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CH134956A - Process for the biological purification of waste water. - Google Patents

Process for the biological purification of waste water.

Info

Publication number
CH134956A
CH134956A CH134956DA CH134956A CH 134956 A CH134956 A CH 134956A CH 134956D A CH134956D A CH 134956DA CH 134956 A CH134956 A CH 134956A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
wastewater
sub
bacteria
processes
bacterial
Prior art date
Application number
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German (de)
Inventor
Gaerings-Industri Akties Dansk
Original Assignee
Dansk Gaerings Industri As
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dansk Gaerings Industri As filed Critical Dansk Gaerings Industri As
Publication of CH134956A publication Critical patent/CH134956A/en

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1205Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/121Multistep treatment
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
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    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/33Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using wind energy

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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Description

  

  Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern.    Unter den verschiedenen Methoden zur  Reinigung von Abwässern haben die biolo  gischen Verfahren die grösste Verbreitung  gefunden. Wenn man die Anwendung von  Rieselfeldern und die sogenannte intermittie  rende Bodenfiltration ausser Betracht lässt,  die für die industriellen Abwässer nicht in  Frage kommen, so ergibt sich, dass die bio  logische Abwasserreinigung entweder nach  dem Faulverfahren vorgenommen wird, wo  bei in Faulbecken eine Zersetzung der Ver  unreinigungen .durch anaerobe Mikroorganis  men hervorgerufen wird, oder mit Hilfe  biologischer Körper, wobei man das Ab  wasser über Sand, Koksfilter oder anderes,  künstlich aufgeschichtetes Material rieseln  lässt, um eine Reinigung der Abwässer teils  durch Adsorption, teils durch Mikroorganis  men und niedere Lebewesen zu erzielen.

   Für  die Zersetzung der organischen Stoffe im  biologischen Körper sind aërobe Mikro  organismen von grösster Bedeutung. Ferner  wäre noch das Verfahren zur Abwasser-    reinigung "mit belebtem Schlamm" zu er  wähnen, nach welchem Faulschlamm durch  Luft oder mit Hilfe von Rührwerken durch  das Abwasser getrieben wird. Die reini  gende Wirkung ist den im Faulschlamm  vorhandenen Mikroorganismen zuzuschrei  ben.  



  Die Reinigung von Abwässern nach dem  Faulverfahren hat den grossen Nachteil, dass  durch die anaërobe Spaltung der organischen  Stoffe übelriechende Gase und Stoffe gebil  det werden, zu deren Entfernung, soweit sie  überhaupt möglich ist, kostspielige Lüf  tungseinrichtungen geschaffen werden müs  sen. Das Filtrationsverfahren arbeitet zwar  geruchlos, doch sind gross angelegte und  kostspielige Anlagen erforderlich ohne dass  bei stark verunreinigten Abwässern in allen  Fällen eine genügende Reinigung durch die  Filtration zu erzielen wäre.

   Das Verfahren  mit belebtem Schlamm führt zu grossen  Mengen eines sehr dünnflüssigen     Schlani-          mes,    der wieder     ausgefault    werden muss, wo-      durch auch bei diesem Verfahren alle Nach  teile des Faulverfahrens in Kauf genommen  werden müssen. Ausserdem hat sich das  Verfahren bisher nur bei dünnen städtischen  Abwässern bewährt und arbeitet sehr teuer.  



  Ein allgemeiner Mangel aller biolo  gischen Verfahren ist, dass sie entsprechend  der meist sehr heterogenen Zusammen  setzung der Abwässer mit zufällig an  gesiedelten Mischkulturen von Bakterien  verschiedenster Art und Gattung arbeiten.  Dieses Verfahren ist unrationell, weil es die  spezifische, auf gewisse Stoffe besonders  eingestellte Zersetzungskraft einzelner Mi  kroorganismen unausgenützt lässt. Statt  dessen geht die Zersetzung schlecht und  recht durch eine Menge teils mehr, teils  weniger geeigneter Mikroorganismen vor  sich, ein Vorgang, der vom technologischen  Standpunkte genommen noch nicht weit  über das Stadium natürlicher Fäulnis und  Verwesungsprozesse hinausgeht.

   Während  man sich .auf andern Gebieten der techni  schen Mykologie, zum Beispiel den Gä  rungsgewerben, schon in hervorragendem  Masse spezifischer und ausserdem durch  planmässige Züchtung in ihren Eigenschaf  ten beeinflusster Mikroben bedient, ist dies  bei der Abwasserreinigung nicht der Fall.  Diese Lücke auszufüllen, bemüht sich die  vorliegende Erfindung.  



  Gemäss der Erfindung wird die Reini  gung der Abwässer dadurch erzielt, dass die  bakterielle Einwirkung je nach der Natur  des Abwassers in eine Anzahl von aufein  anderfolgenden Teilverfahren zerlegt wird.  welche den biochemischen Hauptgruppen  der Verunreinigungen angepasst sind. Wei  ter können diese Teilverfahren entsprechend  den biologischen Abbaustufen der bio  chemischen Hauptgruppen allenfalls noch in  weitere Stufen unterteilt sein, wobei in je  der dieser Teilstufen ein für den betreffen  den bakteriellen Teilvorgang planmässig aus  gewählter (zweckmässig aus einer Reinzucht  herangezogener) aërober oder anaërober Mi  kroorganismus zur Vor- oder Alleinherschaft  gebracht wird.    Je nach der Natur der vorhandenen  Verunreinigungen können zum Beispiel Rein  zuchten von Mikroorganismen der folgenden  Gruppen in Betracht kommen:  1.

   Proteolytische, Ammoniak bildende  ammonifizierende, nitrifizierende und     deni-          trifizierende    Bakterien bezw. Bakterien  gemische.  



  2'. Fettzersetzende Bakterien oder Pilze  (Hefe und Schimmelpilze).  



  3. Stärkelösende, dextrinabbauende und  zuckerabbauende Bakterien oder Pilze.  



  4. Zellulose und pektinzersetzende Bak  terien.  



  Die verschiedenen Gruppen werden der  Art und Menge nach entsprechend oder Na  tur des Abwassers zueinander abgestimmt,  wobei allenfalls auch verschiedene Arten  derselben Gattung im Gemisch Verwendung  finden können.  



  Das Verfahren kann wie folgt aus  geführt werden:  Die Züchtung der Bakterien erfolgt in  der gebräuchlichen Weise. Zu diesem  Zweck wind steriles Abwasser in nicht zu  hoher Konzentration in Reinzuchtgefässen  mit den geeigneten Bakterienrassen ge  impft, und bei der optimalen     Wachstum-          temperatur    gehalten. Zur Durchführung der  biologischen Reinigung werden die Ab  wässer in offenen oder geschlossenen Botti  chen, Zersetzungsgefässen oder Zersetzungs  becken mit entsprechenden Mengen der so  herangezogenen Reinzuchten vermischt. Um  eine bessere Verteilung der Mikroorganismen  in .den Abwässern zu erzielen. kann das Ge  misch mit Hilfe eines Rührwerkes oder  durch Einblasen von Luft oder in anderer  Weise in dauernder oder zeitweise unter  brochener Bewegung gehalten werden.  



  Es ist manchmal zweckmässig, die zur  Abwasserreinigung bestimmten Bakterien in  den Zustand der Zooglöenbilidung überzu  führen oder solche Bakterienarten     mitzu-          verwenden,    die zu einem derartigen     Ver-          quellungszustand    der Zellmembran neigen.  Im Zustand der     Zooglöe        ist,die    äussere Bak  terienmembran zu einem     Vielfachen    der      Bakteriendimension aufgequollen. Die Bak  terien bilden schleimigem Froschlaich ähn  liche Klumpen. Gerade diese gallerartigen  Massen sind es, die durch ihre adsorbierende  Kraft wesentlich die Reinigungswirkung  verbessern.

   Es sammeln sich in diesen  Gallertmassen, einer Art Vorratskammer  der Bakterien, die von den Mikroorganis  men assimilierbaren Stoffe an, welche zum  Teil sofort, teilweise erst später, bei der  Regeneration der Bakterien, von diesen ver  wertet werden. Jedenfalls werden diese für  die Bakterien wichtigen Stoffe dem Abwas  ser entzogen.  



  Das Verfahren kann kontinuierlich  durchgeführt werden, indem man die Ab  wässer hintereinander, durch mehrere Zer  setzungsgefässe oder Zersetzungsbecken flie  ssen lässt, in welchen die Zersetzung der Ver  unreinigungen vor sich geht. Hinter jedem  Zersetzungsgefäss oder Zersetzungsbecken. ist  ein Gefäss zum Absetzen oder ein Absitz  becken eingeschaltet. Im Absitzbecken wer  den die verbrauchten Bakterienzuchten aus  der Flüssigkeit entfernt.  



  In den einzelnen Zersetzungsgefässen  oder Zersetzungsbecken werden die für die  einzelnen Mikroorganismen günstigsten Le  bensbedingungen geschaffen. Insbesondere  müssen die Temperatur und die Wasser  stoffionenkonzentration der Flüssigkeit ent  sprechend geregelt werden.  



  Sollte das Abwasser an den einen oder  andern für die Bakterien wichtigen Nähr  stoffen arm sein, so muss durch Zusatz ent  sprechender Stoffe, wie Nährsalze, das  Nährstoffgleichgewicht hergestellt werden,  um das Optimum der biologischen Tätigkeit  zu erzielen. Die verbrauchten und aus der  Flüssigkeit entfernten aëroben Bakterien  können regeneriert werden, indem man sie  in einem Gefäss mit frischem kalten Wasser  in Gegenwart von sauerstoffabgebenden Sal  zen, wie zum Beispiel von Kaliumperman  ganat, unter Zufuhr von Luft oder reinem  Sauerstoff oder von sauerstoffhaltigen  Gasen einige Zeit durcheinanderwirbelt.    Sind die verwendeten Bakterien so weit er  schöpft, dass eine Regenerierung nicht mehr  möglich ist, so können sie zu Kuchen ge  presst werden und als Düngemittel Verwen  dung finden.  



  Im Folgenden sei ein Ausführungsbei  spiel des Verfahrens erläutert, wobei zur  Voraussetzung gemacht wird, dass das zu  reinigende Abwasser als organische Verun  reinigungen Eiweiss, Stärke, Rohrzucker und  Harnstoffe enthält, und zwar in einer Kon  zentration von je 10 gr im Liter. Das Ab  wasser wird je nach der Natur der verwen  deten Mikroorganismen bei alkalischer, neu  traler oder saurer Reaktion behandelt, wo  bei die Wasserstoffionenkonzentration zwi  schen den PH-Werten 8,6 bis 6,2 liegen  kann.  



  Die Stärke des Abwassers wird durch  einen Mikroorganismus, der Stärke rasch  und gründlich zu Glukose oder Maltose ab  baut, zerlegt. Hiezu eignen sich .besonders  Aspergillus oryzä oder Bazillus subtilis  oder mesentericus. Man lässt diese Klein  lebewesen bei einer Temperatur von<B>37'</B>  bis 40  C auf das Abwasser unter zeitwei  liger gründlicher Durchmischung einwirken;  wird einer von den beiden Bakterien ver  wendet, so empfiehlt es sich auch, das Was  ser von Zeit zu Zeit zu lüften. Für die     As-          pergilusa,rt    ist saure Reaktion des Wassers,  für die Bakterien neutrale Reaktion ange  zeigt.  



  Nach Beendigung der     Verzuckerung    wer  den die hierzu verwendeten Mikroorganismen  aus dem Abwasser entfernt oder abgetötet.  Hierauf werden die durch .die Verzuckerung  der Stärke     entstandene    Glukose oder Mal  tose und der ursprünglich vorhandene Rohr  zucker in bekannter Weise durch eine geeig  nete Hefereinzucht in Kohlensäure und Al  kohol zerlegt. Die entstehende Kohlensäure  entweicht oder verbleibt an irgendwelche  Ionen     gebunden,    als Karbonat in der Flüs  sigkeit. Der entstehende Alkohol ist bei den  hier in Betracht kommenden Verdünnungen  im     Vorfluter    gänzlich ungefährlich; übri  gens kann die Alkoholmenge noch durch      Einblasen von Pressluft während der Gärung  vermindert werden.

   Zum 'Schluss dieser bei  den Teilvorgänge, welche das Abwasser von  der Stärke und dem etwa ursprünglich vor  handenen Rohrzucker befreien, wird die  Hefe aus der Flüssigkeit möglichst vollstän  dig entfernt. Es kann nun daran geschritten  werden, die restlichen Verunreinigungen,  Eiweiss und Harnstoff, zu mineralisieren.  



  Zu diesem Zweck setzt man dem Ab  wasser nach vorheriger Neutralisation eine  Reinkultur von Bazillus putrificus oder  vulgaris zu und lässt diese Mikroorganismen  bei 35   C auf das Abwasser einwirken, wo  durch die Eiweissstoffe zu Aminosäuren oder  Fettsäuren abgebaut werden. Hierbei wird  die Reaktion zufolge der nebenher vor sich  gehenden Bildung von Karbonaten und Am  moniak alkalisch. Man bringt nun in das  Abwasser eine reichliche Menge einer Rein  zucht des Bazillus mycoides ein, welcher die  weitere Zerlegung der Aminosäuren bis zum  Ammoniak besorgt; für .die Tätigkeit dieses  Bazillus ist die entstandene alkalische Re  aktion günstig.  



  Die Flüssigkeit enthält nun als Verun  reinigungen in der Hauptsache nur noch  Ammoniumsalze, in erster Linie Ammo  niumkarbonat, sowie geringe Mengen von  Fettsäuren, vorwiegend Ameisensäure. Diese  Säure kann durch Einwirkung des Bazillus  formicicus in Kohlensäure, Wasserstoff und  Methan zerlegt werden. Schliesslich werden  die Ammoniumsalze durch Reinkulturen von  Nitrosomonas und Nitrobacter oxydiert.  



  Man kann bei der biologischen Zer  setzung der einzelnen Verunreinigungen  selbstverständlich auch andere Wege gehen,  beispielsweise Zucker und Stärke statt in  Kohlensäure und Alkohol in Milchsäure,  Essigsäure und Buttersäure überführen.  Für die Richtung, welche dem Zersetzungs  prozess gegeben wird, sind verschiedene Ge  sichtspunkte massgebend, wie etwa auch die  Frage, welches Zwischenprodukt nach den  gegebenen Umständen nicht nur aus dem  Wasser entfernt, sondern allenfalls auch ver  wertet werden kann. Die für den biolo-    gischen Prozess benötigten Bakterien können  leicht aus Humus, Stallmist, Graben  schlamm, biologischen Filtern usw. isoliert  werden.  



  Die beschriebenen Verfahrensgrundsätze  lassen sich auch in Zusammenwirkung mit  allen schon bekannten biologischen oder che  mischen bezw. kolloidchemischen Abwasser  reinigungsverfahren anwenden. So kann man  zum Beispiel aus Aluminiumhydroxyd oder  dergleichen einen Schlamm mit adsorbtiven  Wirkungen herstellen, diesen mit den be  treffenden Reinzuchtbakterien besiedeln und  nach Art des "belebten Schlammverfahrens"  zur Wasserreinigung verwenden. Auch  sterile Sandfilter, Kokskörper können mit  solchen Reinzuchten besiedelt, gute Dienste  leisten.  



  Es ist, wie schon aus dem Gesagten er  sichtlich, zur Vereinfachung des Prozesses  vorteilhaft, den Zersetzungsvorgang derart  zu -leiten, dass man von den im Abwasser  ursprünglich vorhandenen verschiedenen  Grundstoffen vorerst möglichst viele zu  einem einzigen biochemischen Zwischen  produkt verarbeitet, das dann weiterzersetzt  wird, zum Beispiel Stärke und Zucker zu  Milchsäure. Bei unzweckmässiger Bakterien  wahl könnte     :Stärke    in Milchsäure und Rohr  zucker in     Buttersäure        übergefübrt    werden,  so dass dann zwei verschiedene Substanzen  mit verschiedenen Bakterien weiterzerlegt  werden müssten, was den     Arbeitsvorgang     natürlich erschweren würde.

   Auch wird man  trachten, bei dem biologischen Prozess zu  solchen Zwischenstoffen zu gelangen, zu  deren     Zersetzung    man leicht ein Bakterium  findet. So hat man es in der Hand, sein  Ziel auf kürzestem Wege mit grosser Be  triebssicherheit zu erreichen. Die gewöhn  lichen biologischen Verfahren gelangen zu  diesem Ziel infolge der nicht planmässig ge  regelten Bakterientätigkeit in weitaus län  gerer Zeit und nur bei Verwendung einer  entsprechend     umfangreichen    Apparatur.  



  Es ist zweckmässig, die gewerblichen       oder    städtischen Abwässer entsprechend :den  biochemischen     Hauptgruppen    ,der Verunrei-      nigungen nach Möglichkeit schon von Haus  aus .getrennt zu halten und gesondert der  bakteriellen Reinigung gemäss der Erfin  dung zu unterwerfen. Fallen zum Beispiel  in einem industriellen Betrieb verschieden  zusammengesetzte Abwässer in verschiedenen  Stationen, bezw. aus verschiedenen Quellen  getrennt an, so ist es vorteilhaft, die Teil  abwässer nach den biochemischen Haupt  gruppen gesondert zu halten und hernach  jeden Teil für sich der biologischen Reini  gung ,gemäss der Erfindung zu unterwerfen.



  Process for the biological purification of waste water. Of the various methods of purifying wastewater, biological processes have become the most widespread. If one disregards the use of sewage fields and the so-called intermittent soil filtration, which are out of the question for industrial wastewater, the result is that the biological wastewater treatment is either carried out according to the digestion process, where decomposition of the ver Impurities caused by anaerobic microorganisms, or with the help of biological bodies, whereby the wastewater is allowed to trickle over sand, coke filters or other artificially layered material in order to purify the wastewater partly by adsorption, partly by microorganisms and lower organisms achieve.

   For the decomposition of organic substances in the biological body, aërobe microorganisms are of the greatest importance. Furthermore, the process for wastewater treatment "with activated sludge" should be mentioned, according to which digested sludge is driven through the wastewater by air or with the help of agitators. The cleaning effect is attributable to the microorganisms present in the digested sludge.



  The cleaning of wastewater according to the digestion process has the major disadvantage that the anaërobe splitting of the organic substances forms foul-smelling gases and substances, for the removal of which, if at all possible, expensive ventilation systems have to be created. The filtration process works odorless, but large-scale and costly systems are required without the need to achieve adequate purification by filtration in all cases in the case of heavily contaminated wastewater.

   The process with activated sludge leads to large quantities of a very thin liquid sludge which has to be digested again, which means that all the disadvantages of the digestion process have to be accepted with this process as well. In addition, the process has so far only proven itself with thin urban sewage and is very expensive.



  A general deficiency of all biological processes is that, in accordance with the mostly very heterogeneous composition of the wastewater, they work with randomly settled mixed cultures of bacteria of various types and genes. This process is inefficient because it leaves the specific decomposition power of individual microorganisms unused for certain substances. Instead, the decomposition proceeds badly and rightly through a multitude of partly more, partly less suitable microorganisms, a process which, from the technological point of view, does not go far beyond the stage of natural putrefaction and putrefaction.

   While other areas of technical mycology, for example the fermentation industry, are already making excellent use of microbes whose properties are influenced by planned breeding, this is not the case with wastewater treatment. The present invention seeks to fill this gap.



  According to the invention, the purification of the wastewater is achieved in that the bacterial action is broken down into a number of successive partial processes, depending on the nature of the wastewater. which are adapted to the main biochemical groups of impurities. Furthermore, these sub-processes can at best be subdivided into further stages according to the biological degradation stages of the main biochemical groups, whereby in each of these sub-stages an aerobic or anaerobic microorganism selected for the relevant bacterial sub-process (expediently from a pure culture) is used Priority or sole ownership is brought about. Depending on the nature of the impurities present, pure cultivation of microorganisms from the following groups can be considered: 1.

   Proteolytic, ammonia-forming ammonifying, nitrifying and denitrifying bacteria respectively. Mixture of bacteria.



  2 '. Fat-degrading bacteria or fungi (yeast and molds).



  3. Starch-dissolving, dextrin-degrading and sugar-degrading bacteria or fungi.



  4. Cellulose and pectin-degrading bacteria.



  The various groups are matched to one another in terms of the type and quantity of the wastewater or the nature of the wastewater, although different species of the same genus can also be used in the mixture.



  The process can be carried out as follows: The bacteria are cultivated in the usual way. For this purpose, sterile wastewater is inoculated with the appropriate bacterial species in not too high a concentration in pure culture vessels and kept at the optimal growth temperature. To carry out the biological cleaning, the waste water is mixed in open or closed vats, decomposition vessels or decomposition basins with the appropriate amounts of the pure cultures used in this way. To achieve a better distribution of the microorganisms in the wastewater. the Ge mixture can be kept with the help of a stirrer or by blowing air or in some other way in continuous or intermittent movement.



  It is sometimes expedient to convert the bacteria intended for wastewater purification into the state of zoogloop formation or to use those types of bacteria that tend to swell the cell membrane in this way. In the state of the zoo lion, the outer bacterial membrane is swollen to a multiple of the bacterial dimension. The bacteria form clumps similar to slimy frog spawn. It is precisely these gelatinous masses that significantly improve the cleaning effect through their adsorbing power.

   In these gelatinous masses, a kind of storage chamber for the bacteria, the substances that can be assimilated by the microorganisms accumulate, some of which are utilized by the bacteria immediately, in some cases only later, when the bacteria regenerate. In any case, these substances, which are important for bacteria, are removed from the wastewater.



  The process can be carried out continuously by letting the waste water flow one after the other through several decomposition vessels or decomposition basins in which the impurities are decomposed. Behind every decomposition vessel or decomposition basin. a container to sit down or a sink is switched on. The used bacterial cultures are removed from the liquid in the settling basin.



  The most favorable living conditions for the individual microorganisms are created in the individual decomposition vessels or tanks. In particular, the temperature and the hydrogen ion concentration of the liquid must be regulated accordingly.



  If the wastewater is poor in one or the other of the nutrients that are important for the bacteria, the nutrient balance must be created by adding appropriate substances, such as nutrient salts, in order to achieve optimum biological activity. The consumed and removed from the liquid aerobic bacteria can be regenerated by placing them in a vessel with fresh, cold water in the presence of oxygen-releasing salts, such as potassium permanganate, with the addition of air or pure oxygen or oxygen-containing gases for some time whirled around. If the bacteria used are so exhausted that regeneration is no longer possible, they can be pressed into cakes and used as fertilizer.



  In the following, an exemplary embodiment of the method is explained, whereby it is made a prerequisite that the wastewater to be cleaned contains protein, starch, cane sugar and urea as organic impurities, in a concentration of 10 gr per liter. Depending on the nature of the microorganisms used, the waste water is treated with an alkaline, neutral or acidic reaction, where the hydrogen ion concentration can be between the pH values of 8.6 to 6.2.



  The starch of the wastewater is broken down by a microorganism that quickly and thoroughly breaks down starch into glucose or maltose. Aspergillus oryza or Bacillus subtilis or mesentericus are particularly suitable for this. These small creatures are allowed to act on the wastewater at a temperature of <B> 37 '</B> to 40 C with thorough mixing at times; If one of the two bacteria is used, it is also advisable to ventilate the water from time to time. For the Aspergilusa, rt the acidic reaction of the water is indicated, for the bacteria a neutral reaction.



  After the saccharification has ended, the microorganisms used for this purpose are removed from the wastewater or killed. The glucose or mal tose produced by the saccharification of the starch and the originally present cane sugar are then broken down into carbon dioxide and alcohol in a known manner by means of suitable yeast cultivation. The resulting carbon dioxide escapes or remains bound to some ions as carbonate in the liquid. The resulting alcohol is completely harmless with the dilutions under consideration in the receiving water; Incidentally, the amount of alcohol can be reduced by blowing compressed air during fermentation.

   At the end of the partial processes that remove the starch and the cane sugar originally present from the wastewater, the yeast is removed from the liquid as completely as possible. You can now proceed to mineralize the remaining impurities, protein and urea.



  For this purpose, a pure culture of Bacillus putrificus or vulgaris is added to the wastewater after prior neutralization and these microorganisms are allowed to act on the wastewater at 35 C, where the proteins are broken down into amino acids or fatty acids. The reaction becomes alkaline as a result of the accompanying formation of carbonates and ammonia. A large amount of a pure culture of the Bacillus mycoides is now introduced into the waste water, which takes care of the further decomposition of the amino acids down to ammonia; The resulting alkaline reaction is favorable for the activity of this bacillus.



  The main impurities in the liquid are ammonium salts, primarily ammonium carbonate, and small amounts of fatty acids, mainly formic acid. This acid can be broken down into carbon dioxide, hydrogen and methane by the action of the Bacillus formicicus. Finally, the ammonium salts are oxidized by pure cultures of Nitrosomonas and Nitrobacter.



  In the biological decomposition of the individual impurities, it is of course also possible to go other ways, for example converting sugar and starch into lactic acid, acetic acid and butyric acid instead of carbonic acid and alcohol. Various aspects are decisive for the direction given to the decomposition process, such as the question of which intermediate product, under the given circumstances, can not only be removed from the water, but possibly also recycled. The bacteria required for the biological process can easily be isolated from humus, manure, trench sludge, biological filters, etc.



  The procedural principles described can be or mix in cooperation with all known biological or chemical. use colloid chemical wastewater treatment methods. For example, you can make a sludge with adsorbent effects from aluminum hydroxide or the like, colonize it with the relevant pure bacteria and use it for water purification in the manner of the "animate sludge process". Sterile sand filters, coke bodies colonized with such pure cultures can also do a good job.



  As can already be seen from what has already been said, to simplify the process it is advantageous to direct the decomposition process in such a way that as many as possible of the various basic substances originally present in the wastewater are first processed into a single biochemical intermediate product, which is then further decomposed, for example starch and sugar to lactic acid. In the case of an inappropriate choice of bacteria, the following could be used: starch in lactic acid and cane sugar in butyric acid, so that two different substances would then have to be broken down further with different bacteria, which of course would make the work process more difficult.

   Attempts will also be made to arrive at intermediate substances in the biological process that can easily be broken down by a bacterium. So you have it in your hand to reach your goal by the shortest route and with a high degree of operational reliability. The usual biological processes achieve this goal as a result of the bacterial activity that is not regulated according to plan in a much longer time and only when using a correspondingly extensive apparatus.



  It is advisable to keep the commercial or municipal wastewater in accordance with: the main biochemical groups, the impurities, as far as possible, and to subject them to bacterial purification according to the invention. If, for example, wastewater with different compositions is falling in different stations, resp. from different sources separately, it is advantageous to keep the partial wastewater according to the main biochemical groups and then to subject each part to the biological purification according to the invention.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern, dadurch gekennzeichnet, dass die bakterielle Einwirkung je nach der Natur des Abwassers in eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Teilverfahren zerlegt wird, welche den biochemischen Hauptgrup pen der Verunreinigungen angepasst sind, so dass bei den aufeinanderfolgenden Teilver fahren verschiedene !Stoffe abgebaut werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die bakterielle Einwirkung innerhalb der durch die bio chemischen Hauptgruppen bestimmten Teilverfahren entsprechend den biologi- sehen Abbaustufen der biochemischen Hauptgruppen noch in weitere Stufen zer legt wird. 2. PATENT CLAIM: Process for the biological purification of wastewater, characterized in that, depending on the nature of the wastewater, the bacterial action is broken down into a number of successive sub-processes which are adapted to the main biochemical groups of the impurities, so that different sub-processes are used in the successive sub-processes! Substances are broken down. SUBClaims: 1. Process according to patent claim, characterized in that the bacterial action is broken down into further stages within the sub-processes determined by the main biochemical groups according to the biological degradation stages of the main biochemical groups. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, da- .durch gekennzeichnet, dass in jeder der Teilstufen ein für den betreffenden bak teriellen Teilvorgang planmässig ausge wählter, aus einer Reinzucht herangezo gener Mikroorganismus zur Vorherrschaft gebracht wird. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens zum Teil Bakterien verwendet werden, welche in den Zustand der Zooglöenbil- dung übergeführt sind. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Bakterienarten mitverwendet werden, die zur Zooglöen- bildung neigen. 5. Method according to patent claim, characterized in that in each of the sub-stages a microorganism selected according to plan for the relevant bacterial sub-process and drawn from a pure culture is brought to dominance. 3. The method according to the patent claim, characterized in that at least some bacteria are used which have been converted into the state of zooglobin formation. 4. The method according to the patent claim, characterized in that types of bacteria are also used that tend to form zooglio. 5. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abwässer entsprechend den biochemischen Haupt gruppen nach Mäglichkeit schon von Haus aus getrennt .gehalten und die ein zelnen Anteile gesondert der bakteriellen Reinigung in Teilstufen gemäss der Erfin dung unterworfen werden. A method according to the patent claim, characterized in that the wastewater according to the main biochemical groups is kept separate from the start, if possible, and the individual portions are separately subjected to bacterial purification in sub-stages according to the invention.
CH134956D 1928-01-19 1928-01-19 Process for the biological purification of waste water. CH134956A (en)

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CH134956T 1928-01-19

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CH134956A true CH134956A (en) 1929-08-31

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CH134956D CH134956A (en) 1928-01-19 1928-01-19 Process for the biological purification of waste water.

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