DE69002348T2 - Vorrichtung und verfahren fuer eine kombinierte luft- und wasserreinigung. - Google Patents
Vorrichtung und verfahren fuer eine kombinierte luft- und wasserreinigung.Info
- Publication number
- DE69002348T2 DE69002348T2 DE90200467T DE69002348T DE69002348T2 DE 69002348 T2 DE69002348 T2 DE 69002348T2 DE 90200467 T DE90200467 T DE 90200467T DE 69002348 T DE69002348 T DE 69002348T DE 69002348 T2 DE69002348 T2 DE 69002348T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- water
- compartment
- flow
- compartments
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 8
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- XDAHMMVFVQFOIY-UHFFFAOYSA-N methanedithione;sulfane Chemical compound S.S=C=S XDAHMMVFVQFOIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/121—Multistep treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/025—Biological purification using sources of oxygen other than air, oxygen or ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kombinierten Luft- und Wasserreinigung, mit einem oder mehreren Abteilen, die mit Einlässen und Auslässen versehen und teilweise mit biologisch aktivem Material gefüllt sind.
- Das Entfernen von organischen Verunreinigungen aus Wasser und Luft mit Hilfe einer Aktivkohle-Filtration ist allgemein bekannt. Ein derartiges System ist im Gebrauch jedoch sehr teuer.
- Flüchuge Bestandteile können auch durch Abstreifen aus der Wasserphase entfernt werden. Die Abstreif-Luft, die in diesem Verfahren freigesetzt wird, muß dann Jedoch weiter behandelt werden. Dies kann beispielsweise zusammen mit der zu reinigenden Luft mit Hilfe von Aktivkohle-Filtration erfolgen.
- Die nichtflüchtigen Bestandteile in der Wasserphase müssen sodann auf eine andere Weise entfernt werden, beispielsweise mit Hilfe der Aktivkohle-Filtration. Dies führt jedoch zu einem ausgedehnten System, das wiederum beträchtliche Kosten zur Folge hat.
- Eine andere Möglichkeit besteht darin, Wasser biologisch in einer Vorrichtung zu behandeln, die Aktivschlamm enthält, und die Luft mit Hilfe von Aktivkohle zu behandeln. Bei niedrigen Konzentrationen ist der Prozeß, bei dem Aktivschlamm eingesetzt wird, nicht ausreichend stabil, während die Behandlung der Luft mit Aktivkohle teuer ist. Es ist auch möglich, das verunreinigte Wasser biologisch oder physikalisch/chemisch zu reinigen, während die verunreinigte Luft verbrannt wird (beispielsweise Benzindämpfe bei der Boden-Luft-Extraktion). Dies erfordert Jedoch wiederum umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen.
- Die GB-A-2 096 983 beschreibt das Verfahren des Blasens von industriellen gasförmigen Emissionen in einen Belüftungstank (unter Verwendung feinporiger Belüfter) einer biologischen Abwasserreinigungsanlage. Als Option kann Luft zur Aufrechterhaltung des Sauerstoffgehalts in dem Tank oberhalb eines Minimums von 2 mg/l. hinzugefügt werden.
- Zunächst wird die Emission gereinigt von "faul riechenden organischen oder anorganischen flüchtigen Substanzen", z.B. Schwefelkohlenstoff und Schwefelwasserstoff. Das Verfahren ist gerichtet auf die Reinigung von polaren Substanzen unter Verwendung einer kurzen Verweilzeit und daher nur geeignet für lösliche Substanzen. In diesem Zusammenhang soll betont werden, daß im Falle, daß der flüssige Ausstoß des Verfahrens flüchuge organische Bestandteile enthält, eine starke Abstreifung dieser Substanzen eintritt.
- Das britische Patent beschreibt einen im wesentlichen waagerechten Strom der Flüssigkeit und einen im wesentlichen senkrechten, aufsteigenden Strom des Gases, ohne jede Einrichtung zum Auffangen flüchtiger Bestandteile zu deren Übergabe zur weiteren Behandlung.
- Die EP-A-249 861 betrifft eine Absorbtionssäule, mit speziellen konstruierten Platten, über die eine Biomassen-Suspension verteilt ist. Die Biomassen-Suspension befindet sich in kontinuierlichem Strom durch die Säule. Die gasförmigen und die flüssigen Phasen befinden sich im Gegenstrom. Die Vorrichtung kann modifiziert werden zur Gasbehandlung oder zur Abwasserbehandlung. Eine gleichzeitige Behandlung ist möglich, jedoch nur in sehr speziellen Fällen (aufgrund der Löslichkeit und der Verweilzeit). Diese speziellen Fälle werden in der erwähnten Patentanmeldung nicht dargestellt. Obgleich der gleichzeitige Strom erwähnt wird, wird kein Beispiel auf diese Ausführungsform gerichtet.
- Eine Vorrichtung der Art, wie sie in der Einleitung beschrieben ist, ist nunmehr gefunden worden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes Abteil der Vorrichtung einen Abschnitt mit einem Aufwärtsstrom und einen Abschnitt mit einem Abwärtsstrom umfaßt und derart ausgebildet ist, daß die zu reinigende Luft und das zu reinigende Wasser, die mit zusätzlicher Luft versehen werden können, gleichzeitig durch ein aerobes biologisches System hindurchgehen, das Bakterien enthält, die in der Lage sind, organische Bestandteile, die als Verunreinigung enthalten sind, als Energie- und/oder Kohlenstoffquelle zu verwenden. Der Abschnitt, der den Aufwärtsstrom aufweist, ist mit einem Stützmaterial versehen, an dem sich besonders angepaßte Bakterien abgesetzt haben, oder die Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß die Bakterien während des Betriebes hinzugefügt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß für Wasser und der Einlaß für Luft mit der Einlaßeinrichtung für Wasser und der Einlaßelnrichtung für Luft des nächsten Abteils, soweit vorhanden, in Verbindung stehen, wobei jedes Abteil mit einer geschlossenen Oberseite versehen ist, so daß Luft und Wasser lediglich durch die Auslaßeinrichtung austreten können und zum unteren Teil des nächsten Abteils, soweit vorhanden, strömen und verursachen, daß Luft und Wasser im Gleichstrom vom ersten zum letzten Abteil strömen.
- Erfindungsgemäß strömen somit Gas und Flüssigkeit im Gleichstrom. Dies unterscheidet sich von der GB-A-2 096 983, bei der ein im wesentlichen waagerechter Strom der Flüssigkeit und ein im wesentlichen senkrechter, aufwärts gerichteter Strom des Gases vorgesehen ist, ohne jede Einrichtung zum Auffangen flüchtiger Bestandteile und zu deren Abgabe zur weiteren Behandlung.
- Der wesentliche Unterschied zwischen der Erfindung und den Lehren der EP-A-249 861 besteht darin, daß letztere Druckschrift einen Gegenstrom des Gases und der Flüssigkeit offenbart, während die vorliegende Erfindung deren Gleichstrom lehrt.
- Die vorliegende Vorrichtung und das Verfahren sind vorteilhaft, da sie zu einer Reinigung sowohl von verschmutztem Grundwasser als auch von Bodendämpfen gleichzeitig geeignet sind. Diese gleichzeitige Behandlung und die Tatsache, daß die Oberseite des Systems geschlossen ist, bewirkt daß keine giftigen Bestandteile an die offene Luft gelangen.
- Grundwasser bedeutet im Sinne der vorliegenden Beschreibung Wasser, das von einem verschmutzten Platz erhalten wird. Das Wasser kann erhalten werden durch Pumpen, Drainieren etc. Es ist klar, daß es sich um Wasser handeln kann, das durch Versickern in den verschmutzten Boden oder durch Regen entstanden ist etc.
- Als Bodendämpfe werden Dämpfe bezeichnet, die von dem Grundstück abgesaugt werden.
- Es ist vorteilhaft, eine Vorrichtung zu verwenden, die mehr als ein Abteil aufweist und bei der Einlässe am Boden des ersten Abteils für zu behandelndes Wasser und zu behandelnde Luft vorgesehen sind. Wenn eine Vorrichtung, die eine Anzahl von Abteilen aufweist, verwendet wird, wird die Anzahl der Abteile so gewählt, daß eine vollständige Reinigung erzielt wird. Wenn im Lauf der Zeit die Verschmutzungsbelastung abnimmt, ist es möglich, ein oder mehrere Abteile abzubauen. Wenn es gewünscht wird, können diese Abteile dann an anderer Stelle verwendet werden.
- Es ist vorteilhaft, die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Einrichtung zum Zuführen zusätzlicher Luft am Boden zu versehen. Dies ermöglicht es, ein günstiges Verhältnis zwischen Sauerstoff und organischen Schmutzbestandteilen und ein günsüges Verhältnis zwischen Luft und Wasser für einen zufriedenstellenden Strom durch das System aufrechtzuerhalten.
- Vorzugsweise ist die Vorrichtung an der oberen Seite mit einem Überlauf versehen, durch den das Wasser in das nächste Abteil strömt, in dem es wiederum zu einem Punkt befördert wird, daß es aufwärts durch das Abteil strömt, und ein Auslaßrohr für Luft (und Dampf) ist so angebracht, daß Luft (und Dampf) zum Boden des nächsten Abteils befördert wird. Mit einer derartigen Konstruktion ergibt sich ein guter Durchfluß. Wasser und Luft können getrennt über zwei getrennte Rohrsysteme oder gemeinsam durch ein einziges Rohrsystem zum nächsten Abteil befördert werden.
- Es ist günstig für einen zufriedenstellenden Betrieb, wenn im Bereich mit dem aufwärtigen Durchstrom Stützmaterial vorgesehen ist, an dem die Mikroorganismen, die die Umwandlung durchzuführen haben, anhaften können.
- Es wird bemerkt, daß die Verwendung eines Materials, an dem Mikroorganismen sich ansiedeln können, für sich nicht neu ist. Es wird beispielsweise in der DE-A-3 042 192 offenbart, die sich auf ein Verfahren mit gleichzeitiger Behandlung von Abwasser und verschmutztem Gas in einem Aufstromreaktor befaßt, der mit einem Trägermaterial für Mikroorganismen gefüllt ist.
- Durch Anbringung eines Gitters an der Oberseite des Abteils oder der Abteile wird es ermöglicht zu verhindern, daß das Stützmaterial mit dem hindurchströmenden Wasser mitgezogen wird. Dies ergibt daher eine gute Trennung zwischen dem Wasser und der hindurchströmenden Luft auf der einen Seite und dem Stützmaterial auf der anderen Seite.
- Die Erfindung befaßt sich ebenfalls mit einem Verfahren zum Reinigen von Luft und Wasser, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform werden Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphat und/oder andere Spurenelemente hinzugefügt, soweit erforderlich.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Wasser und Luft in einer Reaktionskammer gereinigt. Die Schmutzbestandteile können entweder flüchtige, halbflüchtige oder nichtflüchtige Bestandteile sein, die sowohl in der zu behandelnden Luft als auch in dem zu behandelnden Wasser enthalten sein können. Durch Hindurchführen der zu reinigenden Luft und des zu reinigenden Wassers durch ein aerobes biologisches System, das Mikroorganismen enthält, die in der Lage sind, die organischen Bestandteile als Energiequelle und/oder Kohlenstoffquelle zu benutzen, kann das Ergebnis erzielt werden, daß die Schmutzbestandteile von der wässrigen oder Luftphase in einem einzigen Reaktor entfernt werden. Eine Installation entsprechend diesem System kann zusammengesetzt sein aus verschiedenen Abtellen, die hintereinander in Reihe angeordnet sind. Das zu behandelnde Wasser und die zu behandelnde Luft werden am Boden des ersten Abteils eingeleitet. Zusätzliche Luft kann an diesem Punkt eingeleitet werden, soweit erwünscht, damit genügend Sauerstoff in das System für einen aeroben Abbau der Schmutzbestandteile und zur Erzeugung eines richtigen Wasser-/Luft-Verhältnisses eingetragen wird. Der Strom des Wassers durch das System ist in Fig. 1 gezeigt.
- Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 7 erläutert, die jedoch nicht als restriktiv interpretiert werden sollten.
- Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die zusammengesetzt ist aus fünf Abteilen. Es ist klar, daß jede Anzahl von Abteilen ebenfalls verwendet werden kann. Der Wassereinlaß und der Lufteinlaß sind am Boden des ersten Abteils vorgesehen (1 bzw. 2). Das Wasser wird über einen Überlauf 3 in das nächste Abteil geleitet, in dem der Austritt wiederum am Boden liegt. Zugleich ist dieses Abteil auch mit einem Lufteinlaß 4 am Boden versehen. Der Überlauf kann gebildet werden durch ein Rohr, jedoch kann bei höheren Strömungsraten der Überlauf über die gesamte Wand des Abteils geführt werden. Das letzte Abteil ist mit einem Auslaß für behandeltes Wasser 5 und einem Luftauslaß 6 versehen.
- Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Einlaßrohre mit Verteilungsdüsen, die in Fig. 1 gezeigt sind.
- Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Überlauf über die gesamte Wand des Abteils geführt ist, während der Auslaß und der Einlaß von Luft und Wasser in das nächste Abteil über eine Anzahl von Einlässen 7 erfolgen.
- Fig. 4 ist in diesem Falle wiederum eine Draufsicht.
- Fig. 5 veranschaulicht die Bahn des Luftstromes. Der Lufteinlaß erfolgt über eine Pumpe 8, die den notwendigen Druck liefert, und Rohre 4 und 9. Es ist möglich, Jede notwendige zusätzliche Luft einzuleiten, die gebraucht wird zum Einführen von ausreichend Sauerstoff und gleichzeitig zum Erzielen eines korrekten Luft-Wasserstoff-Verhältnisses.
- Dieses Verhältnis darf nicht weniger als 3 und nicht mehr als 40 betragen. Die Luft wird an der Oberseite des ersten Abteils gesammelt und zum Boden des nächsten Abteils mit Hilfe eines Rohres 9 überführt. Auf diese Weise gelangt der Luftstrom durch alle Abteile. Das Wasser wird über ein Rohr 1 eingeleitet, das als Option mit einer Pumpe 8 versehen sein kann. (Jedes Abteil kann als Option mit Pumpen versehen sein).
- Fig. 6 zeigt eine andere Möglichkeit, bei der Luft und Wasser gemeinsam durch ein Rohrsystem zum nächsten Abteil geleitet werden. Hier ist auch ein Gitter 10 zum Trennen von Stützmaterial einerseits und Wasser/Luft andererseits gezeigt. Ein Schlitzgitter 11 für den Durchgang von Wasser und Luft ist am Boden gezeigt.
- Fig. 7 ist in diesem Falle eine Draufsicht der Vorrichtung gemaß Fig. 6.
- Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, die vorteilhaft ist, wenn loses Stützmaterial verwendet wird. Hier ist ein Gitter 10 an der Oberseite jedes Abteils vorgesehen, das beispielsweise zusammengesetzt ist aus einem porösen Gitter (Verstärkung) mit einem feinen Gitter unter diesem (zum Abtrennen von Stutzmaterial einerseits und Wasser und Luft andererseits). In Fig. 8 bezeichnet die Bezugsziffer 12 das feine Gitter und 13 das poröse Gitter. Das Stützmaterial mit der Biomasse ist mit 14 bezeichnet.
- Fig. 9 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform, bei der für den Fall eines getrennten Durchstroms von Luft und Wasser der Lufteinlaß 2 unterhalb des Wassereinlasses 1 vorgesehen ist, damit eine gute Fluidverteilung in jedem Abteil erreicht wird.
- Ein Sperrstrom wird erzeugt in der Installation durch Verbinden verschiedener Abteile in Reihe, Das ist von Bedeutung insbesondere für das Entfernen der Verschmutzung aus der Luftphase. In dem ersten Abteil werden vor allem Schmutzbestandteile in der wässrigen Phase abgebaut, aber wenn die Konzentration in der wässrigen Phase abfällt, tritt eine Massenübertragung der flüchtigen Schmutzbestandteile der Luftphase zur wässrigen Phase auf, und damit werden die letzteren ebenfalls verschmutzt.
- Stützmaterial, an dem Mikroorganismen anhaften können, wird in den Abteilen im Bereich des Aufwärtsstroms vorgesehen. Als Ergebnis ist das System auch in der Lage, Luft- und Wasserströme mit relativ geringen Konzentrationen (weniger als 1 mg/l.) zu behandeln.
- Zur Erzielung einer optimalen Effektivität kann es notwendig sein, Nährstoffe, wie etwa Stickstoff, Phosphat und/oder andere Spurenelemente in die Einrichtung einzubringen.
- Die kombinierte Wasser- und Luftreinigung gemäß der Erfindung kann unter anderem verwendet werden beim Entfernen von Verunreinigungen aus Tankstellen. Flüchtige und nichfflüchtige Bestandteile im Boden können extrahiert werden durch Grundwasserextraktion und Bodenluftextraktion, mit dem Ergebnis, daß die Abgrabungstechniken vermieden werden können. Die extrahierte Bodenluft und das extrahierte Grundwasser sollten sodann jedoch vor der Abgabe gereinigt werden. Das erfindungsgemäße System bietet eine gute Möglichkeit der gleichzeitigen Reinigung der Luft und des Wassers.
- Die Wiederherstellung früherer Gaswerk-Grundstücke kann (teilweise) mit diesem Verfahren durchgeführt werden. Insbesondere Naphthaline und Phenole und einige der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe können vom Boden durch Grundwasserextraktion entfernt werden, während flüchtige Aromaten (Benzol, Toluol, Äthylbenzol und Xylol) durch Bodenluftextraktion entfernt werden können. Der Wasserstrom und der Luftstrom können sodann mit dem Verfahren gemäß der Erfindung gleichzeitig biologisch gereinigt werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet weiterhin die Bildung von neuen Abfallströmen wie etwa gesättigtem Kohlenstoff, der während der Aktivkohlen-Filterung erzeugt wird. Die Kombination der biologischen Luft- und Wasserreinigung bietet im übrigen die Möglichkeit, flüchtige und weniger flüchtige Bestandteile in einem einzigen System zu behandeln.
- Die Verwendung einer Anzahl von Abteilen in Reihe fördert die Bildung eines Sperrstromes, der insbesondere wesentlich ist zur Reinigung von Luft.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin von großem Vorteil für die chemische Industrie seIn, in der biologisch abbaubare Lösungsmittel häufig verwendet werden. In diesem Zusammenhang sollten Schutzmaßnahmen zusätzlich zu Bodenwiederherstellungs-Aktivitäten berücksichtigt werden. Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann im übrigen Schmutzbestandteile harmlos machen, indem Luft und Wasser abgesaugt werden, bevor sie den angrenzenden Untergrund und das Grundwasser verunreinigen.
- Eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll unten anhand von Beispielen erläutert werden.
- Die Reinigung des Bodens, der mit Benzin und Öl verschmutzt worden ist, beginnt mit einer Vakuumabsaugung von 50 m³/h. Die Menge der Kontamination ist 1 mg/l.
- Für die Grundwasser-Wiederherstellung, die dann folgt werden 10 bis 15 m³ Grundwasser, die eine Verschmutzungsmenge enthalten, die 1 mg/l. überschreitet, und eine Menge Bodenluft von 400 m³/Tag, welches 17 m³/h entspricht, abgezogen. Die Menge der Verschmutzung in der Bodenluft beträgt zu diesem Zeitpunkt 150 bis 200 g/m³ und fällt rasch (in 1 bis 2 Tagen) auf 10 g/m³. Dies führt dazu, daß der Reaktor eine Materialbelastung aufweist von 50 m³/h mit etwa 1 g/m³, d.h. 50 g/h über das Wasser und 17 m³/h mit etwa 10 g/m³ entsprechend 170 g/h über die Luft. Die Gesamtbelastung des biologischen Systems beträgt daher 220 g/h.
- In diesem Falle kann unter der Annahme, daß die Umwandlung von -CH&sub2;- + 1,5 O&sub2; zu CO&sub2; + H&sub2;O erfolgt, berechnet werden, daß 3,5 g. Sauerstoff für 1 g. Benzin notwendig sind. Wenn der Reaktor eine Materialbelastung von 220 g/h aufweist, sind daher 770 g O&sub2;/h erforderlich. Luft enthält etwa 250 g O&sub2;/m³. Der Mindestbelüftungsstrom, der für den Reaktor notwendig ist, beträgt daher 3,1 m³/h.
- Das erfindungsgemäße Reaktorsystem basiert auf dem Luft/Hub-Reaktorsystem, bei dem Polyurethan-Schwämme verwendet werden können als Stützenmaterial für die Biomasse. Der Zulauf (Wasserstrom) wird am Boden des Reaktors zusammen mit der zu behandelnden Luft und der Belüftungsluft eingeleitet.
- Das gesamte Reaktorvolumen darf nicht weniger als 10 m³ betragen, wenn eine hydraulische Belastung von 50 m³/h anfällt. Die Verweilzeit ist nicht geringer als 12 min.
- Das Luft-/Wasser-Verhältnis darf nicht geringer als 10 sein. Für einen Wasserströmungsdurchlaß von 50 m³/h sollte der Belüftungsluftströmungsdurchsatz 500 m³/h betragen.
- Soweit möglich, muß der Reaktor einen Sperrstrom bilden, so daß sich das Resultat ergibt, daß der Abbau der Benzinbestandteile in dem Wasser zuerst erfolgt. Sodann werden die Benzinbestandteile von der Luft in die wässrige Phase übertragen und hier ebenfalls abgebaut.
- Der Reaktor sollte vorzugsweise kompakt aufgebaut und in der Lage sein, an mehr als einer Stelle benutzt zu werden. Er muß daher transportabel sein und ausreichend flexibel, damit andere Strömungsdurchsätze und Materialbelastungen behandelt werden können.
- Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Wasserstrom und der Luftstrom in zwei Unterströme aufgespalten, die jeweils eine Reinigungslinie durchlaufen. Jede Reinigungslinie besteht beispielsweise aus fünf Abteilen in Reihe. Das führt dazu, daß das System flexibel ist (zwei Relhen), und daß ein Sperrstrom oder Zwangsstrom erzeugt wird (fünf Abteile in Reihe). Das Prinzip ist in Fig. 7 gezeigt. Die Konstruktion der Reinigungsinstallation ist daher wie folgt:
- Jede Reinigungslinie ist zusammengesetzt aus fünf Bestandteilen, die jeweils eine Oberflächengröße von 1 x 1 m² und eine Höhe von 2 m aufweist. Sowohl der Wasserströmungsdurchsatz (5 bis 25 m³/h) als auch der Luftströmungsdurchsatz (über Luftextraktion 8 m³/h und über Belüftung 250 m³/h) treten am Boden des ersten Abteils ein.
- Es ist vorzuziehen, daß die Abteile in einer Weise konstruiert sind, daß sie mit Hilfe eines Mannloches an der Oberseite jedes Abteils zugänglich sind. Weiterhin ist jedes Abteil vorzugsweise mit einer Einrichtung zur Schlammentnahme versehen. Jedes Abteil ist weiterhin vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Entfernen und Zufügen von Polyurethan-Schwamm ohne Entfernen des Trenngitters an der Oberseite des Abteils ausgerüstet.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Durchführung einer kombinierten
Luft- und Wasserreinigung, umfassend einen oder mehrere
Abteile, die mit Zuleitungen und Ableitungen versehen und mit
biologisch aktiven Material teilweise gefüllt sind, dadurch
gekennzeichnet, dass jeder Abteil der Vorrichtung mit einem
Abschnitt mit aufwärtsgerichteter Strömung und mit einem
Abschnitt mit abwärtsgerichteter Strömung ausgebildet ist und
auf solche Weise ausgebildet ist, dass die zu reinigende Luft
und das zu reinigende, wahlweise mit Zusatzluft ergänzte
Wasser gleichzeitig durch ein aerobes biologisches System
durchgeführt werden, welches Bakterien enthält, die fähig
sind, als Energiequelle und/oder Kohlenstoffquelle als
Kontamination vorhandene organische Verbindungen zu verwenden,
wobei der Abschnitt mit aufwärtsgerichteter Strömung mit
Trägermaterial versehen ist, dem speziell geeignete Bakterien
anhaften, oder wobei die Vorrichtung von solcher Ausbildung
ist, dass solche Bakterien während des Betriebs beigegeben
werden können, und dadurch, dass die Ableitungsmittel für
Wasser und die Ableitungsmittel für Luft mit den
Zuleitungsmitteln für Wasser und den Zuleitungsmitteln für Luft des
nächsten Abteils, falls vorhanden, verbunden sind, wobei
jedes Abteil mit einem verschlossenen Oberteil ausgestattet
ist, so dass Luft und Wasser nur durch die Ableitungsmittel
austreten und zum unteren Teil des nächsten Abteils, falls
vorhanden, übertreten können, mit der Folge, dass Luft und
Wasser in gleichgerichteten Strömen vom ersten zum letzten
Abteil fliessen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass sie mehr als ein Abteil umfasst, wobei die
Zuleitung für das zu behandelnde Wasser und die zu behandelnde
Luft am Unterteil des ersten Abteils vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Einrichtung zur Zufuhr von zusätzlicher
Luft//zusätzlichem Sauerstoff ebenfalls am Unterteil eines oder
mehrerer Abteile angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass sie am Oberteil mit einem Damm versehen
ist, durch welchen das Wasser zu und in einen nächsten Abteil
durchgeleitet wird, wo es wiederum an einer solchen Stelle
zugeleitet wird, dass es durch dieses nach oben fliesst, und
wo ein Entlastungsrohr für die Luft angeordnet ist, so dass
die Luft zum Unterteil des nächsten Abteils zugeleitet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass sie am Oberteil mit einem Überlauf versehen ist,
durch welchen Wasser und Luft zu und in einen nächsten Abteil
durchgeleitet werden, wobei die Zuleitung von Wasser und Luft
zum nächsten Abteil so erfolgen, dass es bzw. sie durch
diesen nach oben fliessen.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zuleitung der zu behandelnden Luft
und die Zuleitung der zu behandelnden Zusatzluft mit mehr als
einem Abteil verbunden sind.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass im Abschnitt mit aufwärtsgerichteter
Strömung Trägermaterial vorgesehen ist, dem speziell
geeignete Bakterien anhaften können.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass am Oberteil des Abteils bzw. der Abteile ein Gitter
vorgesehen ist, welches das Trägermaterial vom
durchfliessenden Wasser und von der durchfliessenden Luft trennt.
9. Verfahren zum gleichzeitigen Entfernen von
flüchtigen und nichtflüchtigen organischen Stoffen aus Luft und
Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass dabei eine Vorrichtung nach
den Ansprüchen 1 bis 8 verwendet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8900494A NL8900494A (nl) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Werkwijze voor het uitvoeren van een gecombineerde lucht- en waterzuivering, alsmede werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke zuivering. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69002348D1 DE69002348D1 (de) | 1993-09-02 |
DE69002348T2 true DE69002348T2 (de) | 1993-11-04 |
Family
ID=19854221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE90200467T Expired - Fee Related DE69002348T2 (de) | 1989-02-28 | 1990-02-27 | Vorrichtung und verfahren fuer eine kombinierte luft- und wasserreinigung. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0385555B1 (de) |
AT (1) | ATE92013T1 (de) |
DE (1) | DE69002348T2 (de) |
DK (1) | DK0385555T3 (de) |
ES (1) | ES2042195T3 (de) |
NL (1) | NL8900494A (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4233423A1 (de) * | 1992-04-07 | 1993-10-14 | Ieg Ind Engineering Gmbh | Kläreinrichtung für Abwässer |
GB9405572D0 (en) * | 1994-03-19 | 1994-05-04 | Monaghan Wallace | Waste effluent treatment |
AT851U1 (de) * | 1995-07-13 | 1996-06-25 | Haushofer Christa | Belebungsbecken für abwasserreinigungsanlagen |
NL1008694C2 (nl) * | 1998-03-25 | 1999-09-28 | Midden Betuwe Slibverwerking B | Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van lucht. |
CN102849844B (zh) * | 2012-10-10 | 2014-12-10 | 南京大学 | 一种耦合生物反应器及其同时净化恶臭气体和废水的方法 |
ES2479343B1 (es) * | 2013-01-23 | 2015-05-20 | Alfredo ZUFIAUR FERNÁNDEZ DE BETOÑO | Dispositivo multicompartimental para tratamiento de aguas residuales de flujo vertical |
CN109893993B (zh) * | 2019-03-21 | 2022-02-22 | 苏州嘉诺环境工程有限公司 | 一种用于处理有机废气的生物滤池 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1991896A (en) * | 1931-10-15 | 1935-02-19 | Clyde C Hays | Sewage treating process |
DE3042192A1 (de) * | 1980-11-08 | 1982-10-21 | Eugen 2000 Hamburg Fassinger | Biologischer abbau von muell, abwaessern und abgasen |
DE3115448A1 (de) * | 1981-04-16 | 1982-11-11 | Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal | Verfahren zur reinigung von gesundheitschaedlicher und/oder uebelriechender abluft |
DE3130718A1 (de) * | 1981-08-03 | 1983-03-03 | Passavant-Werke AG & Co KG, 6209 Aarbergen | Anlage zur biologischen abwasserreinigung sowie verfahren zum betrieb der anlage |
DE3620728A1 (de) * | 1986-06-20 | 1987-12-23 | Bayer Ag | Vorrichtung und verfahren zur biologischen abluft- und abwasserreinigung |
-
1989
- 1989-02-28 NL NL8900494A patent/NL8900494A/nl not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-02-27 DE DE90200467T patent/DE69002348T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-27 AT AT90200467T patent/ATE92013T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-02-27 ES ES90200467T patent/ES2042195T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-27 EP EP19900200467 patent/EP0385555B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-27 DK DK90200467T patent/DK0385555T3/da active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE92013T1 (de) | 1993-08-15 |
EP0385555B1 (de) | 1993-07-28 |
EP0385555A1 (de) | 1990-09-05 |
DK0385555T3 (da) | 1993-12-06 |
ES2042195T3 (es) | 1993-12-01 |
DE69002348D1 (de) | 1993-09-02 |
NL8900494A (nl) | 1990-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69015610T2 (de) | Verfahren zur Reinigung von verunreinigtem Wasser und Vorrichtung zu dessen Durchführung. | |
EP0072495B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser | |
DE1708600A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung | |
WO1990002100A1 (de) | Einrichtung und verfahren zur mikrobiologischen wasseraufbereitung | |
EP0306054B1 (de) | Anlage zur aeroben biologischen Reinigung von schadstoffhaltigem Wasser | |
DE69701969T2 (de) | Reaktor für biologische sanierrung | |
EP0249861A2 (de) | Verfahren zur biologischen Abluft- und Abwasserreinigung | |
DE2743956A1 (de) | Vorrichtung zur gleichzeitigen behandlung von primaeren und sekundaeren abwasserschlaemmen | |
DE3428798A1 (de) | Vorrichtung zur reinigung von abgas | |
DE69002348T2 (de) | Vorrichtung und verfahren fuer eine kombinierte luft- und wasserreinigung. | |
DE4303529C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur chemisch-physikalischen und/oder biologisch-physikalischen Bodenreinigung | |
EP0242665A2 (de) | Anordnung zum Austreiben leicht flüchtiger Verunreinigungen aus Flüssigkeiten | |
EP0530672A1 (de) | Auswaschbarer Filter | |
EP0227081A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Wasser, vorzugsweise vorgeklärtem Abwasser | |
DE69313852T2 (de) | Verfahren für die behandlung von wasser | |
DE2728585C3 (de) | Vorrichtung zur anaeroben Reinigung von Abwasser | |
DE69306260T2 (de) | Behandlung von abwasser | |
DE60107299T2 (de) | Verfahren zur reinigung von wasser aus einer kerosinentschwefelungsanlage | |
EP0459444B1 (de) | Verfahren und Anlage zum in-situ Dekontaminieren von mit Kohlenwasserstoffen durchsetztem Grundwasser | |
WO1994015730A1 (de) | Reaktor zur reinigung kontaminierter feststoffe | |
WO1995028238A1 (de) | Biologisches container-bodensanierungsverfahren und anlage zu dessen durchführung | |
DE19610993A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum biologischen Reinigen und Regenerieren von kontaminiertem Erdreich | |
WO2001012563A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur biologischen abwasserreinigung | |
EP0739860A1 (de) | Verfahren und Anlage zur biologischen Reinigung von Abwasser | |
DE19836240C2 (de) | Verfahren zur on-site Reinigung von schadstoffhaltigen Bodenschichten in Grundwasser führenden Bodenformationen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TAUW MILIEU B.V., DEVENTER, NL |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |