DD256318B1

DD256318B1 - APPARATUS FOR ENZYME CATALYZED MICROBIAL OXIDATION IN WATER TREATMENT

Info

Publication number: DD256318B1
Application number: DD86298601A
Authority: DD
Inventors: Peter Ott; Volkmar Peukert; Claudia Menschel; Reinhold Feller; Reinhard Koch
Original assignee: Projekt Wasserwirtschaft Veb
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1990-04-11
Also published as: DD256318A1

Description

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich in an sich bekannter Weise unter dem Mündungsquerschnitt eines Treibstrahles ein axialzentrisch angeordnetes Führungsrohr befindet. Dieses Führungsrohr taucht im Ruhezustand in eine am Reäktorboden angeordnete Schicht aus Trägermaterial für Mikroorganismen und Enzyme ein. Die Oberkante des Führungsrohres befindet sich im Betriebszustand unter dem Wasserspiegel. An dessen Unterkante ist eine horizontal erweiterte Austrittsöffnung angeordnet. Die Abstände der Überlaufkante des Führungsrohres zum Flüssigkeitsspiegel des Reaktors sowie zum Mündungsquerschnitt der Treibstrahlleitung werden in Abhängigkeit vom geforderten Sekundär- und Gasvolumenstrom gewählt. Der Reaktor ist mit einer in bekannter Weise ausgebildeten Abzugseinrichtung versehen. Weiterhin ist es möglich, daß über der Filtermittelschicht ein oder mehrere zusätzliche Trägermaterialschichten mit geringerer Dichte als die Filtermittelschicht angeordnet sind.According to the invention the object is achieved in that in a conventional manner, an axially centered guide tube is located below the mouth of a jet propulsion jet. At rest, this guide tube dips into a layer of carrier material for microorganisms and enzymes arranged on the bottom of the recto plate. The upper edge of the guide tube is in the operating state below the water level. At the lower edge of a horizontally extended outlet opening is arranged. The distances between the overflow edge of the guide tube to the liquid level of the reactor and to the mouth cross-section of the jet jet line are selected depending on the required secondary and gas volume flow. The reactor is provided with a draw-off device designed in a known manner. Furthermore, it is possible for one or more additional carrier material layers with a lower density than the filter middle layer to be arranged above the filter medium layer.

Die Mündung des Führungsrohres ist vorzugsweise trichterförmig ausgebildet. Die Funktion ist wie folgt: Durch den Treibstrahl werden im Führungsrohr ein Sekundärvolumenstrom des zu behandelnden Mediums und ein Gasvolumenstrom aus mitgerissener Umgebungsluft erzeugt. Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Treibstrahl und dem Sekundärvolumenstrom wird zur Dispergierung des mitgerissenen Gases genutzt. Im Führungsrohr wird das Gas-Medium-Gemisch bis in die am Reaktorboden angeordnete Schicht aus Trägermaterial geführt und dort umgelenkt. Die aufsteigenden Gasblasen reißen die Körper dieser Schicht, die etwa 20 bis 25% des Reaktorvolumens beträgt, in einer Dreiphasenströmung mit nach oben. Die hohe Turbulenz gewährleistet eine stabile Wirbelschicht, deren Körper immer wieder zu Boden sinken und dort eine Filterschicht bilden, die als Fließbettfilter zum Führungsrohr hin in Bewegung ist und dort erneut aufwirbeln. Die Körner dienen gleichzeitig als Trägermaterial für die Mikroorganismen und für adsorptive Anlagerung der biologisch aktiven Biopolymere der Mikroorganismen, wodurch die autochthonen Enzyme während des Filtrationsprozesses immobilisiert und durch das Aufwirbeln erneut in den Prozeß zurückgeführt werden. Bei Verwendung von aktivem Trägermaterial wird der Prozeß durch diechemisorptive Sauerstoffanlagerung und die autokatalytische Wirkung aktiver Kohlenstoffträger in wäßriger Lösung sowie die Aktivierung der Grenzflächenwirkungen für biologisch persistente Substanzen effektiviert.The mouth of the guide tube is preferably funnel-shaped. The function is as follows: The propulsion jet generates a secondary volume flow of the medium to be treated and a gas volume flow of entrained ambient air in the guide tube. The velocity difference between the propulsion jet and the secondary volume flow is used to disperse the entrained gas. In the guide tube, the gas-medium mixture is guided to the arranged on the reactor bottom layer of carrier material and deflected there. The rising gas bubbles tear the bodies of this layer, which is about 20 to 25% of the reactor volume, upwards in a three-phase flow. The high turbulence ensures a stable fluidized bed, the body repeatedly sinking to the bottom and there form a filter layer, which is in motion as a fluidized bed filter towards the guide tube and stir it up again. The grains also serve as a carrier material for the microorganisms and for adsorptive addition of the biologically active biopolymers of the microorganisms, whereby the autochthonous enzymes are immobilized during the filtration process and returned to the process by the fluidization. Using active support, the process is enhanced by chemisorptive oxygen attachment and the autocatalytic action of active carbon supports in aqueous solution, as well as the activation of interfacial effects for biologically persistent substances.

Die aufsteigenden Gasblasen koaleszieren beim Aufsteigen mit den gasförmigen Stoffwechselprodukten der Mikroorganismen, wodurch diese an der Wasseroberfläche mit aus der flüssigen Phase ausgetragen werden und keine hemmenden Konzentrationen erreichen. Der Sekundärvolumenstrom wird deshalb als gasblasenarme Flüssigkeit mitgerissen und erneut mit Sauerstoff angereichert. Dieser Vorgang wiederholt sich je nach dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärvolumenstrom bis zu achtmal, wodurch eine hohe Sauerstoffausnutzung gewährleistet wird. Durch die auftretenden Gasblasen und die Horizontalkomponente, die der Sekundärvolumenstrom an der Flüssigkeitsoberfläche erzeugt, bleibt das Trägermaterial praktisch in der Dreiphasenwirbelzone, nur ein kleiner Prozentsatz wird mit in das Führungsrohr gerissen. Die Verwirbelung erfolgt so schonend, daß die Mikroorganismen nicht durch Scherkräfte bleibend vom Trägermaterial getrennt werden.The ascending gas bubbles coalesce on rising with the gaseous metabolites of microorganisms, whereby they are discharged at the water surface with out of the liquid phase and reach no inhibitory concentrations. The secondary volume flow is therefore entrained as a gas bubble-poor liquid and enriched again with oxygen. This process is repeated up to eight times, depending on the ratio between the primary and secondary flow rates, which ensures high oxygen utilization. Due to the gas bubbles occurring and the horizontal component that generates the secondary volume flow at the liquid surface, the carrier material remains practically in the three-phase vortex zone, only a small percentage is torn into the guide tube. The turbulence is so gentle that the microorganisms are not separated by shear forces permanently from the carrier material.

Die Größe der Scherkräfte im Führungsrohr ist vom Verhältnis Sekundär-/Primärförderung und von der Geschwindigkeitsdifferenz dieser beiden Strömungen abhängig. Die Wirksamkeit zum Zerreißen von Schlammpartikeln und -agglomeraten nimmt mit der Größe des Gasvolumenstromes und der Reaktortiefe zu.The magnitude of the shear forces in the guide tube depends on the secondary / primary promotion ratio and on the velocity difference between these two flows. Efficiency to rupture sludge particles and agglomerates increases with the size of the gas volumetric flow and the reactor depth.

An der Oberfläche der nicht aufgewirbelten Trägermaterialschicht stellt sich eine Horizontalströmung in Richtung Austrittsöffnung derTauchstrahlablenkeinrichtung ein. Dadurch werden die Körner an der Oberfläche kontinuierlich zu dieser Austrittsöffnung gefördert und mit verwirbelt. Es erfolgt somit eine ständige Regenerierung der obersten Schicht, wodurch.eine gute Durchgängigkeit des Filters gewährleistet wird.On the surface of the non-fluidized carrier material layer, a horizontal flow sets in the direction of the outlet opening of the Tauchstrahlablenkeinrichtung. As a result, the grains are conveyed to the surface continuously to this outlet opening and swirled with. There is thus a constant regeneration of the uppermost layer, whereby a good continuity of the filter is ensured.

Durch die Erfindung ist es möglich, einen Tauchstrahl-Dreiphasen-Schlaufenreaktor ohne zusätzliche Sekundärfördereinrichtung mit hoher Effektivität zu betreiben. Gegenüber bisherigen Behandlungsanlagen tritt eine wesentliche Prozeßbeschleunigung, eine Verkleinerung des Reaktorvolumens und eine Reduzierung des Energieaufwandes ein.By the invention it is possible to operate a submersible three-phase loop reactor without additional secondary conveyor with high efficiency. Compared to previous treatment plants enters a significant process acceleration, a reduction of the reactor volume and a reduction in energy consumption.

embodiments

Die Erfindung soll nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen und anhand einer Abbildung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments and with reference to an illustration.

example 1

Es wird der Einsatz als Biooxydator bei der Abwasserbehandlung beschrieben. Die Abbildung zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Ruhezustand.It describes the use as a bio-oxidizer in wastewater treatment. The figure shows the device according to the invention at rest.

Das Abwasser wird über die Treibstahl leitung 1 mit einem Mündungsdurchmesser von 20 mm und einer Geschwindigkeit von 10 m/s in das Führungsrohr 2, dessen Durchmesser 50 mm beträgt, eingeleitet. Der Abstand der Mündung der Treibstrahlleitung zum Flüssigkeitsspiegel beträgt 100mm und der Überstau zur Oberkante des Führungsrohres 3 ist mit 20mm festgelegt. An der Unterkante ist eine Austrittsöffnung 7 mit einem Durchmesser von 160mm angeordnet, die in eine Trägermaterialschicht 8 aus Aktivkohle mit einer Dichte von 1,5g/cm³ und eine Trägermaterialschicht 9 aus Plaste mit einer Dichte von 0,4g/cm³ eintaucht. Der Anteil der Aktivkohleschicht 8 beträgt etwa 15% und der des Plastmaterials 9 etwa 30% des Volumens der Vorrichtung. Unter diesen Schichten ist eine Filterschicht mit Drainage als Filtratabzug 11 am Boden der Vorrichtung angeordnet. Durch den Treibstrahl wird gleichzeitig Luft und ein Sekundärvolumenstrom des zu behandelnden Mediums aus der Vorrichtung mit in das Führungsrohr 2 gerissen. Die Schlaufe der Flüssigkeitsgasströmung ist auf der Abbildung mit links gerichteter Drehrichtung dargestellt. An der Austrittsöffnung wird der Strahl umgeleitet und tritt mit hoher Energie in die Trägermaterialschichten 8,9. Durch den Wasser-/Gasstrom wird ein Teil der Aktivkohle 8 und des Plastmaterials 9 fluidisiert und in eine Wirbelzone versetzt, die auf der Abbildung mit rechts gerichteter Drehrichtung dargestellt ist. Auf Grund der unterschiedlichen Dichte der Materialien sinkt die Aktivkohle ständig wieder auf den Boden, wodurch dort ein kontinuierlich fließender Filter entsteht. Das Plastmaterial bleibt so lange in Schwebe wie der Treibstrahl arbeitet. Der Flüssigkeitsspiegel wird durch eine Abzugseinrichtung 6 konstant gehalten.The waste water is introduced via the driving steel line 1 with a mouth diameter of 20 mm and a speed of 10 m / s in the guide tube 2, whose diameter is 50 mm. The distance between the mouth of the jet jet line to the liquid level is 100mm and the overflow to the top of the guide tube 3 is set at 20mm. At the lower edge, an outlet opening 7 with a diameter of 160 mm is arranged, which dips into a carrier material layer 8 of activated carbon with a density of 1.5 g / cm ³ and a carrier material layer 9 of plastic with a density of 0.4 g / cm ³ . The proportion of the activated carbon layer 8 is about 15% and that of the plastic material 9 about 30% of the volume of the device. Under these layers, a filter layer with drainage as filtrate outlet 11 is arranged at the bottom of the device. By the propulsion jet air and a secondary volume flow of the medium to be treated from the device is simultaneously torn into the guide tube 2. The loop of the liquid gas flow is shown on the left-hand rotation illustration. At the outlet opening, the beam is diverted and enters the substrate layers 8, 9 with high energy. By the water / gas flow, a portion of the activated carbon 8 and the plastic material 9 is fluidized and placed in a vortex zone, which is shown in the figure with right-handed direction of rotation. Due to the different density of the materials, the activated carbon sinks constantly back to the ground, creating a continuously flowing filter. The plastic material remains in suspension as long as the propulsion jet is working. The liquid level is kept constant by a discharge device 6.

Bei der Einleitung von Abwasser mit einem Gehalt an biologisch abbaubaren Stoffen und den natürlich enthaltenen Mikroorganismen kommt es in der Vorrichtung in kurzer Zeit zur Ausbildung eines biologischen Bewuchses auf den Aufwuchsträgern.In the introduction of wastewater containing biodegradable substances and the naturally contained microorganisms in the device in a short time to form a biological growth on the growth media.

Besonders günstige Bedingungen für die Besiedlung bietet die Aktivkohle, an der Sauerstoff, Nährstoffe, Enzyme und Mikroorganismen adsorbiert werden. Neben einer hohen Bioaktivität werden gleichzeitig die Enzyme wirksam, so daß es zu einem Abbau höhermolekularer, biologisch schwer abbaubarer Stoffe kommt. Durch das Wirbeln und das Fließen der Kohle im Fließbett wird ständig ein Teil der Biomasse abgerieben und homogenisiert. Dabei werden die biomasseeigenen Enzyme freigesetzt, bei der Filtration durch die Aktivkohle adsorbiert und erhöhen damit den Abbaugrad im Reaktor erheblich.Particularly favorable conditions for the settlement offers the activated carbon, are adsorbed on the oxygen, nutrients, enzymes and microorganisms. In addition to a high bioactivity, the enzymes are effective at the same time, so that there is a degradation of higher molecular weight, poorly biodegradable substances. By swirling and flowing the coal in the fluidized bed, a portion of the biomass is constantly abraded and homogenized. The biomass-own enzymes are released, adsorbed in the filtration by the activated carbon and thus increase the degree of degradation in the reactor considerably.

An dem ständig in Schwebe gehaltenen Plastematerial bildet sich ebenfalls ein biologischer Bewuchs aus. In dieser Schwebezone werden vorwiegend biologisch leicht abbaubare gelöste Stoffe oxydiert.At the constantly held in suspension plastic material also forms a biological growth. In this floating zone mainly readily biodegradable dissolved substances are oxidized.

Die Aufenthaltszeit ist so bemessen, daß das zu reinigende Abwasser 7mal im Kreislauf gefahren wird und damit 7mal einer Zweistufenbiologiebehandlung unterzogen wird.The residence time is such that the wastewater to be purified is circulated 7 times and thus subjected to a two-stage biology treatment 7 times.

Der Abbaueffekt beträgt 80% für CSV-Cr bei einer mittleren Raumbelastung.The degradation effect is 80% for CSV-Cr at a medium volume load.

Durch die Aktivierung der biologischen Prozesse bei gleichzeitiger Freisetzung von biomasseeigenen Enzymen und der mechanischen Beanspruchung kommt es zu einem Abbau der mit dem Treibstrahl eingeleiteten Nährstoffe und dispersverteilten Stoffe ohne wesentlichen Anfall von Bioschlamm. Ein wesentlicher Anteil der im Reaktor während der ablaufenden Prozesse produzierten Biomasse wird bei mittlerer Raumbelastung veratmet, wobei das entstehende Kohlendioxid ständig ausgestrippt und dadurch eine für die biologischen Prozesse schädliche Senkung des pH-Wertes vermieden wird. Der Anteil des Überschußschlammes ist gering.By activating the biological processes with the simultaneous release of biomass-specific enzymes and the mechanical stress, there is a degradation of the nutrients and disperse-distributed substances that are introduced with the jet of propellant without a significant accumulation of biosludge. A significant proportion of the biomass produced in the reactor during the running processes is inhaled at medium load, whereby the resulting carbon dioxide is constantly stripped out and thereby a lowering of the pH value, which is detrimental to the biological processes, is avoided. The proportion of excess sludge is low.

Der Vorteil der beschriebenen biologischen Abwasserbehandlungsanlage besteht in der hohen Abbauleistung bei kurzen Aufenthaltszeiten und dem geringen Schlammanfall. Hervorzuheben sind außerdem die Einfachheit und damit geringe Störanfälligkeit der konstruktiven Lösung sowie der Eintrag von zu behandelndem Medium, Gas, Energie und Kreislaufführung über eine einzige Förderpumpe. Die Raumbelastung wurde von 12...48kg BSB/m³ · d variiert.The advantage of the described biological wastewater treatment plant consists in the high degradation performance with short residence times and low sludge accumulation. Also noteworthy are the simplicity and thus low susceptibility of the constructive solution and the entry of medium to be treated, gas, energy and circulation through a single pump. The space load was varied from 12 ... 48kg BOD / m ³ · d.

Example 2

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des Einsatzes für die biologische Nitrifikation beschrieben.The invention will be described below with reference to the use for biological nitrification.

Bei Einsatz für die biologische Nitrifikation ist die Vorrichtung so zu bemessen, daß eine Aufenthaltszeit des zu behandelnden Wassers von mindestens 15 min gewährleistet wird.When used for biological nitrification, the device should be designed so that a residence time of the treated water of at least 15 min is guaranteed.

Als Aufwuchsträgermaterial wird ein Gemisch aus Aktivkohle und feinem Sand eingesetzt. Ist ein schnelles Einfahren der Anlage erforderlich, wird zumindest die Aktivkohle nach Möglichkeit auch der Sand mit Nitrifikanten angeimpft.As a growth medium, a mixture of activated carbon and fine sand is used. If a rapid retraction of the plant is required, at least the activated carbon is also inoculated if possible, the sand with nitrifying bacteria.

Das Rohwasser wird über die Treibstrahlleitung eingeleitet. Die Austrittsgeschwindigkeit beträgt 14m/s, der Abstand der Austrittsöffnung über dem Wasserspiegel wurde mit 200 mm und das Verhältnis des Durchmessers der Austrittsöffnung zum Durchmesser des Führungsrohres mit 2,5 festgelegt.The raw water is introduced via the jet fuel line. The exit velocity is 14 m / s, the distance of the outlet opening above the water level was set at 200 mm and the ratio of the diameter of the outlet opening to the diameter of the guide tube with 2.5.

Die Bauhöhe der Vorrichtung beträgt 4m. Die Durchmesser der Mündung der Treibstrahlleitung, des Führungsrohres und der Austrittsöffnung entsprechen Beispiel 1.The height of the device is 4m. The diameter of the mouth of the jet jet line, the guide tube and the outlet opening correspond to Example 1.

Beim Einfahren des Reaktors kann zusätzlich NH₄ dosiert werden, damit sich schnell eine stabile Nitrifikantenpopulation ausbildet. Im weiteren Betrieb sind größere Schwankungen der NH₄-Konzentration zulässig, ohne daß die Mikroorganismen dadurch beeinträchtigt werden. Ihre Wachstumsrate ist äußerst gering. Aus diesem Grunde muß bei der Verfahrensführung davon ausgegangen werden, daß die vorhandene Biomasse schonend behandelt wird und in der Vorrichtung zurückzuhalten ist.When the reactor is retracted, NH ₄ can additionally be metered in, so that a stable nitrification population is rapidly formed. In further operation, larger variations of the NH ₄ concentration are allowed without affecting the microorganisms. Their growth rate is extremely low. For this reason, it must be assumed in the process management that the existing biomass is treated gently and is to be retained in the device.

Am besten wird das dadurch erreicht, daß das behandelte Wasser als Filtrat abgezogen wird. Das setzt voraus, daß das Rohwasser nur so wenig Eisen enthalten darf, daß es im Filterbett zu keiner Enteisenung kommt. Besteht die Gefahr des Ausfallens von Eisenoxid muß vor der Nitrifikation eine Enteisenung durchgeführt werden.This is best achieved by withdrawing the treated water as a filtrate. This presupposes that the raw water may contain only so little iron, that it comes in the filter bed to no ironing. If there is a risk of iron oxide precipitation, deferrisation must be carried out before nitrification.

Bei Sicherung der erforderlichen Sauerstoffversorgung über den Anteil der in das Führungsrohr mitgerissenen Luft wird eine NH₄-Eliminierung von 95-99% erreicht. Das Ammonium setzt sich vollständig zu Nitrat um.By securing the required oxygen supply via the fraction of air entrained in the guide tube, an NH ₄ elimination of 95-99% is achieved. The ammonium completely converts to nitrate.

Die Vorteile des Einsatzes der beschriebenen Erfindung für die biologische Nitrifikation gegenüber anderen Verfahren bestehen in dem wesentlich geringeren Energieaufwand für den Sauerstoffeintrag, der Möglichkeit der Verringerung der Bauhöhe gegenüber den üblichen Verfahren wie z. B. der Biofiltration sowie der Möglichkeit der Kompaktierung bei geringstem Wartungsaufwand. Gleichzeitig werden dadurch die Voraussetzungen für den Einsatz in Containerwasserwerken und Kleinwasserwerken, die keine ständige Betreuung haben, geschaffen.The advantages of using the described invention for biological nitrification over other methods consist in the significantly lower energy consumption for the oxygen input, the possibility of reducing the height compared to the usual methods such. As the biofiltration and the possibility of compaction with the least maintenance. At the same time, this creates the conditions for use in containerized water plants and small water works that do not have permanent support.

Claims

claims:

1. A device for enzyme-catalyzed microbial oxidation in the water treatment according to the submersible jet principle, characterized in that in a conventional manner under the mouth cross-section of the propulsion jet (1) axially centered a guide tube (2) is arranged, the at rest in an introduced at the bottom of the reactor reactor Substrate (8, 9) for microorganisms and enzymes immersed, the upper edge (3) is in the operating state below the water level and at the lower edge has a horizontally extended outlet opening (7) and the device with a trained in a known manner trigger device (6,11 ) is provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that over the filter medium layer one or more additional carrier materials are arranged with a lower density than the filter middle layer.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the mouth of the guide tube is funnel-shaped.

For this 1 page drawing

Field of application of the invention

The invention relates to a device for the intensive oxidation of carbon and nitrogen compounds in wastewater treatment and drinking water treatment.

Characteristic of the known state of the art

Carrier biologies in loop reactors are used for specific wastewater treatment tasks. The Krupp-Katox process utilizes coal-based floating body contact masses with about 20% by volume, based on the reactor, of which 30% are fluidized in a fluidized bed portion by means of air aerators arranged at the bottom with riser channels for flow stabilization. The Airlift three-phase Katox reactor uses the mammoth pump principle in a loop reactor. Since the return region is free of gas bubbles (Chem.-Ing.-Techn., 56, 1984, No. 8, p. 605), there is a two-phase fluid / solid system, and oxygen gas utilization takes place only in the ascent channel, where there is a three-phase flow ,

The same disadvantages of the short contact time between oxidizing substance and registered atmospheric oxygen exist in other proposed methods (EP 0021 378 A1) or in the use of carrier materials in the normal activated sludge process, such as the Japanese Biocomb method, the Linpur method or the Bio-2. sludge process.

Jet-driven reactors have the disadvantage that locally a high oxygen enrichment occurs, while for the mixing of the reactor secondary conveyors (DD 138038) or other ways to improve the gas distribution in mammoth pump loop reactors (DD 202396) were provided. The pressure jet apparatuses use a propellant jet containing gas bubbles which is more highly compressible than a gas-free propulsion jet. Attempts have been made to reduce the likelihood of bladder contact and hence the coalescence rate. However, this additional energy had to be supplied to a second mixing device, whereby the efficiency of such methods has been reduced.

Another significant disadvantage of the known method is that the biogenic biopolymers, which are deposited by the microorganisms involved in the water treatment during the phase of their aging or as a result of inhomogeneities of nutrient or dissolved oxygen supply in the liquid phase, and with this without another Use can be removed from the reactor.

Object of the invention

The aim of the invention is by increased utilization of enlisted with propellant jet oxygen, by using autochthonous enzymes of microorganisms of water retention and by carrier fixation of microorganisms and enzymes while at storage of substrate and oxygen a significant process acceleration, reduction of reactor volume and reduction of energy consumption to reach the water treatment.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to develop a device, which is forced in a loop reactor without additional secondary conveyor in both flow directions of the loop oxygen contact. In addition, the registered energy target can be used to produce a fluidized bed of carrier materials for microorganisms and autochthonous enzymes without the addition of additional energy, wherein the abrasion of the biofilm from the carrier material is kept low. Optionally, the treated water is removed as a filtrate.