DE2238957A1 - Fuellelemente fuer tropfkoerper - Google Patents

Description

Wuppertal ' ·

Füllelemente für Tropfkörper zur Abwasserreinigung, deren Reaktionsoberflächen auf der gesamten Reaktionslänge nicht unterbrochen werden, sind bekannt. Dazu gehören gebündelte Rohre sowie runde oder eckige Großrohre, deren Querschnitte in Zellen unterteilt sind und glatte oder profilierte Folien, bei denen, durch die Aufhängung im Tropfkörper durchgehende Reaktionsflächen entstehen. Durchgehende Reaktionsflächen bieten leistungsmäßige und betriebliche Vorteiles, da der in der oberen Tropfkörperzone gebildete Abwasserfilm während eines Durchgangs nicht mehr gestört wird. Die Übergangsstellen bei unterbrochenen Reaktionsflächen erfordern wegen der vorwiegend tropfenförmigen Ablösung eine Neubildung des Abwasserfilms, was mit einer Leistungsverminderung verbunden ist.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Verstopfungssicherheit der bekannten Fülleiemente weiterhin zu erhöhen, bei Aufrechterhaltung einer gleich großen spezifischen Oberfläche den' bisher, nachteilig großen Materialeinsatz für. die im Tropfkörper verwendeten Füllelemente erheblich zu senken _t die bei der Inbetriebnahme und eventuellen Betriebsstörungen erforderliche Bewuchsgeschwindigkeit mit biologischer Masse zu erhöhen und die durch das Aufwachsen des biologischen Bewuchses entstehende echte Reaktionsfläche zn vergrößern»

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Sie wird dadurch gelöst, daß Füllelernente für Tropfkörper, deren Reaktionsoberflächen auf der gesamten Reaktionslänge nicht: unterbrochen werden, zur Verfügung gestellt werden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aua endlosen synthetischen Fäden oder Pasergarnen in Form von Faserbahnen, Geweben, Gewirken oder Vliesen bestehen.

Die für das jeweilige Abwasser von einem Fachmann anhand bekannter Daten leicht zu treffende Auswahl setzt im wesentlichen lediglich voraus, daß die die Fiiden oder Fasergarne aufbauenden Polymeren unempfindlich gegenüber Mikroorganismen und den Wasserverunreinigungen, hydrolytisch beständig und physiologisch unbedenklich sind. Desgleichen muß die Maßhaltigkeit der Fäden öder Fasergarne für alle späteren Betriebszustände gewährleistet sein. Dies ist durch die Auswahl entsprechender Gebilde mit einer dafür geeigneten Reißfestigkeit und Dehnung, die zudem für die einzelnen Faserarten bekannt sind, leicht zu erreichen, so daß ein Reißen oder eine störende Längung der Fäden unter dem] Gewicht des biologischen Bewuchses absolut vermieden werden kann.

So sind beispielsweise für eiweißhaltige oder kohlenhydrathaltige Abwässer, für Abläufe von Strohpappenfabriken, Kartoffel-Chipsfabriken, Papierfabriken, Brauereien und kommunalen Kläranlagen PVC-Fäden, Polyaqrylnitril-Fäden, Polyäthylenterephthalat-Fäden, Nylon 6-, Nylon 66-, Nylon 11-, Nylon 61o-Fäden und Glasfäden bestens geeignet. Bekanntlich zeichnen sich diese Fäden durch eine große Beständigkeit gegenüber Chemikalieneinwirkungen und Mikroorganismen, desgleichen durch gute mechanische Eigenschaften aus. Unter Beachtung der oben erwähnten Erfordernisse lassen sich aber neben den Normaltypen auch die verschiedensten Faden- und Faserngarntypen, wie Profil-, Hohlprofilfäden, Split-fibers und texturierte Garne, verwenden.

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Das durch die Erfindung gleichzeitig vorgeschlagene Tropfkörpervorfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Abwasserreinigung eine Vielzahl in einem Tropfkörper aufgehängter synthetischer I'cidcnbahncn, Gewebe/ Gewirke oder Vliese verwendet wird. Der Abstand der Bahnen voneinander sollte hierbei, wie dies auch bei anderen FUHelementen üblich ist, 15 mm nicht unterschreiten. Die Fadenbahnen, Gewebe oder Gewirke werden jeweils am oberen und unteren Mnde durch Klemmelemente oder andere übliche Halterung-nn in ihrer Lage fixiert. Aus Preisgründen ist naturgemäß die Verwendung von synthetischen Fadenbahnen besonders vorteilhaft. In ihnen kann der Einzelfadentiter in weitesten Grenzen variieren, so daß sich insbesondere alle handelsüblichen Titergrößen von Fäden verwenden lassen. Auch die Fadenzahl in den einzelnen Bahnen kann unterschiedlich sein. Im allgemeinen wird man diese entsprechend dem Titer der Einzelfäden so auswählen, daß die Bahn einen Titer von etwa 2oo ooo bis 1 ooo ooo dtex/ra Bahnenbreito aufweist.

Bekanntlich ist die Reinigungsleistung von Füllelementen nicht von der matcrialmäßig angebotenen Absolutfläche abhängig, son- dexn von der nach dem Aufwachsen des biologischen Bewuchses entstehenden echten Reaktionsfläche, überraschend hat es sich bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Füllelemente gezeigt, daß nicht nur die Einzelfäden gleichmäßig von biologischer Masse umgeben und ebenso die Zwischenräume der Fäden mit ihr ausgefüllt werden, wobei die Fäden.quasi als Stützkonstruktion für den biologischen Bewuchs dienen, sondern daß darüber hinaus der biologische Eev/uchs nicht eben ist, sondern profiliert. Hierdurch wird die für die Reinigungsleistung maßgebliche echte Reaktionsfläche erheblich vergrößert. In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, daß die gleichzeitig beobachtete vergrößerte Haftung der biologischen Masse an Fäden, Geweben oder Gewirken

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mit keinerlei Verstopfungsgefahr verbunden ist, da bei Erreichen einer gewissen Schichtdicke die Kohäsion des biologischen Bewuchses zu gering wird und dieser in Flocken abbricht. Nicht vorhersehbar war auch gewesen, daß die ..erfindung&gemäßen Füllelemente mit ihren spezifisch geformten AbsolutflUchen die Geschwindigkeit des AufWachsens der biologischen Masse erhöhen. Die Benetzung der mit biologischer Masse überzogenen Fäden, Gewebe oder Gewirke durch das Abwasser zeichnet sich zudem durch einwandfreie Gleichmäßigkeit aus.

In wirtschaftlicher Hinsicht sind synthetische Fäden, inobesondere wenn sie in Farm von Fadenbahnen eingesetzt werden, allen bekannten Kunetstoff-Füllelementen weit überlegen. Um welche erhebliche Größenordnung die für die erfindungsgemäßen Füllelemcnte benötigte Materialnionge geringer ist, ersieht man beispielsweise aus einem Vergleich mit den für den gleichen Zweck häufig verwendeten profilierten PVC-Folien. Diese müssen eine Stärke von wenigstens o,3 bis o,4 mm aufweisen, damit die geforderte Festigkeit und Steife für das Sligezahnprofil erreicht wird. Hieraus errechnet sich eine PVC-Mengo von 2oo bis 25o g/m . Für die gleiche

2 Oberfläche sind beispielsweise demgegenüber nur Io bis 5o g/m Polyäthylenterephthalat-Fäden mit einem Titer von 1,7 -dtex erforderlich.

Die Erfindung sei anhand von Beispielen näher erläutert:

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Beispiel 1

• In einem Versuchstropfkörpermantel mit den"Abmessungen d <= 800 mm und H=¹?. loo mn wurden Nylon 6-Fäden eines Einzelfadentiters von 2o dtox (Reißfestigkeit = 43,2 Rkm, Bruchdehnung = 6o,5%) in Form von Fadenbahnen eines Gesamttiters von

1 000 000 dtex/m BahnenweJte in einem Abstand von 2 cm im wesentlichen parallel aufgehängt. Die Anlage wurde in Betrieb genommen, indem aus einer biologischen Kläranlage, in der die übliche Biocoenose des Belebtschlammes einer normal belasteten biologischen Abwasserreinigungsanlage vorliegt (vgl. Lehr- und Handbuch der ABV7ASSERTECHNIK, Band II, S. 227, (1969), VERLAG VON WILHELM ERInIST & SOHN, BERLIN·MÜNCHEN), loo g Trockehmasse/m² Oberfläche der Fadenbahnen als wäßrige Belebtschlamm-Suspension

. im Κχ-eislaüf über die Fadenbahnen gepumpt wurde. Innerhalb von

2 Stunden war ein gleichmäßiger profilierter biologischer Be-!· wuchs auf den Fadenbahnen festzustellen*.

Danach wurde Glykol in die vom Belebtschlamm im wesentlichen befreite wäßrige Suspension zugotropft, das entstehende Abwasser über den Tropfkörper im Kreislauf geführt und für verschiedene Belastungen der Abbau von Glykol gemessen:

Spezifische Flächenbelastung

in g.Glykol/m² -Tag Wirkungsgrad in %

14 98,5

18 97,o

53 . 99,7

14o 97,2

Unter spezifischer Flächenbelastung wird hier die abgebaute .Glykolmenge in g, bezogen auf einen m einer Fadenbahn und einen Tag, verstanden, wobei als Gesamtfläche die durch die Fadenbahn gebildete beidseitige Ebene gerechnet wird. Der Wirkungsgrad ist der Quotient aus der abgebauten und der zugegebenen Menge an Glykol.

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Beispiel 2

Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden PoIyüthylenthcrephtha.lüt-FMdcn uincs Einzqlfadentltera von 1,7 dtex (Reißfestigkeit --- 41 PJ:-n, Bruchdehnung «* 2'Λ) in Forra von Fadenbahnen eines Gesointtltern von 2oo ooo dtex/m Bahnonwoitc auf ihre Reinigungslei ε, (rung £ür Glykol getestet. Bei einer spezifischen Flächenbelastung von 19 g Glykol/m »Tag betrug der Wirkungsgrad 99,8%.

Vergleichsbeispiel

In dem gleichen Versuchstropfkörpermantel wie in Beispiel 1 wurden handelsübliche PVC-Folien in gleicher Anordnung aufgehängt. Die Anlage wurde ebenfalls in gleicher Weise wie in Beispiel 1 in Betrieb genommen. Dabei zeigte es sich, daß auf den Folien ein gleichmäßiger biologischer Bewuchs nicht zu erreichen ist. Desgleichen ist die Gewichtsir.enge an biologischer Mar.se pro m Oberfläche wssentlich geringer als bei Fäden, nämlich

2 2

4 g/m Folienfläche gegenüber loo g/m Fadenbahnfläche.

2 Bei einer spezifischen Flächenbelastung von 17 g Glykol/m · Tag betrug der Wirkungsgrad 8o,5%.

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Claims (2)

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   Paten tansprücho

   ( 1. jFüllelewente für Tropfkörper zur Abwasserreinigung/ deren ^-^Reaktionsoberflächen auf der, gesamten Reaktionslänge nicht unterbrochen v/erden, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus endlosen synthetischen Fäden oder Fnsergarnen in Form von Fnserbahncn, Geweben, Gewirken oder Vliesen bestehen.
2. 2. Tropfkörporvorfahron unter Einsatz von Füllelementen, deren Reaktionsoberflächen auf der gesamten Reaktionslänge nicht unterbrochen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abwasserreinigung eine Vielzahl in einem Tropfkörper aufgehängter synthetischer Fadenbahnen, Gewebe, Gewirke oder Vliese verwendet wird.

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