (11) and minimum foam level (12) which are via loop with one in the drain line (16) located control valve (17) have connection and the sludge return line (21 »27, 28) opens into the Fiüssigphasenraum (6).

6. Plant according to item 5, characterized in that a feed line (2) for adsorption-active substances in the Fiüssigphasenraum (6) opens.

7. Plant according to item 5 and 6, characterized in that the Schlammleitung (21, 28), the Schlämmaktivierungseinrichtung (24) in the bypass by lines (27,29,30) is switched on.

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