CH191576A - Verfahren zur Abwasserreinigung durch Oxydation der im Abwasser vorhandenen sauerstoffzehrenden Stoffe. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Abwasserreinigung durch Oxydation der im Abwasser vorhandenen  sauerstoffzehrenden Stoffe.    Abwässer von Gemeinden und industriel  len Betrieben enthalten sauerstoffzehrende  Stoffe, die eine Sauerstoffverarmung der Fluss  läufe und damit die Schädigung von deren  Fauna und Flora hervorrufen. Die sauer  stoffzehrenden Verunreinigungen sind als  Schwebestoffe in grobdispersem und als     kol-          loid-    und echtgelöste Stoffe in kolloid- oder  molekulardispersem Zustand im Abwasser  vorhanden.

   Die Schwebestoffe können durch  Rechen, Siebe und Absitzbecken aus dem  Abwasser ausgeschieden werden.     Kolloid-          und    echtgelöste Verunreinigungen können  durch Adsorptionsmittel dem Abwasser ent  zogen und dann durch die Lebenstätigkeit  von Mikroorganismen in unschädliche Ver  bindungen, beispielsweise Kohlendioxyd und  Wasser, überführt werden.

   Auf diesem Prin  zip beruhen die natürlichen und künstlichen  biologischen Reinigungsverfahren, die mit  Rieselfeldern und Füll- oder Tropfkörpern       arbeiten.       Der grosse Platzbedarf einerseits, ander  seits auch Geruchbelässtigungen und die lang  same Arbeitsweise der älteren biologischen  Verfahren führten zur Ausbildung von bio  logischen Intensivverfahren,     insbesondere    des  Schlammbelebungsverfahrens und des     Aero-          filters.    Die Intensivverfahren beruhen auf  dem Prinzip, die für den biologischen Reini  gungsprozess notwendigen Mikroorganismen  durch künstliche Luftzufuhr ins Leben zu  rufen und am Leben zu erhalten,

   damit sie  die     Oxydation    der     !Schmutzstoffe    in einer  für ihren Lebensvorgang möglichst kurzen  Zeit ausführen können. Träger des     Abwasser-          reinigungsprozesses    sind bei allen biologi  schen Verfahren organische Mikroorganis  men tierischer oder pflanzlicher Art, die       störungsfrei    arbeiten müssen und deshalb  weder durch periodische     Überlastung    mit  grossen     Abwassermengen,    noch durch über  grosse     Konzentration    oder etwaigen Gift  gehalt des Abwassers in ihrer     Lebenstätig-          keit    beeinträchtigt werden dürfen.

        Im     Gegensatz    zu den bekannten biologi  schen Verfahren benutzt die vorliegende Er  findung für den Reinigungsprozess anorga  nische     Katalysatoren,    die gegen     Überlastung,     Abwasserkonzentration und Abwassergifte  völlig unempfindlich sind.  



  Die Wirkungsweise der neuen Erfindung  liegt darin, dass der an sich träge     Sauerstoff     durch     Einwirkung        eines.    geeigneten     Kataly-          sators        aktiviert    wird und hierdurch die Oxy  dation .der sauerstoffzehrenden Stoffe an der  Oberfläche des     Katalysators    herbeiführt.       Poröse    Katalysatoren haben demnach die  höchste Wirkung.  



  Geeignete Katalysatoren finden sich bei  spielsweise in rohen oder aufbereiteten  Eisen-, Nickel-, Kobalt- und Manganerzen,  sowie in den Hydroxyden des Eisens,  Nickels, Kobalts,     Mangans,    Aluminiums,  Magnesiums, Chroms, Zinns, Zinks und Cad  miums. Ein wirkungsvoller Katalysator ist.  auch der poröse Eisenkiesabbrand.  



  In     .der    beigefügten Zeichnung sind ver  schiedene Ausführungsformen der vorliegen  den Erfindung beispielsweise dargestellt.  



  Der     Betriebsvorgang    des Verfahrens und  dessen Wirkungsweise ist bei den     dargestell-          ten        Beispielen,der    folgende:  Fig. 1 zeigt einen Behälter b, der von  dem durch     ,das    Rohr z zugeleiteten     Abwasser          waagrecht    durchflossen wird.  



  Der     Behälter    b enthält an der Sohle einen  porösen Belüftungsträger r, auf dem der für  den jeweiligen Fall geeignete anorganische  Katalysator in stückiger Form etwa bis zur  Wasserspiegelhöhe aufgelagert ist. Im     vor-          liegenden    Fall     besteht    der Katalysator aus  zwei verschiedenen Stoffen<I>k</I> und<I>x.</I>  



  Durch .den Belüftungsträger r, der aus       Filterplatten    oder andern geeigneten, durch  lässigen Vorrichtungen     bestehen    kann, wird  durch die     Zuleitung    Z Druckluft in fein ver  teiltem Zustand dem Inhalt des Behälters b  zugeleitet. Hierdurch wird eine intensive  Vermischung     zwischen    Abwasser und Druck  luft in     Gegenwart,des    Katalysators herbei  geführt, wobei     sehr    schnell die Oxydation der    organischen und     teilweise        anorganischen    Sub  stanz im Abwasser erfolgt. Das gereinigte  Abwasser     fliesst    durch die Leitung a ab.  



  Fig. 2 zeigt einen Behälter b1 der in an  steigender Richtung von dem ihm durch die  Leitung z1 zugeführten Abwasser durch  flossen     wird.    Die Druckluft wird durch die  Luftzuleitung l1 dem Belüftungsträger r1 und  durch ,diesen dem Abwasser und dem Kata  lysator     k    zugeleitet. Der Ablauf des gereinig  ten     Abwassers    erfolgt durch die Ablauf  leitung     a.,.     



  Fig. 3 stellt eine Frischwasserkläranlage  b2 zur mechanischen Vorklärung des     Ab-          wass.ers    .dar, mit welcher der Katalysator k  zu einem Bauwerk vereinigt ist. Die Frisch  wasserkläranlage     b2    enthält einen Frisch  wasserraum f und einen Schlammraum s. In  den Frischwasserraum f ist der Katalysator       k    in einem geschlossenen Behälter e nach Art  der biologischen Tauchkörper eingebaut. Das  zu reinigende Abwasser wird in den, den  Katalysator enthaltenden Behälter e aus dem  Frischwasserraum f unmittelbar geleitet.

    Diesem Abwasser-Katalysatorgemisch wird  der erforderliche Sauerstoff durch Druck  luft aus .der Luftzuleitung     l=    .durch eine  Mammutpumpe m zusammen mit dem Ab  wasser aus, dem Klärraum f zugeführt. Das       gereinigte    Abwasser     fliesst    durch ein Ab  wasserlaufrohr     a2    ab.  



  Fig. 4 stellt einen nach Art der     Aerofil-          ter    von aussen     künstlich    belüfteten Katalysa  tor dar. Der in seinem     obern    Teil luftdicht  geschlossene Behälter     b3        enthält    die auf  einem Ablaufrost o aufgebauten Katalysa  tormassen k, x und y von verschiedener     Be-          sehaffenheit.    Der Ablaufrost o dient hierbei  nicht der Luftzuführung,

   sondern .der     Was-          serableitung.    An     Stelle    von einer oder zwei  der     verschiedenen        Katalysatormassen    k, x  und y kann auch     Tropfkörpermaterial    Ver  wendung finden.

   Hierdurch wird das     kata=          lytische    Verfahren mit dem biologischen Ver  fahren     kombiniert.    Das Abwasser wird im  vorliegenden Falle durch geeignete     Vertei-          lungsvorrichtungen,    etwa .durch     Drehspren-          ger    d oder Streudüsen, auf die Oberfläche      der Katalysator- bezw. Tropfkörpermasse  verteilt, wobei gleichzeitig mittels     geeigneter     Vorrichtungen     v    künstlich Luft durch     Über-          oder    Unterdruck zugeführt wird.

   Das ge  reinigte Abwasser fliesst durch eine Ablauf  rinne     a2    ab.  



  Fig. 5 zeigt eine natürliche Belüftung  eines in Kaskadenform aufgebauten     Kataly-          sators    ohne besondere mechanische Hilfs  mittel.  



  Aus einem Klärbehälter     b4    gelangt das  Abwasser durch Verspritzen oder geeignete  Verteilungsvorrichtungen g auf die treppen  artig aufgebauten     Katalysatoren    k. Bei die  ser Anordnung wird der notwendige Sauer  stoff dem Abwasser und dem Katalysator  auf natürlichem Wege durch die atmosphä  rische, Luft zugeführt. Das gereinigte Ab  wasser fliesst durch die Ableitung a4 ab.  



  Eine Anlage nach Fig. 5 ist bei entspre  chenden Gefältsverhältnissen besonders wirt  schaftlich durchzuführen.  



  Je nach Konzentration und Beschaffen  heit des Abwassers kann man einen Kataly  sator oder mehrere verschiedener Art zusam  men     verwenden.    Auch kann das Verfahren  mit ganz oder teilweise mit Katalysator  masse überzogenen Katalysatorträgern oder  kombiniert mit biologischen oder     chemischen     Verfahren     durchgeführt    werden. Es ist dabei  für die Wirkung ohne Bedeutung, ob das  Abwasser in     Frischwasserkläranlagen    oder  in Faulkammern vorbehandelt ist, und ob  das Abwasser-Sauerstoffgemisch auf natür  lichem Wege oder durch künstliche Hilfs  mittel erzeugt und mit dem Katalysator in  Berührung :gebracht wird.  



  Normales Abwasser wird durch das vor  liegende Verfahren in höchstens 15 Minuten,  konzentriertes Abwasser in     höchstens    30 Mi  nuten gereinigt,     wobei    der     pH-Wert    des Ab  wassers den Reinigungsprozess nicht beein  flusst. Die Anwendung des vorliegenden Ver  fahrens ist ebenso wie die Ausbildung der  zu seiner Durchführung notwendigen Kon  struktionsformen und Einrichtung beliebig.  Fig. 1 bis 5 stellen nur beispielsweise An  wendungsmöglichkeiten des Verfahrens dar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Abwasserreinigung durch Oxydation der im Abwasser vorhandenen sauerstoffzehrenden Stoffe, dadurch gekenn zeichnet, dass die Oxydation durch innige Vermischung von Abwasser mit !Sauerstoff in Gegenwart mindestens eines stückigen an organischen Katalysators grosser Oberflä- chenentwicklung erfolgt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Oxydation atmo sphärische Luft Verwendung findet. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Kiesabbrand verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Eisenerz verwendet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Nickelerz verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, ' dass als Katalysator Kobalterz verwendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Manganerz verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Ei senhydroxyd verwendet wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Nickelhydroxyd verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als. Katalysator Kobalthydroxyd verwendet wird. 10. Verfahren, nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Manganhydroxyd verwendet wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als; Katalysator Aluminiumhydroxyd verwendet wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Magnesiumhydroxyd verwendet wird. 1-3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysaior Chromhydroxyd verwendet wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Zinkhydroxyd verwendet wird. 15. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als: Katalysator Zinnhydroxyd verwendet wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Cadmiumhydroxyd verwendet wird. 17.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ka talysator mit mindestens einem Kataly satorträger zur Anwendung gebracht wird, wobei das Abwasser kaskaden artig über den stufenweise aufgebauten Katalysator fliesst und dabei auf natür lichem Wege mit Luft sich vermischt. 18. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ka talysator mit mindestens einem Kataly satorträger zur Anwendung gebracht wird, wobei das Abwasser durch künst liche Hilfsmittel mit Luft vermischt wird. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Oxydation zusammen mit mindestens einem biologischen Abwasserreinigungs verfahren kombiniert zur Anwendung gebracht wird. " 20. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Oxydation zusammen mit mindestens einem chemischen Abwasserreinigungs verfahren kombiniert zur Anwendung gebracht wird.