DE19963275A1 - Verfahren zur biologischen Reinigung von Ammoniumperchlorat-haltigem Wasser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Ammoniumperchlorit-haltigem Wasser, das dadurch gekennzeichnet ist, daß DOLLAR A - die wäßrige Lösung von Ammoniumperchlorat in einem ersten aeroben Reaktor mit aktiviertem Schlamm, der nitrifizierende Mikroorganismen enthält, in Gegenwart von mindestens einer anorganischen Kohlenstoffquelle und Nährstoffen für den Metabolismus der Mikroorganismen in Kontakt gebracht wird, und DOLLAR A - dann der flüssige Strom aus dem ersten Reaktor in einem zweiten anoxischen Reaktor mit aktiviertem Schlamm, der denintrifizierende Mikroorganismen und Mikroorganismen, die Perchlorationen reduzieren, enthält, in Gegenwart von mindestens einer organischen Kohlenstoffquelle und Nährstoffen für den Metabolismus der Mikroorganismen in Kontakt gebracht wird. DOLLAR A Mit dem Verfahren können wäßrige Lösungen behandelt werden, die sehr große Mengen von Ammoniumperchlorat enthalten, und es können gleichzeitig die Ammoniumionen in molekularen Stickstoff und die Perchlorationen in Chloridionen umgewandelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Was­ ser, in dem Ammoniumperchlorat gelöst ist, wobei eine bio­ logische Behandlung durchgeführt wird. Sie betrifft insbe­ sondere die Behandlung von industriellen Abwässern, die mit Ammoniumperchlorat, das aus Propergolen stammt, verunrei­ nigt sind.

Die Propergole sind nur für eine begrenzte Zeitdauer zuver­ lässig, danach müssen sie vernichtet werden. Sie können durch Verbrennen vernichtet werden, durch die Verbrennung wird jedoch toxischer Rauch freigesetzt, was unbefriedigend ist. Ein vorteilhafteres Verfahren besteht darin, die Pro­ pergole unter Wasser zu zerkleinern. Die Propergole und insbesondere Propergole aus Raketen und Flugkörpern enthal­ ten im allgemeinen mehr als 50% Ammoniumperchloratpulver. Das zum Zerkleinern eingesetzte Wasser enthält daher einen hohen Mengenanteil von Ammoniumperchlorat in gelöster Form. Aus Umweltschutzgründen ist es nicht möglich, diese Wässer, die gleichzeitig Ammoniumionen und Perchlorationen enthal­ ten, die durch Dissoziation von Ammoniumperchlorat entste­ hen und bei denen es sich um Schadstoffe handelt, in die Natur abzugeben.

Es wurden bereits einige Behandlungsverfahren beschrieben, um in Wasser gelöste Chlorate und Perchlorate zu beseiti­ gen.

Gemäß dem Patent FR 2 138 231 und dem korrespondierenden Patent US 3 755 156 besteht das Verfahren darin, die indu­ striellen Abwässer zunächst mit häuslichen Abwässern zu vermischen und dann die Chlorate und Perchlorate in einem anoxischen Reaktor auf biologischem Weg zu reduzieren, wo­ bei der biochemische Sauerstoffverbrauch des Gemisches die Sauerstoffmenge, die in Form von anorganischen Verbindungen gebunden ist, um mindestens 20 mg/l übersteigen muß. Gemäß diesem Verfahten ist es erforderlich, große Mengen häusli­ cher Abwässer einzusetzen, damit der gewünschte Wert für den biochemischen Sauerstoffverbrauch erreicht wird. Die zulässige Ammoniumperchlorat-Konzentration in dem zu reini­ genden Wasser ist nur gering und liegt in der Größenordnung von 150 mg/l.

Ein verbessertes Verfahren, das in dem Patent FR 2 277 045 und dem korrespondierenden Patent US 3 943 055 beschrieben ist, besteht darin, das oben beschriebene Verfahren durch­ zuführen, wobei jedoch ein spezieller Stamm von Mikroorga­ nismen eingearbeitet wird, die als Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 bezeichnet werden. Die Ammoniumperchlorat- Konzentration, die in der wäßrigen Lösung zulässig ist, ist wiederum gering und liegt in der Größenordnung von 300 mg/l. Dieses Verfahren weist ebenfalls die oben genannten Nachteile auf und es ist ferner erforderlich, vorab einen wenig geläufigen Stamm von Mikroorganismen zu beschaffen und zu adaptieren.

Nach einem weiteren Verfahren, das in dem Patent US 5 302 285 beschrieben ist, wird das Abwasser in einem anoxischen Reaktor mit einem Mikroorganismus, wie HAP1, und dann in einem aeroben Reaktor behandelt. Die Ammoniumperchlorat- Konzentration in dem zu behandelnden Wasser beträgt etwa 7 g/l. Wie bei dem oben beschriebenen Verfahren muß zunächst ein spezieller Mikroorganismus kultiviert werden. Die Ge­ schwindigkeit der Zersetzung von Perchloraten ist mit die­ sem Verfahren zwar erhöht, es können aber wie mit den oben genannten Verfahren in erster Linie nur Perchlorationen be­ seitigt werden.

Es ist jedoch nicht möglich, Wässer, die einen hohen Men­ genanteil von Stickstoff in ammoniakalischer Form enthal­ ten, ohne Risiko der Verschmutzung von Seen, Flüssen, Grundwasser und Oberflächenwasser in die Umwelt abzugeben. Das Leben im Wasser wird ab einer Konzentration in der Grö­ ßenordnung von 2 mg/l Ammoniumionen besonders beeinträch­ tigt.

Es besteht daher ein Bedarf für ein Verfahren zur Reinigung von Ammoniumperchlorat-haltigem Wasser, das einfach und ökonomisch ist und durch das gleichzeitig Perchlorationen und Ammoniumionen entfernt werden können, wobei die Ammoni­ umionen in molekularen Stickstoff umgewandelt werden.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur biologischen Reinigung von Ammoniumperchlorat-haltigem Wasser, das darin besteht, das Wasser nacheinander in zwei Reaktoren mit Mi­ kroorganismen zu reinigen, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß

• - die wäßrige Lösung von Ammoniumperchlorat in einem ersten aeroben Reaktor mit aktiviertem Schlamm, der nitrifizie­ rende Mikroorganismen enthält, in Gegenwart von minde­ stens einer anorganischen Kohlenstoffquelle und Nährstof­ fen für den Stoffwechsel der Mikroorganismen in Kontakt gebracht wird, und
• - dann der flüssige Abwasserstrom aus dem ersten Reaktor in einem zweiten anoxischen Reaktor mit aktiviertem Schlamm, der denitrifizierende Mikroorganismen und Mikroorganis­ men, die Perchlorationen reduzieren, enthält, in Gegen­ wart von mindestens einer organischen Kohlenstoffquelle und Nährstoffen für den Stoffwechsel der Mikroorganismen in Kontakt gebracht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach durchzuführen. Es erfordert weder den Einsatz von komplizierten Anlagen noch die Verwendung von häuslichen Abwässern oder ungewöhn­ lichen Mikroorganismen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können wäßrige Lösun­ gen, die sehr große Mengen von Ammoniumperchlorat enthal­ ten, und auch gesättigte Lösungen mit einem Überschuß an ungelöstem Ammoniumperchlorat behandelt werden. Die verwen­ deten Lösungen enthalten vorzugsweise bis zu 100 g/l Ammo­ niumperchlorat.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Ammoniumionen in molekularen Stickstoff und gleichzeitig Perchlorationen in Chloridionen umgewandelt werden. Entgegen möglicher Be­ fürchtungen wurde nämlich festgestellt, daß die Perchlorat­ ionen unter den Verfahrensbedingungen für die Entwicklung der Mikroorganismen, die bei der Zersetzung der Ammoniumio­ nen beteiligt sind, und insbesondere die Entwicklung von Nitrobacter nicht toxisch sind.

Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten aeroben Reaktor das Inkontaktbringen mit dem Belebtschlamm bei einem Gehalt des in dem Gemisch gelösten molekularen Sauerstoffs über 2 mg/l und einer Temperatur im Bereich von 16 bis 45°C erfolgt, wobei der pH-Wert des Ge­ misches im Bereich von 6 bis 9 gehalten wird.

Die Zeitdauer des Inkontaktbringens in dem aeroben Reaktor liegt insbesondere im Bereich von 15 bis 50 Tagen, um eine Geschwindigkeit der Nitrifikation von 1,5 bis 2 mg N- NH₄ ⁺/l/h zu gewährleisten, wobei diese Dauer von dem gewähl­ ten Durchsatz und der Ammoniumkonzentration der in den Re­ aktor eingesetzten Lösung sowie dem Reaktorvolumen abhängt.

Die anorganische(n) Kohlenstoffquelle(n) liegen in dem Re­ aktor insbesondere in einem solchen Mengenanteil vor, daß das Masseverhältnis anorganische Kohlenstoffatome/zu oxi­ dierende Stickstoffatome (C¹/N¹) über 1,5 liegt.

Das Inkontaktbringen in dem zweiten anoxischen Reaktor er­ folgt insbesondere bei einem Gehalt des in dem Gemisch ge­ lösten molekularen Sauerstoffs unter 0,5 mg/l und einer Temperatur im Bereich von 18 bis 45°C, wobei der pH-Wert im Bereich von 7 bis 9 gehalten wird.

Die Zeitdauer des zweiten Inkontaktbringens liegt insbeson­ dere im Bereich von 15 bis 50 Tagen, um eine Geschwindig­ keit der Denitrifikation von 1,5 bis 2 mg N-NO_x/l/h zu ge­ währleisten, wobei diese Dauer von dem Durchsatz der zuge­ führten Lösung und ihrer NO_x-Konzentration sowie dem Reak­ torvolumen abhängt. Unter NO_x-Ionen werden sowohl Nitratio­ nen als auch Nitritionen verstanden.

Die organische(n) Kohlenstoffquelle(n) liegen in dem anoxi­ schen Reaktor insbesondere in einem solchen Mengenanteil vor, daß das Masseverhältnis organische Kohlenstoffatome/zu reduzierende Stickstoffatome (C²/N²) über 1 liegt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können industrielle Abwässer und insbesondere Waschwässer von Propergolen wie ändere Abwässer nach den geltenden Normen dekontaminiert und in die Umwelt abgegeben werden.

Die Erfindung wird durch die folgende detaillierte Be­ schreibung des Verfahrens näher erläutert.

Alle Zahlen in der Beschreibung und in den Ansprüchen, die Mengenanteile der Verbindungen oder Reaktionsbedingungen ausdrücken, sollen so verstanden werden, als ob ihnen der Ausdruck "ungefähr" vorangestellt wäre. Die Grenzen der angegebenen Bereiche sind in den Bereichen enthalten.

Das Verfahren wird im allgemeinen folgendermaßen durchge­ führt: Die beiden Reaktoren, d. h. der erste aerobe Reaktor und der zweite anoxische Reaktor, werden in Reihe angeord­ net und mit den erforderlichen Vorrichtungen versehen, ins­ besondere Vorrichtungen zum Rühren, zum Ein- und Auslaß der Flüssigkeiten, zur Zugabe der verschiedenen Verbindungen und zur Einstellung des pH-Wertes und des Wertes für den gelösten Sauerstoff.

In die beiden Reaktoren wird aktivierter Schlamm gegeben. In dem aeroben Reaktor muß der Belebtschlamm Mikroorganis­ men enthalten, die befähigt sind, die Nitrifikation der Am­ moniumionen in Nitrit- und Nitrationen zu gewährleisten. Es handelt sich bei diesen Mikroorganismen um geläufige Mikro­ organismen, wie sie in häuslichen Abwässern vorliegen, bei­ spielsweise Bakterien aus der Gattung Nitrosococcus, Nitro­ sospira, Nitrosomonas als Nitrit-Bildner und Nitrobacter als Nitrat-Bildner.

In dem anoxischen Reaktor muß der Belebtschlamm Mikroorga­ nismen enthalten, die befähigt sind, die Denitrifikation der Nitrit- und Nitrationen in molekularen Stickstoff zu gewährleisten und die Perchlorationen zu Chloridionen zu reduzieren. Diese Mikroorganismen sind ebenfalls geläufige Mikroorganismen, wie sie in häuslichen Abwässern zu finden sind, beispielsweise Bakterien aus der Gattung Pseudomonas, Micrococcus, Denitrobacillus, Sirillum und Achronio-Bacter. Der aktivierte Schlamm kann aus der Reinigung von häusli­ chen Abwässern stammen, er kann jedoch auch ausgehend von geläufigen Mikroorganismen, wie den oben beschriebenen, ge­ bildet werden.

Es ist möglich, daß der aktivierte Schlamm in den Reaktoren die nitrifizierenden, denitrifizierenden und Perchlorat- reduzierenden Mikroorganismen nicht in einer ausreichenden Menge enthält. Dann wird er in bekannter Weise so behan­ delt, daß sich die Mikroorganismen entwickeln können, bei­ spielsweise indem Nährstoffe eingearbeitet werden, die zu ihrer Entwicklung dienen.

Die Mikroorganismen werden ferner an die Behandlung von Am­ moniumperchlorat akklimatisiert, beispielsweise indem durch die beiden Reaktoren, die den aktivierten Schlamm enthal­ ten, eine immer konzentriertere wäßrige Lösung von Ammoni­ umperchlorat geleitet wird.

In dem ersten Reaktor, d. h. dem aeroben Reaktor, liegt der Mengenanteil des gelösten molekularen Sauerstoffs vorzugs­ weise im Bereich von 4 bis 5 mg/l. Um diesen Wert einzu­ stellen, kann Luft in den Reaktor eingeblasen werden.

Die Nitrifikation wird im allgemeinen bei einem pH-Wert von 6 bis 9 und vorzugsweise von 7 bis 7,5 durchgeführt. Zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes können verschiedene Verbin­ dungen zugegeben werden, die die gebildeten H⁺-Ionen neutra­ lisieren können und die auf die nitrifizierenden Mikroorga­ nismen nicht toxisch wirken, wie beispielsweise Natriumhy­ drogencarbonat, Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid. Es ist ferner erforderlich, den nitrifizierenden Mikroorga­ nismen anorganischen Kohlenstoff zuzuführen. Der anorgani­ sche Kohlenstoff kann durch eine oder mehrere Verbindungen eingebracht werden, die unter herkömmlichen Verbindungen ausgewählt sind, beispielsweise den Carbonaten.

Das Masseverhältnis anorganische Kohlenstoffatome/zu oxi­ dierende Stickstoffatome liegt vorzugsweise im Bereich von 1,7 bis 1,8.

Vorteilhaft werden Verbindungen eingesetzt, die nicht nur die H⁺-Ionen neutralisieren, sondern gleichzeitig auch den anorganischen Kohlenstoff einbringen, wie beispielsweise Natriumhydrogencarbonat.

Die Temperatur des Gemisches liegt in dem aeroben Reaktor vorzugsweise im Bereich von 25 bis 40°C.

Es sind ferner Nährstoffe erforderlich, um das Wachstum der Mikroorganismen und insbesondere der nitrifizierenden und denitrifizierenden Mikroorganismen sicherzustellen, die das Ammoniumperchlorat umsetzen müssen.

Die Mikroorganismen müssen gleichzeitig Eisen, Calcium, Ka­ lium, Magnesium und Phosphat zur Verfügung haben. Die Nähr­ stoffe werden daher durch Verbindungen eingebracht, die diese Stoffe freisetzen können. Von den Nährstoffen können beispielsweise die anorganischen Salze genannt werden, wie Kaliumphosphat, Eisenchlorid, Calciumchlorid und Magnesium­ sulfat.

Die Nährstoffe sowie die weiteren Verbindungen für die Ni­ trifikation können in den aeroben Reaktor oder in die wäß­ rige Lösung gegeben werden, bevor diese in den Reaktor ge­ leitet wird. Die Menge der an dieser Stelle zugegebenen Nährstoffe kann über der für die Mikroorganismen des aero­ ben Reaktors erforderlichen Menge liegen. Der aus dem aero­ ben Reaktor entnommene Strom enthält dann bereits ganz oder teilweise die für die Mikroorganismen des anoxischen Reak­ tors dienende Menge.

Das Volumen des Reaktors und der Durchsatz der verschiede­ nen Ströme werden in Abhängigkeit von der Ammoniumperchlo­ rat-Konzentration der wäßrigen Lösung und den Eigenschaften des eingesetzten aktivierten Schlamms so gewählt, daß die Verweilzeit in dem Reaktor insbesondere im Bereich von 15 bis 50 Tagen und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 40 Ta­ gen und die Geschwindigkeit der Nitrifikation insbesondere im Bereich von 1,5 bis 2 mg N-NH₄ ⁺/l/h und vorzugsweise im Bereich von 1,6 bis 1,8 mg N-NH₄ ⁺/l/h liegt.

Es ist daher beispielsweise möglich, eine wäßrige Lösung zu behandeln, die 12 g/l Ammoniumperchlorat enthält, indem diese mit einem Durchsatz von 1,15 m³/h in einen aeroben Re­ aktor von 1000 m³ eingeleitet wird, der aktivierten Schlamm aus der Reinigung von häuslichen Abwässern mit nitrifizie­ renden Mikroorganismen enthält. Praktisch alle Ammoniumio­ nen sind in 36 Tagen in Nitrit- und Nitrationen umgesetzt. Der flüssige Strom aus dem aeroben Reaktor wird dann in den zweiten anoxischen Reaktor geleitet und mit dem dort ent­ haltenen aktivierten Schlamm vermischt. Der Gehalt des in dem Gemisch gelösten molekularen Sauerstoffs liegt vorzugs­ weise unter 0,2 mg/l.

Der pH-Wert des Gemisches liegt in. diesem Reaktor vorzugs­ weise im Bereich von 7,5 bis 8,5 und die Temperatur wird vorzugsweise im Bereich von 25 bis 40°C gehalten.

Es ist erforderlich, in das Gemisch organischen Kohlenstoff einzubringen, der von den Mikroorganismen assimiliert wer­ den kann, um ihr Wachstum sicherzustellen. Das Massever­ hältnis der organischen Kohlenstoffatome und der Stick­ stoffatome sollte insbesondere über 1 und vorzugsweise im Bereich von 1,2 bis 1,3 liegen.

Es können eine oder mehrere herkömmliche organische Kohlen­ stoffquellen verwendet werden. Die Verbindungen sind vor­ zugsweise unter Methanol, Ethanol, Propanol; Isopropanol und Butanol ausgewählt. Melasse, Glucose und Saccharose sind ebenfalls geeignet.

Die Verbindungen können in den anoxischen Reaktor oder in den Strom zwischen den beiden Reaktoren gegeben werden. Es müssen ferner Nährstoffe, wie die obengenannten Nähr­ stoffe, vorliegen, um das Wachstum der Mikroorganismen zu gewährleisten.

Wenn der Mengenanteil der Nährstoffe in der wäßrigen Lösung oder in dem ersten aeroben Reaktor nicht ausreichend hoch ist, wird die erforderliche Nährstoffmenge in den anoxi­ schen Reaktor oder den Strom zwischen den beiden Reaktoren gegeben.

Unter diesen Reaktionsbedingungen werden die Nitrat- und Nitritionen zu molekularem Stickstoff und die Perchloratio­ nen zu Cloridionen reduziert.

Das Volumen des Reaktors wird in Abhängigkeit von dem Durchsatz des zugeführten Stroms, seiner Konzentration an zu zersetzenden Ionen und den Eigenschaften des eingesetz­ ten Belebtschlamms so gewählt, daß die Verweilzeit insbe­ sondere im Bereich von 15 bis 50 Tagen und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 40 Tagen liegt, um eine Geschwindigkeit der Denitrifikation im Bereich von 1,5 bis 2 mg N-NO_x/l/h und vorzugsweise im Bereich von 1,6 bis 1,8 mg N-NO_x/l/h zu gewährleisten. Die Geschwindigkeit der Reduktion der Perchlorationen zu Chloridionen liegt im allgemeinen im Be­ reich von 10 bis 20 mg ClO₄ ^-l/h und insbesondere im Bereich von 11 bis 13 mg ClO₄ ^-/l/h.

In einem anoxischen Reaktor, der mit dem obengenannten aeroben 1000-m³-Reaktor, in den eine wäßrige Lösung von 12 g/l Ammoniumperchlorat eingeleitet wird, in Reihe geschal­ tet ist und der aktivierten Schlamm aus der Reinigung von häuslichen Abwässern mit denitrifizierenden und Perchlorat- reduzierenden Mikroorganismen enthält und ein Volumen von 1000 m³ aufweist, können beispielsweise praktisch alle Ni­ trit- und Nitrationen und mehr als 80% der Perchlorationen in 36 Tagen zersetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es daher, den Strom aus dem zweiten Reaktor in die Umwelt abgeben zu kön­ nen, da im allgemeinen über 99% der Ammoniumionen und über 80% der Perchlorationen vernichtet werden.

Der Strom aus dem zweiten Reaktor kann erforderlichenfalls in einen Dekanter geleitet werden, um Verluste des akti­ vierten Schlamms zu vermeiden.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie einzuschränken.

Beispiel

Die Anlage besteht hauptsächlich aus zwei in Reihe geschal­ teten Reaktoren, wobei jeder Reaktor ein Nutzvolumen von 10 Litern aufweist und mit Einrichtungen zum Rühren, zur Ein­ stellung des pH-Wertes und des Wertes des gelösten moleku­ laren Sauerstoffs, zur Zu- und Ableitung der Ströme sowie zur Zugabe der zusätzlichen Verbindungen ausgestattet ist. Der erste Reaktor ist aerob und offen und er weist ein­ System zur Luftzufuhr auf. Bei dem zweiten Reaktor handelt es sich um einen anoxischen Reaktor, der geschlossen ist.

In die beiden Reaktoren wird ein nicht nitrifizierender Be­ lebtschlamm aus einer Reinigungsanlage für häusliche Abwäs­ ser, die bei mittlerer Belastung arbeitet, mit einer Kon­ zentration der suspendierten Stoffe (MIS, materials in sus­ pension) von 5 mg/l gegeben. Der Schlamm wird so akklimati­ siert, daß die Mikroorganismen in dem ersten Reaktor nitri­ fizieren und in dem zweiten Reaktor denitrifizieren und Perchlorat umsetzen können.

Dann wird kontinuierlich in den ersten aeroben Reaktor eine wäßrige Ammoniumperchlorat-Lösung von 6 g/l mit einem Durchsatz von 23 ml/h zugeführt. In die Lösung werden die folgenden anorganischen Salze in den folgenden Mengenantei­ len (ausgedrückt in mg Salz pro mg ammoniakalischem Stick­ stoff) gegeben: FeCl₃, 6 H₂O: 0,023; CaCl₂: 0,058; KH₂PO₄ ^-: 0,751; MgSO₄, 7 H₂O: 0,041.

Die wäßrige Lösung wird unter Rühren mit dem aktivierten Schlamm vermischt. Die Temperatur wird bei etwa 25°C ge­ halten und in das Gemisch wird so Luft geleitet, daß die Konzentration des gelösten molekularen Sauerstoffs 4 bis 5 mg/l beträgt. Die MIS-Konzentration beträgt 100 mg/l und die Konzentration der flüchtigen suspendierten Stoffe (VMS, volatile materials in suspension) liegt in der Größenord­ nung von 70 mg/l.

Der pH-Wert des Gemisches wird durch wiederholte Zugabe ei­ ner Lösung von 30 g/l Natriumhydrogencarbonat, das auch die anorganische Kohlenstoffquelle darstellt, bei 7,5 gehalten. Das Verhältnis C¹/N¹ beträgt 1,7.

Der flüssige Strom aus dem ersten Reaktor, der praktisch keine Ammoniumionen mehr enthält, wird in den zweiten an­ oxischen Reaktor geleitet. In diesem Reaktor wird er unter Rühren bei einer Temperatur von etwa 25°C und einem pH- Wert von etwa 8 mit dem aktivierten Schlamm vermischt.

Die Konzentration des in dem Gemisch gelösten molekularen Sauerstoffs liegt unter 0,2 mg/l. Die MIS-Konzentration liegt in der Größenordnung von 30 mg/l, die VMS- Konzentration in der Größenordnung von 20 mg/l. In den zweiten Reaktor werden gleichzeitig kontinuierlich 72 ml Methanol pro Stunde zugeführt, was einem Verhältnis C²/N² von 1,26 entspricht.

Der Strom aus dem zweiten Reaktor enthält nicht mehr als etwa 5 mg/l gebundene Stickstoffatome, was einer Beseiti­ gung von 99% der gebundenen Stickstoffatome entspricht, die in der am Anfang in die Anlage eingeführten wäßrigen Lösung vorlagen. Die Perchlorationen-Konzentration liegt in der Größenordnung von 1 g/l, was bezogen auf die Anfangs­ konzentration einer Vernichtung von 80% entspricht. Der Strom aus dem zweiten Reaktor erfüllt daher die für Abwäs­ ser festgelegten Normen.

Claims (15)

1. Verfahren zur biologischen Reinigung von Ammonium­ perchlorat-haltigem Wasser, das darin besteht, das Was­ ser nacheinander in zwei Reaktoren mit Mikroorganismen zu behandeln, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die wäßrige Lösung von Ammoniumperchlorat in einem ersten aeroben Reaktor mit aktiviertem Schlamm, der nitrifizierende Mikroorganismen enthält, in Gegenwart von mindestens einer anorganischen Kohlenstoffquelle und Nährstoffen für den Stoffwechsel der Mikroorga­ nismen in Kontakt gebracht wird, und
• - dann das flüssige Abwasser aus dem ersten Reaktor in einem zweiten anoxischen Reaktor mit aktiviertem Schlamm, der denitrifizierende Mikroorganismen und Mikroorganismen, die Perchlorationen reduzieren, ent­ hält, in Gegenwart von mindestens einer organischen Kohlenstoffquelle und Nährstoffen für den Stoffwech­ sel der Mikroorganismen in Kontakt gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aktivierte Schlamm, der die Mikroorganismen ent­ hält, aus der Reinigung von häuslichen Abwässern stammt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem ersten aeroben Reaktor das Inkontakt­ bringen bei einem Gehalt des in dem Gemisch gelösten molekularen Sauerstoffs über 2 mg/l und einer Tempera­ tur im Bereich von 16 bis 45°C erfolgt, wobei der pH- Wert des Gemisches im Bereich von 6 bis 9 gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Inkontaktbringen in dem ersten aeroben Reaktor während einer Zeitdauer von 15 bis 50 Tagen erfolgt, um eine Geschwindigkeit der Ni­ trifikation von 1, 5 bis 2 mg N-NH₄ ⁺/l/h zu gewährlei­ sten.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem aeroben Reaktor der Mengenanteil des anorganischen Kohlenstoffs so gewählt ist, daß das Masseverhältnis anorganische Kohlenstoffa­ tome/zu oxidierende Stickstoffatome über 1,5 liegt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Inkontaktbringen in dem zweiten anoxischen Reaktor bei einem Gehalt des in dem Gemisch gelösten molekularen Sauerstoffs unter 0,5 mg/l und einer Temperatur im Bereich von 18 bis 45°C er­ folgt, wobei der pH-Wert des Gemisches im Bereich von 7 bis 9 gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Inkontaktbringen in dem zweiten anoxischen Reaktor während einer Zeitdauer von 15 bis 50 Tagen erfolgt, um eine Geschwindigkeit der Denitrifikation von 1,5 bis 2 mg N-NO_x/l/h zu gewährlei­ sten.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem anoxischen Reaktor der Mengenanteil des organischen Kohlenstoffs so gewählt ist, daß das Masseverhältnis organische Kohlenstoffato­ me/zu reduzierende Stickstoffatome über 1 liegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es sich bei den Nährstoffen um Eisen, Calcium, Kalium, Magnesium und Phosphat han­ delt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindung(en) in dem Ge­ misch des aeroben Reaktors, die die Quelle für den an­ organischen Kohlenstoff darstellen und/oder die H⁺-Ionen neutralisieren, unter Natriumhydrogencarbonat, Calcium­ carbonat und Magnesiumhydroxid ausgewählt sind.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindung(en) in dem Ge­ misch des anoxischen Reaktors, die die Quelle für den organischen Kohlenstoff sind, unter Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Isopropanol, Melasse, Glucose und Saccharose ausgewählt sind.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen in dem ersten aeroben Reaktor aus der Gruppe Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosomonas und Nitrobacter stammen.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroorganismen in dem zweiten anoxischen Reaktor aus der Gruppe Pseudomonas, Micrococcus, Denitrobacil­ lus, Sirillum und Achronio-Bacter stammen.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ammoniumperchlorat- Konzentration in der wäßrigen Lösung höchstens 100 g/l beträgt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der flüssige Strom aus dem zweiten Reaktor in einen Dekanter geleitet wird.