DE1658043A1 - Verfahren zum Reinigen von Abwasser unter Ausnuetzung der darin enthaltenden Verunreinigungen,insbesondere der Proteine und aehnlicher organischer Substanzen - Google Patents

Description

1 BSßUii ä"j ίV\.;UIM)

HüTTENWteö 15 69/12 729 DB . ItLfcrGN 76I5U5 ' *

10. November 1967

Patentanme Ldung

der Firma

A/S Apothekernsa Laboratorium for Specialpraepatarc'jfe

Sköyen,

OSLOj Norwegen Verfahren zum Reinigen von Abwaeeer unter

der darin enthaltenen Verunreinigungen, insbesondere

der Proteine und ^hnlicheir organischer Substanzen, ^

Die vorliegende Erfindung betrifft ein V«i'iulii*sa aam Reinigen von Abwaseer unter Ausnutzung der darin enthaltenen Ve run~ reinigungen, insbesondere der Proteine und ähnlicher organischer Substanxen, Beswsckt v/ird insbesondere Reinigung und Ausnützung organischer Materials in Abwässern Von Tätigkeiten« wo der Inhalt an auf geschlämmtem und .Tulgeiüstem Material ziemlich niedrig ist und Proteine umfasst,, und besonders wird ä

Reinigung und Matsrialausnützung von organischen Matsrialen in sog. Leimwasser buzweckt_u d>h. Wass??, wo sr in unterschied* licha, in der Regel geringe Mengen auflösüchar Proteine und ähnlicher Substansen^ wie Polypeptide aufgelöst sind,, Als Bei* spiele derartiger Leimwasser kann ^hwasser aus Molkereien« MaUgsreien, Kartoffelmehifabrikeri, Fiechmehlfabriken_u Konservenfabriken und and3iraru Fabriken für insbefoßder« proteinhaltige NahxungsmiUel und Futterstoffe cirwishat werden,

BAD ORIGINAL

Dae Abführen derartiger Abwässer zu Waaserläufen, Seen_t Teichen und anderen teilweise gsschlossenen Gewässern, sogar su kleinen Gewässern in direkter Verbindung mit der See* s. B. Fjorde and Sunde, führt eine Menge Nachteile mit sich. Einerseits werden die Aufnehme? direkt verunreinigt, so dass das Wateer ils Badewasser,; Trinkwasser u<«'. itogar für viele Izidustffieswscke ungeeignet wird. Andererseits werden die Aufnehmer indirekt verunreinigt, weil die Abwasser, sog-*? bei niedrigen Konsentrationen der Verunreinigungen ein bedeutendes Wachsen von mehr oder weniger schädlichen Bakterien, υ D> Colibakterien verursachen kamt, wodurch das Wasser direkt gesundheitsschädlich ist. Sa kann auch ein indirekter Schaden entstehen» indem das Abwasser als Nahrungssubstrat für eine ganze Menge Mikroorganismen und andere Organismen« schädliche und unschädliche« diente so dass sich im Aufnehmer eine gewaltige Flor« entwickelt, hauptsächlich von Mikroorganismen, insbesondere Bakterien und grünen und blaugrünen Algen₍. eventuell aber auch von Schwämmen und grosseren Grünalgen und Kransnadelalgen, Die Mikroflora hat einen bedeutenden Saueratoffverbrauch„ der aog. biologische oder biochemische ψ Saueretoffverbraucho der bo gross werden kann« das β sr sum Schaden

der üblichen Flora und besonders Fauna im Aufnehmer werden kann, weil nämlich su wenig Saucratoff für den Fiachbsstand oder erwünscht* Krepstiere sugänglich ist, Ausaerdem wird das ganze biologische Gleichgewicht im Aufnehmer durch su hohen biologiachen Sauerstoff* verbrauch des Abwassers leicht gestört« was auf kurze oder längere Sicht sehr schädlich sein kann* obgleich die konkreten Schäden oft schwer oder unmöglich su überblicken sind, ledanialls kann ein se grosser biologischer Sauerstoffverbrauch bei Abwasser bewirken» dass beispielsweise der Fischbestand sugrunde g-sht.

BAD ORIGfNAL

ν. Die im Abwasser enthaltenen organischer Substanzen haben in

( der Regel einen gewissen Wert« wenn sie z. B. für Futterstoffe

i. verarbeitet werden können* und die Ausnutzung dieses .Vertes

^(/ verbessert die Einträglichkeit der Abwasser-liefernden Tätigkeit.

Ss ist bekannt« Abwasser durch biologische Reinigung mit geeigneten biologischen Filtern zu reinigen. Dabei wird im allgemeinen eine gans gute Herabsetsung dee biologischen Sauerstoffverbrauches des gereinigten Abwassers ersielt» Das Verfahren hat jedoch den Nachteil« dass biologische Filter sowohl hohe Anlagekosten als auch ™

Betriebskosten bedingen und dass die im Filter zurückgehaltenen Substansen nicht oder fast nicht auegentttst werden können« Sie kfinnen gegebenenfalls in bescheidenem Ausmaes als Dünger stoffe ausgenützt werden, gehen aber sonst verloren» da sie hauptsächlich von den am Filter aktiven Organismen konsumiert und in bedeutendem Ausmass su CO₂ und eventuell N₂ verwandelt werden, so dass organisch gebundener Stickstoff sogar in unorganische Form eurückgetührt wird.

Es wurde kürslich vorgeschlagen« Abwasser durch Ausfeilen von ä

darin enthaltenen Proteinen und ahnlichen Substansen. wie Polypeptiden, mit Ligninsulfons&ure su reinigen. Derart kann man den biologischen Saueretoffverbrauch des Abwassers in gewissem Grsd aber nicht befriedigend herab seta en, und man kann die stickstoffhaltigen Stoffe des Abw&eeers in einem gewissen Ausmass als Futterstoff auenüteen.

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BAD ORfGINAi.

Ferae r ^:.3t es ϊ-efennf ₀ fvcfceifsorte» im Abwüsces¹ fen να raw β mit vinterschißdl^cheis MiT-'-rucrganismen« insbesondere G&rschw&mmen sand ve■/wandten Sdwifiramer nu g&ven« aber auch dadurch kann kein be* fi'iedigesides Herobeetaen Ue ε biologiach-sE. Saue ? stoff verb rau ehe β ev »ieit

Eine besonders Schwierigkeit sowohl bei biologischer Reinigung von proteinhaltigezn Abwasser als auch bei der Ausnutzung von Zucker" »orten im Abwasser bei Gftvimg* wie aRgegebem_e liagt darin,, dass

wl die Meage der N-haHißen Yeirbinduiigen gegenüber der Menge von

Kohlenhydraten in Liimvwsccr, alco in mit unterschiedlicher Hftufig" t"ceät vorkommenden piroteinhaitigcn Abv/aseertypen,, oft weit über dem Optimalen für die Organismen in dem biologischen Filter, welche die Zersetzung des organischen Stoffes im Abwasser bewirken, oder für die Gfirschwürnme^ welche die Kohlenhydrate ausnützen» liegt« Das bedeutet,, dass die Organismen nicht so gut wachsen« wie sie bei einer geringeren relativen Menge N~haitiger Verbindungen tun würden» derart,, daes die Zersetzung der organischen Stoffe entweder zu langsam geht oder nicht völlig durchgeführt wird. Entweder muss die Anlage

ψ dafür unverhältnismfiesig gross sein, cder das Abwasser wird uneu-

iKnglich gereinigt« wobei das von der Reinigungsanlage oder Gftranlage weggeleitete Wasser weiterhin einen viel eu hohen biologischen Sauerstoffverbrauch hat.

Es hat eich nun überraschende? weise g«seigt„ dass man die beschriebenen Nachteile vermeiden und gleichseitig eine Herabsetzung des biologischen Sauerstoffverbre-uches das Abwassers au sehr geringern Preis erzielen kann₀ et- wie Aner.iitznng des wertvollen Produkte

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aus dem Abwasser^ vor aüenn der ProtsSae vtztti ühf&i&chev Stoff« und eventuell auch anderer., hauptsächlich stickstoffrcier oiiganischer Stoffe, insbesondere Kohlenhydrate₀ wsua mass eirfindmBgs· gemüse Proteine Polypeptide und ähnliche Stoffe mittels Ligmirisulfonsäuren oder deren Salze zuerst gana ©das· teilweise ausfällt« die dabei ausgefüllten Stoffe danach sur weitern» Ai trennt uad die masrückbleibeiad© Flüssigkeit mit Dines oder ähnlichen Organismus gurren !ftsst und/oder biologisch Dadurch tritt eine syxaergistische Wirkung ein? dL dass die Minderung

des biologischen S&uerstoffverbraucheo stärker wird &ls die Summe ™

oder das Produkt der Minderung mittels jedes sätssefosc-m der beiden Schritte für sich«

Das Ausfällen des· Proteine mit Ligninsulfosäa&vare oder deren Salze erfolgt praktisch bei saurem pH-Werte vorzugsweise bei pH 4-5 und besonders sweckmüssig bei pH 4„ 5. Praktisch erfolgt ü&a Ausfällen daher normal mit den freien LigninsuIfoneSurenj auch wenn sie in der Form von Salzen davon angesetzt werden. Die Regelung des pH"WQi'tis erfolgt durch Beigabe von Säure,, vor-* zugeweise starker mineralischer Säure. Im allgemeinen wird Schwefelsäure oder Salse&ure verwendet« imd die Wahl wird sich dabei hauptsächlich nach dem Preis tächiesa, Praktisch wird man im aligemeinen tli« Mineral sau .te mit den Ligninsuifonsämren gemischt zu8<3ts3si_r damit der relative Inhalt der beiden Kompoüiente des* Mischimg derart geregelt und die dem. Abwasser abgeführte Menge des Gemisches, derart dosiert ist., dass der ©rwlimechte pH "Wert erzielt wird und die swgeaetEte Menge der Mischung so.gross iet„ dass die Menge der Lignünsulfonsäuren dem Eiaiialt vom. Proteinen

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BAD ORIGINAL

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und ähnlichen Subctam-sn im Abwasser entspricht. Dabei wird ersieit,, dues in» wesentlichen die gesamte Psrataisviieag* am Abi Verwendung eines Ligninsulfonsättra-* oder Mineral-

u83es ausgefüllt wird, Esa iierajitige:,* Überschuss schadet an sich dem siiedsrgeoclilageaen Prc-ffckt nicht,, so lange er b'Sgreast JaS₀ bfiiigi jsdirch iu^h f:eino yöi.-'.':?.^rie aiit sici: nsid bsdeutet somit eine unnötige Erhöhung der Kosten. Daa ^iedergaachisgene Produkt ist ein Komplex aus Proteinen und Ligssisssulfonssäuren und kann mit ashx guten Ergabnfxssen,, beispielev/eise ssash Trocknung,, als Tierfutter verwendet werden Es kann in beictEnier Weise von dem Abwasser getrennt werden,, beispielsweise durch einfache Bodensatsbildungv FÜtrierung o'ler Zeniriiugserung. Bei dia β em ersten Veriahrensschritt wird somit ein hochwertiges Fatter präparat gewonnen,) wobei das Abwasser gleichseitig weitgehend von Protein~ bestandteilen befreit wird« die in gewissen Abwässern die überwiegende Verunreinigung bilden und wie erwähnt; sogar den Nachteil hab£n_V' dass sie biologische Reinigung in üblicher Weise und Ausnutzung anderer organischer Komponente, wie Kohlenhydrate bei Gärung erschweren,

Die LigniiisulfoneÄ.iirsn sind relativ hochmolekulare Substansen« die jedocfe etwas variierende MolekülgewicMc aufvreiaast. In j Molekül ist indes »u? βϊβε Säurefunktion und «las Mols&üigewicht hat somit ein® gewisse Bedeutung für den Ausfälin^gsprosese,. aOgemeiroesn warden Lig^dasuifosiSätiren mit einen*) rniUiarem Molekül gewicht von etwa 5OO bevorzugt» Falls das Molekitlgswicht we sent-

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BAD ORIGINAL

Hch geringer ?.at? v*ar«?ert die Partikel «tee gisbalicter. Koroplexeo sw klein «nd lticH,- cc 'it-ss das Ausfeilen Schwierigkeiten bereitet, Ist das Molefcülgevricht dagegen wQffctslEch grosser, wird der Verbr&uch cu groee, «ben weit nur eiire S&«iro£uElct£o<n £üs" jeden Lignin· sulfbneüurernolekftl bsctehtc Für «aSreracaiieditei:® Pro4ei2i® können jedoch 3twao tintcrsc7LiedI;.f:I*-e MfisJiiÜgewii^te der JLigninsullfanei&ure optimni sein, und irine rv/eckaifieatgs I3ni?<2h£<fiiva3ag8forni d©ff Ver" fahrene gsxnfirs der Erfindung zeiclmet sich d&duvcli at&c« dass die Ausfällung in zwei oder rnahreren Schritten mit Sulfonsihtren unter-* schiedlichen Molefcülgewichtee vcvgenommen v-lird. Dadurch wi?d ein weiterer Vorteil ersielt, Ee hat sich ervsacen» <£aa0 Proteine mit verhttltnismücoig hohem Moleiciiigewiciit am bestem mit vel&tiv hochmolekularen Ligninsulfonsäuren' v.iegefüllt worden,, während zsiedermolekulare Proteine vcrr.ugcweiae mit niedermoHekulsren Ijigainsulfonafaui-cn auegeifil!'. wesrtüea, Γη der angegebenen Weierersielt man daher sine grabe Fi'f.It^iomertmg der Proteine₅ vr&a für ihre A\xtmV'&:t,g von Bedeutung sein kann,

Die n»ch Ausfeile? mit den LignirtculionsKuren und Abtrennung der Protein "Komplexe zurückbleibende Flüssigkeit enthält in der Regel noch einige Vs:*;i.;r.*ein£gungen, vor sllero in dtr Form von stick* otoff?.i'mer. oder etickstof£reieu organischen Verbindungen« wie Kchleritydrr&tc. Vitamine und gegebenenfalls etwas Fettsubstans. Diese ^s^iiareuiifpsigeffi können erfindungsgemäss entweder mitteis bfclcgissheir R«b jgti^g oder snittclp Gfer^ng mit einem geeigneten Mf-kroc;*gsiriem^p ".rditzzit werden. Weiche der beiden Weiterbe-&*r.d!u!K£e:? S',. vy.vr^r« ict. UfiEigt v-sf a!."«m von der Art des Ab- ρα:ί*Ί zk₍ d h rcr uqt Msnigfl der rcrückgebliebeiaen organischen

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und somit bei Wegleitung in natürliche Wasser sauerstoff verbrauchenden Substansea. Falls der restliche Inhalt organischer Substanzen niedrig Sst„ wird man in vielen Füllen biologische Reinigung vor* ziehen» Biologische Reinigung kann nun au bedeutend höherem Reinheitsgrad durchgeführt werden« beispielsweise als bedeutend niedrigerer biologischer Sauerstoff verbrauch gemessen* als möglich wäre, wenn das selbe Abwasser in bekannter Weise biologischer Reinigung unterworfen wird, ohne vorhergehender Entfernung der Proteine wie beschrieben» wo die Menge der komplexgebundenen Proteine die aktive Mikroflora des biologischen Filters nicht hemmt. Auch wenn der Restinhalt organischer Substanzen in dem von Proteinen befreiten Abwasser gering Ut₀ kann das Abwasser einer Behandlung mit einem geeigneten Gftrungsorganiemus ausgesetzt werden,, wobei der G&rungsorganismus die organischen Stoffe konsumierte worauf er getrocknet und als Futterstoff oder beispielsweise als Vitaminzusatz zu Futterstoffen verwendet wird.

Falls das ursprüngliche und damit auch das hauptsächlich von Proteinen befreite Abwasser andererseits einen verhaltnismftssig hohen Inhalt anderer organischer Substanzen* insbesondere Zuckersorten und andere Kohlenhydrate aufweist* ist es im allgemeinen vorzuziehen! das Abwasser einer Vorg&rung mit einem geeigneten Mikroorganismus auszusetzen. Es sind mehrere unterschiedliche Mikroorganismen bekannt« besonders geeignet ist Torulopsis utilie= Es ist zu bemerken, dass sich die Erfindung nicht auf die Verwendung dieser Art begrenzt oder auf andere Organismen die in botanisch "taxonomischer Bedeutung des Wortes Gäir schwämme eind_s

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sondern dass auch ander« gÄiSügrüeSe Organismen «rerweaaiilet können* welche die Kohlsnhydraia und asideirg Resteisnheifce» fan Abwasser assimilieren.

Die Wahl des LigninsuÜEonsäuretyps kann auch die tfTaml des Verfahrens - biologisches Filter oder Gämmg - in de? aweiten Bo hand -lung β stufe beeinflussen. JüignineuAfcneäuren ßinü in sehr grosser Mengen zugfinglicho da sie einen wesentlichen Bestandteil der Sulfitlauge ausmachen. Die Ligninsulfcnstturen können in der Form von Sulfitlauge oder in der Form von veredelten oder mehr oder weniger A

gereinigten Li gnineulfons Kuren verwendet werden. Di® veredelten oder mehr oder weniger hochgereinigten !»igninsulfonsäuren unterscheiden sich von der Sulfitlauge vor allem daduroho dass deren Inhalt an Zuckersorten (Perothoeen, Hexogen) und Kohlenhydraten hauptsächlich oder völlig entfernt ist* Die Mengen derartiger Substanzen in der Sulfitlauge können gross sein und falls Sulfitlauge zum Ausfällen der Proteine verwendet wird» kann es vorkommen« dass das Abwasser nach dem ersten Schritt des erfinduragagemSssen Verfahrens einen höherem biologischen Sauerstoffverbrauch aufweist als vor dem Ausfallen der Proteine. Ja diesem Fall wird man erfämdumgegemäse den zweiten Schritt des Verfahrens in der Weise durch-

zuiührsn_d dass die von dem niedergeschlagenen Produkt befreite Flüssigkeit Gärung mit eines» GttruaigsorganimTius aufgesetzt wird. In diessm Falle kann es auch besonders swcckinässig sein, die aus* gegärte und von den Gärungsorgasiiemen befrsite Flüssigkeit einer biologischen Reinigung aussusetcen. Dadurch karasi der biologische Sauerstoffverbrauch des Abwassers auf ein sehr niedsigse Niveau gebr&cM werden« wobei gleichzeitig ein wertvolles Produkte nämlich der GÄrschwamra eursielt wird, das als Futter verwendet

werden kann. 909840/1373

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Im allgemeinen wird man jedoch laut der Erfindung die Lignineulfons&uren odor deren Salse in veredelter Foirxn su verwenden» d, h. geworden aus Sulfitlauge und im wesentlichen befreit von Zuckersarten, und anderen Kohlenhydraten. In. der »weiten Sfcifo kann da».^ das Abwasser einer Gftrung mit einem Gärorganismus ausgesetzt werden, was oft vorsu&iehen ist« falls der Inhalt anderer organischer Stoffe als Proteine und dergl, des ursprünglichen Abwassere verh&itnism&esig hoch ist» oder biologsicher Reinigung, die in gewiesen Fallen vorgezogen wird» wenn der Inhalt ™ derartiger organischer Stoffe gering ist,

Ee kann vorkommen,, dass das von Proteinen und dgl. befreite Abwasser so nahrungsarm ist« dass es zweckm&ssig ist« den Nahrung«" gehalt durch Weiterbehandlung mit einem G&rschwamro etwas su erhöhen. Einerseits kann es zweckmttssig sein« Ammoniak su verwenden,, das eine leicht aug&ngliche Stick stoff quelle für den Organismus bildet und sein Wachstum nicht behinderte wenn es in geeigneten Mengen verwendet wird, Ammoniak eignet sich aueserdem dazu^ der Flüssigkeit einen geeigneten pH-Wert su verleih en ₀ oft etwa 6 oder 6-7,

^w Andererseits kann man gegebenenfalls zuckerhaltige Abfallstoff«»

wie s.B· Melasse, aumn Fttrtlern des Wachstums des Organismus zusetzen« Falls Ammoniak sugesetst wird» und das Abwasser mit Schwefelsäure oder Salss&us·« sauer gemacht wurde« wird sich Ammoniaksulfai oder -chiorid bilden, welche ebenfalls leicht aus nutzbare S4iic3coto£fqu'ßHon sind, die das Wachstum des Schwämme» fördern.

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Wie erwähnt, führt die erfindungsgem&sse Behandlung,, d.h. erst Ausfallen mit Ligninsulfonsfiuren und darauf Garen oder biologi' sch« Reinigung oder beide·» eine synergistische Wirkung,, wie aus dem Folgenden hervorgeht.

Di· Reinigungswirkung auf das Abwasser wird hier durch BODg₀

d.h. den biologischen Satserstoffverbrauch in 5 Tagen (normale

Berechnungsweise), erläutert und ausgedruckt in mg verbrauchten Sauerstoff per Liter Abwasser. Daa Ergebnis eines typischen Versuchs ist BOD. vor der Behandlung 316O rag/l BOD. nach 24 Stunden Vorg&ren mit Torulopttis utilis 181O mg/l BOD. nach Niederschlag mit veredelter Ligninsulfoneaure . 2OOO ro g/l

BOD. nach Niederschlag mit veredelter Ligninsuifonsaure und nachfolgender Gärung mit Torulopsis utilis wahrend 24 Stunden 240 mg/l

Hieraus ergibt sich« das« die Reduktion in BOD. nach Garung allein 135O mg/l. oder etwa 42 %, und bei Niederschlag mit Lignin* sulfonsiure allein U6O mg/l oder 3? % ist« jedoch 79 % (251O mg/l) wenn die Werte addiert werden« oder reell nur etwa 63 % bei korrekter Berechnung,, die darin besteht» die Prosentbetrage für BOD₅ nach den Behandhingen miteinander su multiplisieren und das Ergebnis von 1OO %.*u subtrahieren. Bei einer Kombination der beiden Behandlungen in Reihenfolge wird indes eine Reduktion von 2920 mg/l cder 9Z% e?sielt„ d_rh. weitaus mehr als su erwarten war, falls nur eine add£tf.ve Wirkung vorlage* Es wird somit eine klare synergietasche Wirkuag ersielt.

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909840/1373 BAOORIQINAL

Diese Wirkung erkläs-t sich wahrscheinlich derart₀ daee die Aua* fällung deir Psfoteinstoffe und Polypeptide den Mikroorganismen bessere NahrungebediRguHagen verschafft, Ee ist bekannt, das· viele Mikroorganismen in Nahrungseubstiraten mit su groaaen Mengen kam plexgebutidenen Stickstoffes o'der &u viel Stickstoff überhaupt nicht gut gedeihen» Ea hat sich nämlich erwiesen» dass die besten Bedingungen für Gttrschwatnm ersielt werden,, wenn das Verhältnis swischen BODg, was ja eine Funktion der organischen Stoffmenge ist« und dem Stickstoffinhait, beide in mg/l oder Teile/Million auegedrückt,, 17:1 ist, was einem Verhältnis BODg/Protein von etwa 6:1 entspricht. Im Abwasser vor dem Ausfallen kann das Verhältnis BOD/N₂ (in mg/l oder Teile/Million) von einer Grössenordnung von 6:1 oder 8:1 bis su 12:1 sein, und es ändert sich beim Ausfeilen su dem erwünschten Wert von etwa 17:1 oder 18sl oder vielleicht 2O;l.

Wenn die Fällung mit einer nachfolgenden biologischen Reinigung kombiniert wird» werden entsprechende Ergebnisse ersielt. Ein typisches; Beispiel ist,¹

BOD. vor der Behandlung 3OOO m BODg nach 10 Stunden biologischer Reinigung 18OO mg/l

nach Fällung mit veredelter Lignmstaifonsfiure 16OO tng/l

BODg nach Fällung mit Ligninsu&fons&ure «and nach"

folgender sehnetündiger biologischer RustEÜgung lOO mg/l,

Zehnstündige biologische Reinigung aBefe ergab eo&nit eine EOD _K" Minderung von IZOO mg/l oder 4O fo auf &Ό % des Anfangsnivee^o.

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BAD

fällung allein ergab aaue Minderung von 14OO mg/l odes* 46 %» und die beiden Behandlungen kombiniert in richtiger Reihenfolge ergaben eine Minderung von 29OO mg/l oder 96_U 7 %, d.fe„ auf 3, 3 % des AnfangeniveauSt, wo man bei einer nicht*syn<ergiotisehen- Wirkung nur eine Minderung von 18» 4 % auf 18» 6 % des Anfangsaiveaus (oder auf 13 % bei Addiemrag der absoluten Betrage} rechnen konntec Die Ursache ist vermutlich dieselbe wie oben« da die Mikroorganismen am biologischen Filter am besten gedeihen» wenn der Proteingekalt des Abwassers nicht am hoch ist» sondern nahe dem biologisch Erwünschten für BOD g/N, liegt» w&s fün· biologische Reinigung etwa 18:1 ist.

Hinsuzufügen ist, dass man bei der oben erwähnten Behandlung« bei der der BOD_g-Betrag bei Ausfüllung mit veredelter Ligninsulfone&ure von 3OOO auf 16OO mg/l fiel, bei Verwendung von Sulfitlauge eine Steigerung auf 42OO mg/l erhalten würde,

Bei weiteren Versuchen -wurde eine Lösung von SO g Bluftalbumin in 5 Liter Wasser behandelt. Das BOD_S/N₂-Verha*ltnis war hier sehr ungünstig, ntfmlich 6:L Die ersielten Daten waren;

BOD» vor der Behandlung

BOD» nach 24**stündigcr biologischer Reinigung mit aktivem Schlamm

BOD> nach Niederschlag mit veredelter Lignin-» sulfoneäure

Niederschlag mit veredelter Lignin suIfonsSure und nachfolgende? 24-stündi^u ger biologischer Reinigung

6OOO mg/l 46OO mg/1 9OO mg/l

SO mg/l..

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Nach der Ausfällung war das BOD_g/N₂~Verhältnis 18:1, welches für die Organismen im aktiven Schlamm gunstig ist. Es geht herVOi₀ dass die biologische Reinigung allein NOD- in 24 Stunden nur auf ?6_O7 % des Auegangswertes herabsetzen konnte« was bedeutete dass die Anlage eine äusserst hohe Kapazität haben muss, um für diesen Abwassertyp Verwendung finden su können. Dagegen konnte die Ligninsulfoneaurebehandlung allein BOD₅ auf 15 % des Aus* gangswerte· herabsetzen, Falls die Wirkung der beiden Behandlungen additiv gewesen wäre» wäre su erwarten« dass BODe nach beiden Behandlungen etwa 11*5 % (nämlich 15 % von 76» 7 f») oder etwa 690 rag/l sei. Tatsächlich war der Betrag jedoch nur SO mg/i d.h. Ο«8 % des ursprünglichen Betrages» oder weitaus niedriger als erwartet»' Die Wirkung ist somit klar synergistisch.

Es ist BU bemerken,, dass Abwasser« die bei den angegebenen Versuchen nur der einen Behandlungsform untersogen wurden« d. h> entweder Ausfällung oder biologische Reinigung oder Gärung, su hohe BOD₅-Werte (9OO*2OOO mg/l) zeigten, so dass man sie im allgemeinen nicht in natürliche Wasser auslaufen lassen konnte, Abwasser die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt wurden* konnten dagegen in sämtlichen drei Fällen (BOD₅ 5O - 24O mg/l) ohne weiteres in Vfasserstrume, Seen« Buchten oder Fjorde geleitet werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend anhand eines Ausfflhrungsbeiapielss erläutert,'

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BAD ORlQlNAJL

-15 -BEISPIEL·

Bei einem Versuch in halbtechniechem Mas stab wurden 6 m Abwasser aus einer Kartoffelstärkefabrik behandelt. Das Abwasser enthielt 3 g stickstoffhaltige Verbindungen und 3 g redusierbaren Zocker je liter und wurde total mit 27OO g Lignineulfono&ure-Natriumsais, d.h. 45O g je m und einer so grossen Menge Schwefelsaure, dass der pH-Wert etwa 4, 5 wurde» behandelt. DI« stickstoffhaltigen Verbindungen bestehen überwiegend oder ausschliesslich (Detailanalyse wurde nicht vorgenommen) aus Proteinen and deren Zereetsungsprodukte,, d.h. Polypeptide mit grösserer oder geringerer Kettenl&nge und Aminosäuren. Bei Zusatz des liigninsulfons&uresalBes wurden die Proteine beinahe momentan auegefallt und eine Aufschlämmung derselben gebildet. Di* Aufschlämmung wurde durch ein Sandfilter, wo der Sand mit Kieselsäure belegt war« filtriert und eine geringe Menge des klaren Filtrate wurde durch das Filter surückgeschwenrait. wobei ein· im wesentlichen konzentrierte Aufschlämmung entstand, aus der die niedergeschlagenen Proteine in bekannte? Weise ge* woanen und danach verwendet werden konnten.

Das klare Filtrat enthalt noch 1.7 g stickstoffhaltige Verbindungen je Liter, nämlich aufgelöste Peptide und Aminosäuren. Der Zuckergehalt wurde von der Behandlung nicht beeinflusst.

Der pH-Wert des klaren Filtrate war 4, 5 und wurde durch Beigabe von 18O g flüssigen Ammoniak je m auf 6 erhöhte

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36 -

■»
je m FHtTRt O₃ 5 kg Rufo'sinsiackerm ©lasse

snoifc eisi-as-ti Zuckergehalt von etwa 5O % und cime Kultur des Gär=- i»?"Äi-warnsne«! Ta-rui-oppis utilis sugegeben. Darauf wsarde eine eubmers Gärung in der Flüssigkeit, bei ©iner Temperatur von 3O C wahrend E8 Stunden unter Luftzufuhr von 3 m Luft in der Stunde» entsprechend etwa \(Z m Luft je m Flüesigkeit je Stunde durchgeführt.. Nach beendigter Gtirung wurden 4*8 m der Flüssigkeit entnommen. Aus dieser wurden die auf ge schlämmten Teilchen« doh, praktisch ausschliesslich Gär schwämme entnommene Die Seolierung wurde mittels Zentrifugieren durchgeführt. Bei grosseren Anlagen dürfte eine vorhergehende Filtriening jedoch oft swecksnftssig sein. Bei der Zentrifugierustg werden 8 g Presshefe je Liter Flüssigkeit gewonnen.

Die übrigen 1» 2 m wurden als Okulierflüssigkeit für eine neue Gärung verwendete welche Letztere im übrigen in der gleichen Weise und mit ähnlichem Ergebnis durchgeführt wurde.

Die Gärung wird» wie beschriebene am zweckm&ssigsten submers in geeigneten Baseine oder Bshttltern und bei Lüftung vorgenommen.

Am eich iet indes kcia Hindernis dagegen» die Gärung als Oberflfichengärung in offenen Kasten in an cfch bekannter Weise durchsuführen.

Die nachstehende Tabelle seigt die Reduktion des BODg-Wetias rz dem

behandelten Abwasser,., gasmeseen an Mucterm ναιτ detnn Ausffilleiß snift LigninstuLÜfoneüus·©"NatriumaalSf. lanmltfcslfosur nach dem Atasfällen und raaeh Gäsmag·; während der iss ds¹: Ts.be!P;e

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EOD,

Vor	dein j.	fallen	Stund»
Nach	dem	Ausfällen	Stunden
Nach		m I	Stunden
ti	It	3	Stunden
ir	19	6	Stunden
31	Il	9	Stunden
	Μ	12
«ι	IJ	18

ZOlO 2140 143O

78O

57O

43O

98..

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Claims (1)

1. 69/12 729 EK

   lü. Ilovember 1967

   j?a te η ta nriie ldung

   der Firma

   h/l> Apothekernea !laboratorium

   for üjpecialpraeparater,

   JD lü, Norwegen

   Patentansprüche

   I, Verfahren eur Reinigung von Abwasser unter

   Aaenutsung der darin vo.niegindsn Verunreinigungen, insbesondere

   Protein« wnn. ähalsclae oi*g%^:aisefo<a -Subetamse&i durck Ausfällung mit Lilgidnsislfoneaur« jcd Gärung odeir biologischer Reinigung» d^luffch gekesuuieicluiete dass man zuerst dne Proteine, Polypeptiden \m<ä ähnliche Substausan im Abwasser mittels Ligninec.lfane«uren oder deren Salsasi ganx οΔαν tiii.lwiise ^usfäSHt, dmam^h die auegefÄ;.!teR Stoffe suj AuanütsuQg dursaiben abtrennt und die surSckbleibe&de

   Flüssigk@jt @iAssr Cijrnng mit eisern Gäeßijhwamro oder iisaEcheE. e*isr biolcyjiacfeeff Eehugesng cder beiden Teiles

   Z, VEk-fahifuii laut Anspruch 1,

   dasi» tue Awsfiilisiiig in swei oder meharavea Staisia .mit Lignineulfoiiii- ;r.

   oder dessin Salseii ;»it tsntarachie^lSicibiira Mol«kiilgewlcht a~iol:*$. _

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   3e Verfahre» li«sfc Anepirwcfe Ii oder

   dadurch geltennseinh&ett dase m&ut &um Axs.s£&ll®n LignineuUone£uren oder Salse derselben verwendet.

   4. Verfahren laut Anspruch I₀ Z oder 3« dadurch gekennceichaet« dass man sum AiisfSSlfsu veredelte Iiigninsulionsüuren oder Salse dereclben verwendet und der von dem ausgeffilltea Produkt befreiten FHissigkeit Ammoniak oder ggf. suckerhaltiges Material, s.B. Met®ese_s susotst,, ehe oder nach und naeii«. wlihrend diese Flüssigkeit Gfirung mit einem G&rschwamsn ausgesetst wird, wonach die gegftrte Flüssig keit! falls erwünschte irach Abtrennung des GKrsch^ammes einer biologischen Reinigung ausgesetzt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ligninsulfons&ure SsiEfitlatage verwendet wird* und dass man die von dem gcg&irten Produkt befreite Flüssigkeit Garung mit einem G&runggorganicmus aussetzt und falls erwünscht,; die auegeg&rte Flüssigkeit aucserdem nach Afetreixrang des Gäraagcos-gairiernue einer biologischen Reinigung

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