DE102019109328A1 - Process for treating wastewater in a sewage treatment plant, as well as sewage treatment plant - Google Patents
Process for treating wastewater in a sewage treatment plant, as well as sewage treatment plant Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019109328A1 DE102019109328A1 DE102019109328.7A DE102019109328A DE102019109328A1 DE 102019109328 A1 DE102019109328 A1 DE 102019109328A1 DE 102019109328 A DE102019109328 A DE 102019109328A DE 102019109328 A1 DE102019109328 A1 DE 102019109328A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sessile
- biomass
- suspended
- bsess
- shearing
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 106
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims abstract description 51
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 43
- 241001284676 Stomatepia mariae Species 0.000 claims abstract description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 44
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 28
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 12
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 12
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 5
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
-
- 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
- C02F3/006—Regulation methods for biological treatment
-
- 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
- C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
- C02F3/201—Perforated, resilient plastic diffusers, e.g. membranes, sheets, foils, tubes, hoses
-
- 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
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
- C02F3/303—Nitrification and denitrification treatment characterised by the nitrification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/38—Gas flow rate
-
- 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)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser (A) in einer Kläranlage (1) mit einem Klärbecken (1a), wobei das Abwasser (A) in dem Klärbecken (1a) von Mikroorganismen (Msess, Msus) biologisch durch Nitrifikation behandelt wird, wobei sich dazu in dem Klärbecken (1a) mindestens ein Trägerkörper (2) befindet, an dem jeweils sessile Biomasse (Bsess) aus sessilen Mikroorganismen (Msess) anwächst, wobei die sessilen Mikroorganismen (Msess) das Abwasser (A) mit einer sessilen Nitrifikationsrate (Nsess) biologisch behandeln, wobei sich suspendierte Biomasse (Bsus) aus suspendierte Mikroorganismen (Msus) in dem Abwasser (A) befindet, wobei die suspendierten Mikroorganismen (Msus) das Abwasser (A) mit einer suspendierten Nitrifikationsrate (Nsus) behandeln, und wobei ein Teil der sessilen Biomasse (Bsess) von dem mindestens einen Trägerkörper (2) kontrolliert abgeschert wird zum Reduzieren einer Schichtdicke (D) der sessilen Biomasse (Bsess).Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Abscheren der sessilen Biomasse (Bsess) von dem mindestens einen Tragekörper (2) in Abhängigkeit von die suspendierte Nitrifikationsrate (Nsus) betreffenden Parametern (Xabl, Xzul, tTS, TS, SVI, Nsus, D) derartig erfolgt, dass sich die suspendierte Nitrifikationsrate (Nsus) nach dem Abscheren erhöht.The invention relates to a method for treating wastewater (A) in a sewage treatment plant (1) with a clarifier (1a), the wastewater (A) in the clarifier (1a) being treated biologically by nitrification of microorganisms (Msess, Msus), for this purpose, there is at least one carrier body (2) in the clarifier (1a), on which sessile biomass (Bsess) from sessile microorganisms (Msess) grows, the sessile microorganisms (Msess) the wastewater (A) with a sessile nitrification rate ( Nsess) biologically treat, wherein there is suspended biomass (Bsus) from suspended microorganisms (Msus) in the wastewater (A), wherein the suspended microorganisms (Msus) treat the wastewater (A) with a suspended nitrification rate (Nsus), and where a Part of the sessile biomass (Bsess) is sheared off in a controlled manner from the at least one support body (2) in order to reduce a layer thickness (D) of the sessile biomass (Bsess). According to the invention, it is provided that s the shearing of the sessile biomass (Bsess) from the at least one support body (2) as a function of the parameters (Xabl, Xzul, tTS, TS, SVI, Nsus, D) pertaining to the suspended nitrification rate (Nsus) takes place in such a way that the suspended Increased nitrification rate (Nsus) after shearing.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser in einer Kläranlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie eine Kläranlage.The invention relates to a method for treating waste water in a sewage treatment plant according to the preamble of
Biologisch reinigende Kläranlagen, die nach dem IFAS Verfahren arbeiten, weisen herkömmlicherweise ein Klärbecken auf, in dem das Abwasser als Belebtschlamm an Trägerkörpern, beispielsweise Festbetten, vorbeigeführt wird (IFAS-System). Die Trägerkörper weisen eine große Oberfläche auf, an der sich Mikroorganismen aus dem Belebtschlamm absetzen. Die suspendierte und die sessile Biomasse ernähren sich von Schad- bzw. Nährstoffen im Abwasser und wandeln diese um, z.B. beim Abbau von Ammonium durch Nitrifikation. Die Umwandlungsprozesse des Kohlenstoffabbaus und der Nitrifikation benötigen Sauerstoff, der über Belüftungssysteme in Form von Luftblasen in das Abwasser eingetragen wird.Biologically cleaning wastewater treatment plants that work according to the IFAS process conventionally have a clarifier in which the wastewater is carried as activated sludge past carrier bodies, for example fixed beds (IFAS system). The carrier bodies have a large surface on which microorganisms from the activated sludge settle. The suspended and the sessile biomass feed on pollutants or nutrients in the wastewater and convert them, e.g. in the breakdown of ammonium through nitrification. The conversion processes of carbon degradation and nitrification require oxygen, which is introduced into the wastewater in the form of air bubbles via ventilation systems.
Durch das Anhaften und Aufwachsen von Biomasse auf den Trägerkörpern kann die sessile Biomasse länger im System verbleiben, als die suspendierte Biomasse. Hierdurch erhalten langsam wachsende Mikroorganismen bessere Wachstumsbedingungen als in der Suspension. Nitrifizierende Spezies wachsen meist langsamer als Mikroorganismen, die Kohlenstoffabbau betreiben. Daher wird das Wachstum nitrifizierender Spezies in der sessilen Biomasse begünstigt. Hierdurch kann eine sessile Nitrifikationsrate, d.h. das Abbauen der Schadstoffe durch die sessilen Mikroorganismen, bis zu einer gewissen Schichtdicke der sessilen Biomasse erhöht werden. Ab einer gewissen Schichtdicke können untere Schichten der sessilen Biomasse nicht oder nur noch in geringem Maße an der Nitrifikation beitragen, da sie weniger gut versorgt werden und keine Angriffsfläche mehr für die Schadstoffe bieten. Dadurch ist auch ein beständiges Vermehren bzw. Nachwachsen der sessilen Biomasse nicht mehr sichergestellt. Daher ist zum Beibehalten eines sinnvollen sessilen Schlammalters in gewissen Zeiträumen ein Abscheren der sessilen Biomasse erforderlich.Because biomass adheres and grows on the carrier bodies, the sessile biomass can remain in the system longer than the suspended biomass. This gives slowly growing microorganisms better growth conditions than in the suspension. Nitrifying species usually grow more slowly than microorganisms that break down carbon. Hence the growth of nitrifying species in the sessile biomass is favored. This allows a sessile nitrification rate, i. the breakdown of pollutants by the sessile microorganisms, up to a certain layer thickness of the sessile biomass. Above a certain layer thickness, the lower layers of the sessile biomass cannot contribute to the nitrification, or only to a small extent, because they are less well supplied and no longer offer a target for the pollutants to attack. As a result, a constant increase or regrowth of the sessile biomass is no longer ensured. Therefore, in order to maintain a meaningful sessile sludge age, the sessile biomass has to be sheared off in certain periods of time.
Derartige Abschervorgänge sind beispielhaft in
In dem oben beschriebenen Belebtschlammverfahren tragen nicht nur die sessilen Mikroorganismen, sondern auch suspendierte Mikroorganismen zur Abwasserbehandlung bei. Diese befinden sich schwebend oder schwimmend in der Suspension und behandeln das Abwasser ebenfalls durch Nitrifikation, so dass die Gesamt-Nitrifikationsrate der Kläranlage durch die oben beschriebene sessile Nitrifikationsrate und durch eine suspendierte Nitrifikationsrate bestimmt wird. Eine gezielte Anpassung bzw. Steigerung der suspendierten Nitrifikationsrate zum Optimieren des Gesamtprozesses ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt. Vielmehr wird im herkömmlichen Belebtschlammverfahren mit Trägerkörpern bzw. IFAS-Systemen lediglich das Ziel verfolgt, die Gesamt-Nitrifikationsrate durch optimiertes Ergänzen von sessiler Biomasse auf den Trägerkörpern zu steigern.In the activated sludge process described above, not only the sessile microorganisms but also the suspended microorganisms contribute to the wastewater treatment. These are suspended or floating in the suspension and also treat the wastewater by nitrification, so that the overall nitrification rate of the sewage treatment plant is determined by the sessile nitrification rate described above and by a suspended nitrification rate. A specific adaptation or increase of the suspended nitrification rate to optimize the overall process is not known from the prior art. Rather, in the conventional activated sludge process with support bodies or IFAS systems, the aim is merely to increase the overall nitrification rate by optimally adding sessile biomass to the support bodies.
Ausgehend davon ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser in einer Kläranlage anzugeben, mit dem in einfacher Weise eine hohe Gesamt-Nitrifikationsrate erzielt werden kann, indem gezielt die Nitrifikationsleistung in der Suspension angehoben wird. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, eine Kläranlage zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.Starting from this, the object of the invention is to provide a method for treating wastewater in a sewage treatment plant, with which a high overall nitrification rate can be achieved in a simple manner by specifically increasing the nitrification performance in the suspension. The object of the invention is also to provide a sewage treatment plant for carrying out the method.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Kläranlage nach dem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.This object is achieved by a method according to
Demnach ist in einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgesehen, dass das Abscheren bzw. das Ablösen oder Abtragen von sessiler Biomasse von dem mindestens einen Tragekörper, beispielsweise in Form einer suspendierten Schlammflocke, die damit in die Suspension des Abwassers übergeht, in Abhängigkeit von die suspendierte Nitrifikationsrate betreffenden bzw. beeinflussenden Parametern gezielt derartig erfolgt, dass sich die suspendierte Nitrifikationsrate nach dem Abscheren erhöht.Accordingly, it is provided in a method according to the preamble of
Vorteilhafterweise wird somit die Gesamt-Nitrifikationsrate dadurch erhöht, dass die suspendierte Nitrifikationsrate gezielt gesteigert wird. Dies erfolgt dadurch, dass in gezielter Weise Schlammflocken mit hohem Biomassealter und hoher Dichte an nitrifizierenden Mikroorganismen von der sessilen Biomasse am Trägerkörper abgelöst und in die Suspension übertragen werden. Dadurch kann die ursprünglich sessile Biomasse, die nunmehr als suspendierte Biomasse in die Suspension übergegangen ist, mit einer größeren Angriffsfläche auf die Schadstoffe einwirken, da die abgescherte Schlammflocke nun vollumfänglich bzw. mit einer dreidimensionalen Grenzfläche in der Suspension schwebt. Demgegenüber ist bei der sessilen Biomasse lediglich eine flächige bzw. zweidimensionale Grenzfläche am Trägerkörper vorhanden. Damit kann die suspendierte Nitrifikationsrate bereits stark erhöht werden.The overall nitrification rate is thus advantageously increased in that the suspended nitrification rate is increased in a targeted manner. This takes place in that sludge flakes with a high biomass age and high density of nitrifying microorganisms are detached from the sessile biomass on the carrier body and transferred into the suspension in a targeted manner. As a result, the originally sessile biomass, which has now passed into the suspension as suspended biomass, can act on the pollutants with a larger area of attack, since the sheared sludge flake now floats completely or with a three-dimensional interface in the suspension. In contrast, with sessile biomass, only a flat or two-dimensional interface on the support body. This means that the suspended nitrification rate can already be greatly increased.
Somit werden bei dem erfindungsgemäßen Behandlungsprozess die Beschaffenheit bzw. die Aktivität der abgescherten Schlammflocke gezielt kontrolliert bzw. eingestellt, um die daraus folgende suspendierte Nitrifikationsrate maßgeblich zu beeinflussen. Dies spielt bei dem herkömmlichen Belebtschlammverfahren mit einem IFAS-System eher eine untergeordnete Rolle, da der Abscherprozess üblicherweise lediglich zum Optimieren der sessilen Nitrifikationsrate stattfindet, d.h. Folgeprozesse in der Suspension nicht betrachtet werden.Thus, in the treatment process according to the invention, the nature or the activity of the sheared sludge flakes are specifically controlled or adjusted in order to significantly influence the suspended nitrification rate that follows. This plays a subordinate role in the conventional activated sludge process with an IFAS system, since the shearing process usually only takes place to optimize the sessile nitrification rate, i.e. Subsequent processes in the suspension are not considered.
Im Gegensatz dazu wird der biologischen Aktivität der sessilen Biomasse im erfindungsgemäßen Verfahren weniger Bedeutung beigemessen als der biologischen Aktivität der abgescherten Biomasse bzw. der suspendierten Biomasse. Dies kann vorteilhafterweise deshalb geschehen, da die biologische Aktivität bzw. die suspendierte Nitrifikationsrate der suspendierten Biomasse beim erfindungsgemäßen Verfahrensablauf einen sehr viel höheren Anteil an der Gesamt-Nitrifikationsrate hat als die sessile Nitrifikationsrate. Der Abscherprozess findet damit maßgeblich auf Grundlage der suspendierten Nitrifikationsrate sowie eines optimierten Wachstums der sessilen Biomasse am Trägerkörper statt, so dass ein Übergang in die Suspension und ein hohes Biomassealter der sessilen Biomasse dauerhaft sichergestellt werden kann. Wie sich die sessile Nitrifikationsrate entwickelt, spielt dabei eine untergeordnete Rolle, da diese nur noch einen sehr geringen Anteil an der Gesamt-Nitrifikationsrate ausmacht.In contrast, the biological activity of the sessile biomass in the method according to the invention is given less importance than the biological activity of the sheared biomass or the suspended biomass. This can advantageously take place because the biological activity or the suspended nitrification rate of the suspended biomass in the process according to the invention has a very much higher proportion of the total nitrification rate than the sessile nitrification rate. The shearing process thus takes place largely on the basis of the suspended nitrification rate as well as an optimized growth of the sessile biomass on the carrier body, so that a transition into the suspension and a high biomass age of the sessile biomass can be permanently ensured. How the sessile nitrification rate develops plays a subordinate role, since it only makes up a very small proportion of the total nitrification rate.
Lediglich als Nebeneffekt kann bewirkt werden, dass durch das Abscheren untere Schichten der sessilen Biomasse freigelegt werden und diese zusätzlich am Behandlungsprozess beitragen können. Die sessile Nitrifikationsrate kann dabei gemäß einer Ausbildung auch als zusätzlicher Parameter herangezogen werden, um das Abscheren zu kontrollieren.The only side effect that can be achieved is that the shearing off exposes lower layers of the sessile biomass and these can also contribute to the treatment process. According to one embodiment, the sessile nitrification rate can also be used as an additional parameter in order to control the shearing.
Vorteilhafterweise sind die abgescherten Schlammflocken vergleichsweise reich an nitrifizierenden Organismen und weisen eine vergleichsweise hohe Dichte gegenüber der suspendierten Biomasse, die ebenfalls in Form von suspendierten Schlammflocken in der Suspension schwimmt bzw. schwebt. Dadurch kann erreicht werden, dass dieser Schlamm bzw. die aktive suspendierte Biomasse über ihr gutes Absetzverhalten im Prozess besser aufkonzentiert werden kann, als in konventionellen Verfahren, da sich diese sehr schnell in der Nachklärung absetzt. Dadurch können auch das Schlammalter der Suspension und damit die suspendierte Nitrifikationsrate gezielt und dauerhaft erhöht werden. Dadurch kann auch schneller auf Lastspitzen reagiert werden, da die Menge an aktiver Biomasse im Prozess kurzfristig erhöht werden kann. Damit kann ein Optimum zwischen erzielbarem Schlammalter und erforderlicher Abscherung erreicht werden.Advantageously, the sheared sludge flakes are comparatively rich in nitrifying organisms and have a comparatively high density compared to the suspended biomass, which also floats or floats in the suspension in the form of suspended sludge flakes. As a result, it can be achieved that this sludge or the active suspended biomass can be concentrated better in the process than in conventional processes because of their good settling behavior, since this settles very quickly in the secondary clarification. This also allows the sludge age of the suspension and thus the suspended nitrification rate to be increased in a targeted and permanent manner. This means that it is also possible to react more quickly to peak loads, as the amount of active biomass in the process can be increased for a short time. In this way an optimum between the achievable sludge age and the required shearing can be achieved.
Das Abscheren der sessilen Biomasse von den Trägerkörpern kann vorzugsweise dadurch gezielt kontrolliert werden, dass eine bestimmte Intensität an in das Abwasser eingeblasenen Luftblasen eingestellt wird, wobei die Luftblasen von einem die Mikroorganismen mit Sauerstoff versorgenden Belüftungssystem bereitgestellt werden. Dies kann beispielsweise ein Belüftungsschlauch mit Löchern sein, durch den Luft oder Sauerstoff gepumpt werden kann, der dann in Form von Luftblasen durch die Löcher in das Abwasser gelangt. Somit wird vorteilhafterweise auf eine Vorrichtung zum Abscheren der sessilen Biomasse zurückgegriffen, die bereits vorhanden und einfach anzusteuern und zu kontrollieren ist. Damit können weitere Anpassungen der Kläranlage entfallen.The shearing of the sessile biomass from the carrier bodies can preferably be controlled in a targeted manner by setting a certain intensity of air bubbles blown into the waste water, the air bubbles being provided by a ventilation system that supplies the microorganisms with oxygen. This can, for example, be a ventilation hose with holes through which air or oxygen can be pumped, which then passes through the holes into the waste water in the form of air bubbles. Thus, a device for shearing off the sessile biomass is advantageously used, which is already available and easy to activate and control. This means that further adjustments to the sewage treatment plant can be omitted.
Somit ist lediglich dafür zu sorgen, dass die Intensität der Luftblasen zum entsprechenden Zeitpunkt derartig angepasst wird, dass sich die sessile Biomasse ablösen und als abgescherte Schlammflocke in die Suspension übergehen kann, um darin wie beschrieben als suspendierte Biomasse die suspendierte Nitrifikationsrate stark zu erhöhen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass eine Intensität der Luftblasen eingestellt wird, die zumindest phasenweise größer ist als die Intensität, die üblicherweise zum Versorgen der Mikroorganismen mit Sauerstoff über dieses Belüftungssystem eingestellt ist.It is therefore only necessary to ensure that the intensity of the air bubbles is adjusted at the appropriate point in time in such a way that the sessile biomass can detach and pass into the suspension as sheared sludge flakes in order to greatly increase the suspended nitrification rate therein as suspended biomass as described. This can be achieved, for example, by setting an intensity of the air bubbles that is at least in phases greater than the intensity that is usually set for supplying the microorganisms with oxygen via this ventilation system.
Dies kann durch einen kurzzeitigen Puls oder aber über einen längeren Zeitraum erfolgen, wobei die Intensität vorzugsweise in einer Regelschleife in Abhängigkeit der suspendierten Nitrifikationsrate und/oder einer Zulaufkonzentration an Schadstoffen im zugeführten Abwasser eingestellt wird. Dadurch kann gezielt zum jeweiligen Zeitpunkt auf die Umstände in der Kläranlage reagiert werden.This can be done with a short pulse or over a longer period of time, the intensity preferably being set in a control loop as a function of the suspended nitrification rate and / or an inflow concentration of pollutants in the wastewater supplied. This enables a targeted response to the circumstances in the sewage treatment plant at the relevant point in time.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das Abscheren durch eine mechanische Abschereinrichtung erzielt wird, die die sessile Biomasse von dem mindestens einen Tragekörper mechanisch ablöst.Alternatively or in addition, it can be provided that the shearing is achieved by a mechanical shearing device that mechanically detaches the sessile biomass from the at least one support body.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Abscheren der sessilen Biomasse von dem mindestens einen Tragekörper zu einem Abscherzeitpunkt über einen Abscherzeitraum erfolgt, wobei der Abscherzeitpunkt und/oder der Abscherzeitraum in Abhängigkeit einer Schichtdicke der sessilen Biomasse auf dem mindestens einen Tragekörper und/oder einem TS-Gehalt in der Suspension und/oder dem ermittelten Schlammalter der Suspension und/oder von Zulaufmengen und/oder Zulaufkonzentrationen und/oder Ablaufkonzentrationen und/oder der suspendierten Nitrifikationsrate und/oder einem Schlammvolumenindex gewählt werden, zum gezielten Erhöhen der suspendierten Nitrifikationsrate. Auch andere übliche Regelparameter können berücksichtigt werden.It is also preferably provided that the shearing of the sessile biomass from the at least one support body takes place at a time of shearing off over a shearing period, the time of shearing off and / or the time of shearing off depending on a layer thickness of the sessile biomass on the at least one support body and / or a TS- Content in the suspension and / or the determined sludge age Suspension and / or of inflow quantities and / or inflow concentrations and / or outflow concentrations and / or the suspended nitrification rate and / or a sludge volume index are selected for the targeted increase of the suspended nitrification rate. Other common control parameters can also be taken into account.
Somit können eine Vielzahl an Parametern angesetzt werden, die die suspendierte Nitrifikationsrate bestimmten bzw. aus denen auf eine Veränderung der suspendierten Nitrifikationsrate geschlossen werden kann und in Abhängigkeit derer eine Abscherung stattfinden kann, um infolge dessen die suspendierte Nitrifikationsrate noch weiter zu erhöhen. Auch das Biomassealter der sessilen Biomasse und/oder die sessile Nitrifikationsrate kann zur Auswahl des Abscherzeitpunktes und des Abscherzeitraums beitragen, um insbesondere ein Nachwachsen der sessilen Biomasse sicherzustellen bzw. den Behandlungsprozess zu optimieren.Thus, a large number of parameters can be set which determine the suspended nitrification rate or from which a change in the suspended nitrification rate can be concluded and depending on which a shearing can take place in order to increase the suspended nitrification rate even further as a result. The biomass age of the sessile biomass and / or the sessile nitrification rate can also contribute to the selection of the shear time and the shear period, in particular to ensure regrowth of the sessile biomass or to optimize the treatment process.
Vorzugsweise findet die Einstellung des Abscherzeitpunktes und/oder des Abscherzeitraumes in einer Regelschleife in Abhängigkeit der suspendierten Nitrifikationsrate als Regelgröße statt. Demnach wird die suspendierten Nitrifikationsrate in Abhängigkeit der weiteren Parameter durch das Abscheren gezielt angepasst, insbesondere maximiert, und innerhalb der möglichen Grenzen nachgeregelt.The setting of the shearing time and / or the shearing period preferably takes place in a control loop as a function of the suspended nitrification rate as a control variable. Accordingly, the suspended nitrification rate is specifically adapted, in particular maximized, and readjusted within the possible limits as a function of the further parameters by the shearing.
Weiterhin ist eine Kläranlage zum biologischen Behandeln von Abwasser durch Nitrifikation, insbesondere nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, beansprucht, die eine Steuereinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, das Abscheren der sessilen Biomasse von dem mindestens einen Tragekörper durch eine entsprechende Vorrichtung (Belüftungssystem oder mechanische Abschereinrichtung) in Abhängigkeit von die suspendierte Nitrifikationsrate betreffenden bzw. beeinflussenden Parametern derartig zu bewirken, dass sich die suspendierte Nitrifikationsrate nach dem Abscheren erhöht.Furthermore, a sewage treatment plant for the biological treatment of wastewater by nitrification, in particular according to a method according to the invention, is claimed, which has a control device which is designed to shear off the sessile biomass from the at least one support body by a corresponding device (ventilation system or mechanical shear device) Depending on the parameters relating to or influencing the suspended nitrification rate, the effect is that the suspended nitrification rate increases after shearing.
Der mindestens eine Trägerkörper kann dabei vorzugsweise als ein Festbett, vorzugsweise aus Kunststoff oder textilem Stoff, ausgebildet sein, um ein möglichst effizientes Anwachsen der sessilen Biomasse zu ermöglichen.The at least one carrier body can preferably be designed as a fixed bed, preferably made of plastic or textile material, in order to enable the sessile biomass to grow as efficiently as possible.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht einer Kläranlage.
-
1 a schematic view of a sewage treatment plant.
In
Das Abwasser
Die sessilen Mikroorganismen
Das Wachstum dieser sessilen Mikroorganismen
Als weiterer biologisch aktiver Bestandteil der Kläranlage
Gegenüber herkömmlichen Kläranlagen
Mit dem Abscheren wird aus der sessilen Biomasse
Weiterhin besitzt jede abgescherte Schlammflocke
Gleichzeitig kann der verbleibende Teil der nicht abgescherten sessilen Biomasse
Bei herkömmlichen IFAS-Prozessen wird dem Prozess des Abscherens keine besondere Bedeutung zugemessen, d.h. die Gesamt-Nitrifikationsrate
Erreicht wird das Ablösen bzw. das Abscheren der sessilen Biomasse
Die Abscherung erfolgt hierbei in Abhängigkeit von gewissen Parametern, wobei dazu eine Steuereinrichtung
Demnach kann eine kontrollierte Abscherung für einen kurzen oder längeren Abscherzeitraum
Vorzugsweise erfolgt das Abscheren dabei ergänzend auch auf Basis des Biomassealters
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KläranlageSewage treatment plant
- 1 a1 a
- KlärbeckenClarifier
- 1b1b
- NachklärungAfter clarification
- 22
- TrägerkörperCarrier body
- 33
- BelüftungssystemVentilation system
- 3a3a
- BelüftungsschlauchVentilation hose
- 3b3b
- Löcher im BelüftungsschlauchHoles in the ventilation tube
- 44th
- SteuereinrichtungControl device
- 55
- mechanische Abschereinrichtungmechanical cutting device
- 66th
- Sensorsensor
- AA.
- Abwassersewage
- BaBa
- BiomassealterBiomass age
- BsessBsess
- sessile Biomassesessile biomass
- BsusBsus
- suspendierte Biomassesuspended biomass
- DD.
- SchichtdickeLayer thickness
- dtGerman
- AbscherzeitraumShear period
- FsusFsus
- suspendierte Schlammflockesuspended sludge flake
- FshearFshear
- abgescherte Schlammflockesheared flake of mud
- II.
- Intensitätintensity
- LL.
- LuftblasenAir bubbles
- MsessMsess
- sessile Mikroorganismensessile microorganisms
- MsusMsus
- suspendierte Mikroorganismensuspended microorganisms
- NgesNges
- Gesamt-NitrifikationsrateTotal nitrification rate
- NsessNsess
- sessile Nitrifikationsratesessile nitrification rate
- NsusNsus
- suspendierte Nitrifikationsratesuspended nitrification rate
- SS.
- SchadstoffPollutant
- tTStTS
- SchlammalterMud age
- tt
- AbscherzeitpunktShear time
- TSTS
- TS-GehaltTS content
- SVISVI
- SchlammvolumenindexSludge volume index
- XablXabl
- AblaufkonzentrationEffluent concentration
- XzulXzul
- ZulaufkonzentrationFeed concentration
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 0201924 A2 [0004]EP 0201924 A2 [0004]
- WO 03/076350 A1 [0004]WO 03/076350 A1 [0004]
- EP 1088793 A1 [0004]EP 1088793 A1 [0004]
- DE 2235470 A1 [0004]DE 2235470 A1 [0004]
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019109328.7A DE102019109328B4 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Process for treating wastewater in a sewage treatment plant, as well as sewage treatment plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019109328.7A DE102019109328B4 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Process for treating wastewater in a sewage treatment plant, as well as sewage treatment plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019109328A1 true DE102019109328A1 (en) | 2020-10-15 |
DE102019109328B4 DE102019109328B4 (en) | 2024-10-17 |
Family
ID=72613504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019109328.7A Active DE102019109328B4 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Process for treating wastewater in a sewage treatment plant, as well as sewage treatment plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019109328B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4282832A1 (en) | 2022-05-25 | 2023-11-29 | Arnold Jäger Holding GmbH | Method and system for generating granular sludge |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3520652A1 (en) * | 1985-06-08 | 1986-12-11 | Water Engineering and Plant Construction GtA reg. Trust, Vaduz | Clarification tank for the aerobic or facultative purification of organic waste waters |
DE19623592C1 (en) * | 1996-06-13 | 1998-01-02 | Hahnewald Gmbh Chemisch Physik | Process and reactor for the continuous microbiological treatment of highly contaminated wastewater using a floatable carrier material |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2235470C3 (en) | 1972-07-20 | 1974-12-05 | Maschinenfabrik Hellmut Geiger, 7500 Karlsruhe | Method for operating a trickling filter and trickling filter for carrying out the method |
EP0201924A3 (en) | 1985-05-15 | 1988-07-13 | Water Engineering and Plant Construction GtA reg.Trust | Process and apparatus for waste water purification |
DE19947517A1 (en) | 1999-10-01 | 2001-04-05 | Norddeutsche Seekabelwerk Gmbh | Fluid treatment apparatus and method of making the same |
DE10211745A1 (en) | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Norddeutsche Seekabelwerk Gmbh | Trickling filter and device for at least partial removal of the vegetation on filling material of the trickling filter |
DE102016109802A1 (en) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Arrangement for the treatment of waters with at least two immersion bodies and method for the treatment of waters hereby |
-
2019
- 2019-04-09 DE DE102019109328.7A patent/DE102019109328B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3520652A1 (en) * | 1985-06-08 | 1986-12-11 | Water Engineering and Plant Construction GtA reg. Trust, Vaduz | Clarification tank for the aerobic or facultative purification of organic waste waters |
DE19623592C1 (en) * | 1996-06-13 | 1998-01-02 | Hahnewald Gmbh Chemisch Physik | Process and reactor for the continuous microbiological treatment of highly contaminated wastewater using a floatable carrier material |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4282832A1 (en) | 2022-05-25 | 2023-11-29 | Arnold Jäger Holding GmbH | Method and system for generating granular sludge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019109328B4 (en) | 2024-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69207322T2 (en) | Process and plant for biological wastewater treatment | |
DE69918414T2 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR TREATING WASTEWATER WITH AN ANERAL FLOW REACTOR | |
DE3618029A1 (en) | WASTE WATER TREATMENT METHOD | |
CH621752A5 (en) | ||
DE102019108410A1 (en) | Method and apparatus for biological treatment of nitrogen | |
EP2196438B1 (en) | Method for load-independent regulation of nitrification and denitrification in waste water treatment facilities with advanced denitrification | |
EP1925598A1 (en) | Vertical-Horizontal Filtration device for the biological treatment of waste water | |
DE2454426A1 (en) | PROCESS FOR TREATMENT OF RAW WASTEWATER AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT THE PROCESS | |
DE102019109328B4 (en) | Process for treating wastewater in a sewage treatment plant, as well as sewage treatment plant | |
DE3833185C2 (en) | ||
DE102016113796A1 (en) | Method and plant for further microbiological purification of nitrogenous wastewater | |
DE69928443T2 (en) | METHOD FOR THE TREATMENT OF WASTEWATER IN A BIOFILTER BY SIMULTANEOUS NITRIFICATION / DENITRIFICATION | |
DE69313852T2 (en) | METHOD FOR TREATING WATER | |
DE19819875C1 (en) | Fuzzy logic process to regulate and control the ventilation of intermittently operated water treatment | |
EP4065522B1 (en) | Method for the biological purification of nitrate-containing wastewater | |
DE102015002850A1 (en) | Sequence of wastewater treatment processes | |
DE19716939C2 (en) | Process and wastewater treatment plant for the biological treatment of dye-containing wastewater from the textile and leather industry | |
EP0938455A2 (en) | Biological waste water purification process and device | |
DE102017116842A1 (en) | Apparatus for recycling deposits of a sewage treatment system | |
DE19853906C2 (en) | Process and arrangement for cleaning leachate | |
WO2015169702A1 (en) | Method and plant for biological wastewater treatment | |
DE102007034133B4 (en) | Method for operating a sewage treatment plant | |
EP3067330B1 (en) | Water treatment plant and process for the treatment of urea containing water | |
EP0503546A1 (en) | Process for biological purification of water | |
DE19843967A1 (en) | Process for the denitrification of waste water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |