DE3316720A1

DE3316720A1 - Fermenter und verfahren zum kontinuierlichen, anaeroben, biologischen abbau von abwaessern

Info

Publication number: DE3316720A1
Application number: DE19833316720
Authority: DE
Inventors: Peter Domat Fluri; Peter Dr. sc. nat. Chur Good; Radomir Dipl.-Ing. Chem. Moudry; Richard Dipl.-Ing. ETH Chur Voser
Original assignee: EMS Inventa AG; Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Current assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung; Uhde Inventa Fischer AG
Priority date: 1983-05-06
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1984-11-08

Description

Fermenter und Verfahren zum kontinuierlichen, anaeroben,
biologischen Abbau von Abwässern.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fermenter und ein Verfahren zur Aufbereitung von industriellen Abwässern durch Einwirkung von anaeroben Bakterien.
Bedingt durch den zunehmenden Anfall von industriellen Abwässern der verschiedensten Art, welche durch ihren teilweise beträchtlichen Anteil an mitgeführten Schadstoffen eine erhebliche Umweltgefährdung darstellen, werden zuverlässige Abwasseraufbereitungs-Systeme immer wichtiger und dringlicher. Neben den bisher angefallenen Abwässern verschiedener Industriebereiche, wie z.B. der chemischen,der nahrungsmittelverarbeitenden oder der Textilindustrie, fallen in neuerer Zeit durch die Bemühungen verschiedener Länder,chemische Grundstoffe sowie Treibmittel auf fermentativem Wege herzustellen, zunehmend Verunreinigungen an, welche verbesserte Verfahren zur biologischen Aufbereitung der Abwässer erfordern.
In neuerer Zeit wurde vor allem der anaerobe Abbau von gelösten organischen Stoffen durch das Zusammenwirken verschiedenster anaerob lebender Bakterienstämme in mancherlei Hinsicht untersucht. Das hat zur Folge, dass anaerobe Systeme in zunehmendem Masse bei geeigneter Prozessführung zur Aufbereitung von industriellen Abwässern herangezogen wurden.
Es sind diverse Verfahren zur anaeroben biologischen Klärung von Abwässern bekannt geworden, welche sich unterschiedlicher Prozessführung bedienen. Die bekannten anaeroben Klärgefässe, welche meist als Durchlaufsysteme und ohne besondere Vorkehrungen oder Einrichtungen ausgeführt sind, können nur in den einfachsten in der Praxis vorkommenden Fällen befriedigen, da keine Möglichkeit besteht, eine Austragung der aktiven anaeroben Bakterienmasse zu verhindern. Das bedeutet, dass jener Anteil der aktiven, teilungsfähigen Bakterien, welche nach entsprechender hydraulischer Verweilzeit das Gärgefäss verlassen, nachgebildet werden müssen. Da beim Abbau von organischem Material auf anaerobem biologischem Wege neben säurebildenden vor allem auch methanbildende Bakterien vorhanden sein müssen, welche eine bemerkenswert langsame Teilungsrate aufweisen ( A.I. Zehnder et al.: "Arch. of Mlcrobiol./, no. 124, 1 (1980 ), führen diese einfachen Durchlaufprozesse bei Einsatz von industriellen Abwässern, welche oft noch toxische Bestandteile enthalten, zu unbefriedigenden Resultaten, da kaum eine erwünschte hohe Bakterienkonzentration im Gärgefäss aufrecht erhalten werden kann. Aufgrund der Ueberlegung, dass die aktive Bakterienmasse im Gärgefäss zurückgehalten werden sollte, damit der Nachteil der Gleichsetzung von hydraulischer Verweilzeit mit jener der Bakterien-Verweilzeit aufgehoben wird, sind verschiedene Festbettreaktoren, welche zumindest teilweise die aktive Bakterienmasse zu binden vermögen, bekannt geworden ( DE-OS 30 43 160, DE-OS 25 20 742, CH-PS 582 630 ).
Darin wurden Füllmaterialien, welche in Aufwärtsströmung durchflossen werden, wie einfachere, z.B. Gestein, Keramikmaterial usw.> oder kompliziertere, z.B. Glasstäbe u.a.m.
verwendet.
Ein Nachteil dieser Verfahren besteht vor allem darin, dass durch das Einführen kompakter Füllkörper ein beträchtlicher Teil des an sich verfügbaren Reaktionsraumes im Klärgefäss nicht ausgenutzt wird und dass die verfügbare Oberfläche der Träger aufgrund der Schichtung und gegenseitigen Behinderung stark vermindert wird. Ein weiterer Nachteil derartiger Verfahren ist die Verstopfungsgefahr solcher Filter, welche aufgrund ihrer Struktur schon bei kleinsten Mengen an anfallenden Feststoffen auftreten kann. Zudem bringt die normale, meist verwendete Auslegung von bekannten Festbettreaktoren, welche aktive Bakterienmasse zurückhalten können, bei Verwendung verschiedener Abwässer weitere Probleme mit sich, welche zu Störungen der normalen Funktionsfähigkeit des jeweiligen Systems führen können.
Bei der meist angewandten Prozessführung, welche gewöhnlich darin besteht, dass zylinderförmige, vertikal angeordnete Reaktoren mit entsprechendem Festbett von unten nach oben oder umgekehrt durchflossen werden ( DE-OS 30 43 160, DE-OS 25 20 742 ) besteht die Gefahr, dass durch die unterschiedlichen Druckverhältnisse, welche durch die Flüssigkeitssäule erzeugt werden, in Funktion der Höhe unterschiedliche Gaslöslichkeits-Verhältnisse entstehen. Wenn man mit solchen Systemen Abwässer aufbereitet, welche z.B. einen hohen Sulfatgehalt aufweisen, können durch Einwirkung von sulfatreduzierenden Bakterien hohe und vor allem unterschiedliche Schwefelwasserstoff-Konzentrationen entstehen, welche vor allem für die methanbildenden Bakterien sehr toxisch wirken können. Diese Tatsache ist jedoch zu berücksichtigen, da es viele Abwässer gibt, welche hohe Sulfatgehalte aufweisen ( Fermentationsindustrie ). Die vielfach bis anhin verwendeten Systeme ( vertikal durchströmte Festbettreaktoren) sind aber auch in ihrer Produktivität limitiert, da das aufsteigende Gas, welches zum Teil in der Packung des Reaktors zurückgehalten wird, plötzlich und unvorhersehbar in grossen Blasen aufsteigen kann, was zur Folge hat, dass am Träger haftende Bakterienmasse mitgerissen und ausgetragen wird, und dies wiederum hat zur Folge, dass die Abbaurate nachlässt, weil die Rückhaltung der Bakterienmasse nicht mehr kontrolliert werden kann.
Der Einsatz von einfachen Klärgefässen, welche nur mit einer flockulierungsfähigen Bakterienmasse ausgerüstet sind, welche zuweilen noch durch speziell konstruierte Abscheidevorrichtungen am Austritt gehindert wird, kann wohl für verschiedene Anwendungen in Betracht kommen ( US-PS 3 989 597 ) , doch hat diese Art der anaeroben Aufbereitung ebenfalls bestimmte Nachteile, welche vor allem in einer gewissen Inhomogenität des Fliessverhaltens zu sehen ist. Dies kann dazu führen, dass Kurzschluss-Strömungen auftreten, weil bekannte Veränderungen des Flockverhaltens von Bakterien den intensiven, notwendigen Kontakt zwischen abzubauendem, gelöstem, organischem Material und lebender Bakterienmasse behindern können.
Eine gezielte Steuerung des erwünschten Flockverhaltens in Gegenwart unterschiedlicher Abwässer ist jedoch bis jetzt nicht hinreichend möglich.
Nun erfolgt bekanntlich der Abbau von organischem Material über zwei Stufen, wobei in der ersten säurebildende und in der zweiten methanbildende Bakterien beteiligt sind. Deshalb wurden anaerobe Systeme zur Abwasseraufbereitung auch schon zweistufig vorgeschlagen. Hierbei wurden die beiden Stufen in getrennten Gefässen durchgeführt, da so den optimalen Bedingungen der beiden Bakterienarten besser Rechnung getragen werden kann. Nachteile dieser Prozessführung sind beim gegenwärtigen Stand der Technik allerdings unverkennbar, denn die optimale Einstellung der Zwischenprodukte, welche nach der ersten Stufe auftreten, bringt Schwierigkeiten mit sich, da die nachfolgende Methangärungsstufe sehr empfindlich auf pH-Schwankungen reagiert, welche durch gebildete Zwischenprodukte erzeugt werden.
Industrielle Abwässer, welche einen hohen Sulfatgehalt aufweisen, sind besonders problematisch. Durch Einwirken der anaeroben Bakterien entsteht während der Kontaktzeit im anaeroben Fermentergefäss Schwefelwasserstoff, welcher gegenüber ebenfalls anwesenden methanbildenden Bakterien toxisch ist. Um diesem Uebelstand zu begegnen, sind Vorschläge gemacht worden, welche ein störungsfreies Funktionieren der anaeroben Aufbereitung von stark sulfathaltigen Abwässern gewährleisten sollen ( FR-PS 24 61 684 ) , Hierfür wird durch Einleiten von Inertgasströmen der gebildete Schwefelwasserstoff zumindest teilweise entfernt, was dann zu einer Entgiftung der durch das System geführten Abwässer führen kann. Das zusätzliche Durchlaufen von Gas erzeugt jedoch eine verstärkte Turbulenz, was sich negativ auswirkt, da gerade sulfathaltige Abwässer nur eine verminderte Regenerationsfähigkeit der anaeroben Bakterien zulassen und dies wiederum bedeutet, dass aufgrund des oben Gesagten durch Einführen von Besiedelungsflächen möglichst viel aktive Bakterien zurückgehalten werden sollten, welche hier jedoch durch zusätzliche Turbulenz ( im Gasraum ) vermehrt ausgetragen werden.
Die vorliegende Erfindung gestattet es nun überraschenderweise, die vorgenannten Probleme zu meistern und die genannten Nachteile weitgehend aufzuheben.
Die Erfindung betrifft einen Fermenter ( im folgenden auch "Klärbehälter", "Gärbehälter" oder "Reaktor" genannt ), welcher zum kontinuierlichen, anaeroben, biologischen Abbau von Abwässern der vorgenannten Art geeignet ist, sowie ein Verfahren zum kontinuierlichen> anaerob-biologischen Abbau solcher Abwässer, welches dadurch gekannzeichnet ist, dass man das Abwasser durch diesen Fermenter durchleitet ( oder in der Praxis meistens durchpumpt ). Der erfindungsgemässe Fermenter ist dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem horizontalen Behälter besteht, welcher a) mindestens e i n e n Einlass für das Abwasser, b) mindestens einen Auslass für das geklärte Wasser, c) mindestens einen Auslass für die entstehenden Gase und d) eine Reihe von mehreren Abteilen aufweist, wobei diese Kammern durch Wände unterteilt sind, welche - in Fliessrichtung des Abwassers durch den Fermenter gesehen - immer niedriger werden, so dass der Flüssigkeitsstand von Kammer zu Kammer abnimmt und wobei jede Kammer d1> Vorrichtungen, die eine Kurzschluss-Strömung verhindern und welche oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwassers in den jeweiligen Kammern Durchlässe für die Gase aufweisen, d2) Abscheider für mitgeführte, für den Durchfluss hinderliche Feststoffe,und d3) Besiedelungsflächen für die anaeroben Mikroorganismen enthält.
Vorzugsweise ist der Einlass für das Abwasser gemäss a) über mehrere Stelle des Fermenters verteilt und zwar teilt sich dieser Einlass-Strom in mehrere Zweigströme, welche in die gewünschten Stellen des Fermenters einmünden, Eine besonders vorteilhafte Ausführungsart des erfindungsgemässen Fermentes ist in Fig. 1 dargestellt. Der abgebildete Fermenter liegt horizontal und weist meist einen zylindrischen Querschnitt auf. Er enthält: a) einen Einlass für das Abwasser (1) oder worzuvslJeise ie einen Einlaß über mehrere Kammern (C) sia Zweigleitungen (2, 3, 4, 5 ), b) einen Auslass für das geklärte Wasser (9), c) einen Auslass für das entstandene Biogas (8) und d) eine Reihe von mehreren Abteilen (6)> wobei die Kammern durch Wände (13) unterteilt sind, welche - in Fliessrichtung des Abwassers durch den Fermenter gesehen -immer niedriger werden, so dass der Flüssigkeitsstand von Kammer zu Kammer abnimmt, wobei jede Kammer dl) Wände, welche eine Kurzschluss-Strömung verhindern (12) und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwassers in den jeweiligen Kammern Durchlässe für die Gase aufweisen, d2) Abscheider für mitgeführte hinderliche Feststoffe (16) mit einem Auslass für die Abführung dieser Feststoffe (17) und d3) Besiedelungsflächen für die anaeroben Mikroorganismen enthält.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Fermenter in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II von Fig. 1 und Fig. 3 einen Ausschnitt des Fermenters nach Fig. 1.
Durch diese in Fig. 1 gezeigte Anordnung, vor allem durch die Einspeisung des zu klärenden Abwassers via Teilströme 2, 3, 4, 5 in die einzelnen Kammern 6 und durch die genannte Abnahme der Flüssigkeitsspiegel in den einzelnen Kammern, entsteht in Fliessrichtung des Abwassers gesehen ein Konzentrationsgradient und gleichzeitig wird von Kammer zu Kammer eine Erhöhung der Fliessgeschwindigkeit erzeugt.
Mit Vorteil bestehen die Besiedelungsflächen (d3) für die anaeroben Bakterien aus Netzen feiner Textilfäden, wobei Polyesternetze, insbesondere Polyäthylenterephthalat-Netze, mit einer Maschenweite von circa 4 mm und einer Fadenstärke von 0,1 bis 2 mm optimal sind. Diese Netze bieten die beste Lösung zwischen optimaler Rückhaltung der Bakterien und bester Durchspülung mit der abzubauenden Flüssigkeit.
Die limitierte Höhe des erfindungsgemässen Fermenters läßt keine Unterschiede im Löslichkeitsverhalten von bakteriziden Gasen wie z.B. Schwefelwasserstoff zu.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch, wie gesagt, ein Verfahren zum kontinuierlichen, anaeroben, biologischen Abbau von Abwässern, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Abwasser durch den Fermenter durchleitet bzw, durchpumpt.
Hierzu ist der beschriebene Fermenter gemäss Fig, 1 besonders vorteilhaft. Man leitet oder pumpt hierbei das Abwasser durch den Fermenter nach Fig. 1 hindurch, indem man das Abwasser durch den Einlass für das Abwasser 1, vorteilhaft über die Zweigleitungen 2, 3, 4, 5, in die Kammern 5 hineinleitet bzw. hineinpumpt und es durch die ganze Reihe der Kammern 6 zwischen den einzelnen Besiedelungsflächen 7 hindurch und an den einzelnen Abscheidern 16 vorbei zum Auslass für das geklärte Wasser 9 leitet bzw. pumpt und das entstandene Biogas am Auslass 8, vorteilhaft via Gasmesser 14 und Gasholder 15 abzieht und die im Abscheider 16 anfallenden Feststoffe periodisch via Auslass 17 entfernt.
Auch hier stellen die Besiedelungsflächer 7 7 -& d3) und Fig. 3 vorteilhaft Textilnetze, insbesondere Polyester- (Polyäthylenterephthalat-) Netze der vorstehend beschriebenen Art dar. Die Verfahrens-Temperaturen betragen hierbei vorteilhaft 35-700C, insbesondere circa 350C oder circa 600C, Das erfindungsgemässe Verfahren -gewährleistet aufgrund seiner Eigenschaften eine verbesserte Abbauleistung von hochbelasteten industriellen Abwasserströmen. Die spezielle Anordnung der hintereinander angeordneten Kammern, welche durch den in Fliessrichtung abnehmenden Flüssigkeitsstand eine Rückvermischung zwischen zwei aufeinander folgenden Kammern verhindert , gestattet ein erwünschtes plug-flow-Verhalten, welches eine bessere Abbauleistung ermöglicht.
Die Aufteilung des abzubauenden Abwasserstromes 1 in 2, 3, 4, 5, wobei der Hauptstrom 1 durch abgebautes Abwasser aus Leitung 11 verdünnt wird und die Teilströme 2, 3, 4, 5 den einzelnen Kammern 6 separat zugeführt werden, ermöglicht einem eine konsequente Verminderung von hohen abzubauenden Konzentrationen, was dazu führt, dass gelegentlich auftretende, aufgrund ihrer Eigenschaften hemmende Substanzen und/ oder Zwischenprodukte nie in toxisch wirkenden bakteriziden Bereichen auftreten.
Durch die Verwendung besagter vorteilhafter Textilnetze, insbesondere Polyäthylenterephthalat-Netze der beschriebenen Art> alsBesiedelungsflächen 7ist es möglich, einen hohen Rückhaltungsgrad der Bakterienmasse zu gewährleisten.
Solcherart gestaltete Besiedelungsflächen beanspruchen nur einen vernachlässigbaren kleinen Teil des verfügbaren Reaktionsraumes, bieten eine sehr hohe Oberfläche und beeinflussen das Fliessverhalten der Abwasserströme nicht nachteilig.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren, welches eine horizontale Durchströmung des Reaktors vorsieht, werden zudem durch die limitierte Höhe keine unterschiedlichen Gaslöslichkeitsverhalten im Reaktor erzeugt, was im Falle von sulfathaltigen Abwässern für eine reibungslose Funktionstüchtigkeit des Systems sehr vorteilhaft ist, da vor allem methanbildende Bakterien, welche im Gärgefäss vorhanden sind, durch gebildeten Schwefelwasserstof in ihrer Funktionsweise beeinträchtigt werden. Der Hauptstrom 1, welcher den grössten Anteil an abzubauendem organischem Material mitführt, wird vorteilhaft zudem durch einen im nachfolgenden näher beschriebenen Teilstrom 11 des abgebauten Eluates aus dem Auslass 9 verdünnt, so dass seine ursprüngliche Konzentration um die Hälfte vermindert wird. Die einzelnen Kammern 6 sind derart ausgelegt , dass die Aufenthaltszeiten einen Abbau des mitgeführten Materials zulassen.
Die Besiedelungsflächen7 7, welche die Bakterienmasse nach einer geeigneten Aufzuchtperiode zurückhalten und sorteilt haft aus grobmaschigem Textilgewebe der oben genannten Art bestehen, sind vorteilhaft vertikal in den einzelnen Kammern 6 verankert. In der Praxis verwendet man vorzugsweise 10-20 m2 Gewebe pro m3 Reaktorvolumen.
Die abgebaute Flüssigkeit verlässt das Gärgefäss durch einen Auslauf 9 und wird in die Teilströme 10 und 11 aufgeteilt. Hierbei stellt Teilstrom 10 den Ablaufstrom und Teilstrom 11 den Rückmischungsstrom dar. Beide Teilströme führen ungefähr gleiche Mengen an geklärtem Wasser.
Das entstandene Gas, welches aus Methan und Kohlensäure sowie gegebenenfalls aus Spuren von Schwefelwasserstoff besteht, wird durch die Gasleitung 8 einer Gasmessvorrichtung 14 und anschliessend einem Gasvorratsbehälter 15 zugeleitet.
Je nach Bedarf kann der Fermenter bei 350C oder - im Falle von heissen Strömen, welche aus Destillationseinheiten 0 kommen - bei 50-70 C betrieben werden. Die - in Fliessrichtung gesehen - ersten Kammern 6 sind mit einem Abscheideraum 16 versehen, welcher eine schiefe Ebene aufweist und am unteren Ende der schiefen Ebene mit einer Vorrichtung 17 zur Entfernung von Abfallmaterial versehen ist Fig. 2.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Die in Beispiel 1 angegebenen Mess-Einheiten (Dimensionen) gelten auch für die übrigen Beispiele.
Beispiel 1 Das in diesem Versuch verwendete Abwasser bestand aus Destillationsrückständen; es fällt nach der schwefelsauren Hydrolyse von (brasilianischem) Eukalyptusholz und der anschliessenden Neutralisation und Vergärung nach der Entfernung des gebildeten Alkohols an. Dieses Abwasser enthält im wesentlichen Xylose, Uronsäuren, Essigsäure, Lävulinsäure, Furfurol und Oxymethylfurfurol, in kleinen Mengen gelöste Ligninbestandteile und Calciumsulfat.
Die in diesem Beispiel verwendeten Bakterienkulturen wurden folgendermassen erzeugt: Das Klärgefäss wurde zum Anfahren mit Klärschlamm aus einer kommunalen Anlage bis zu 30 % gefüllt und durch Zufuhr von Abwasser an die Bedingungen dieses Beispiels akklimatisiert. Während der Anfahrperiode, welche 60-70 Tage beanspruchte, wurde die Zugabe von Abwasser sukzessive erhöht, so dass die Bedingungen im Reaktor für die anwesenden anaeroben Bakterien zu jedem Zeitpunkt optimal waren.
Die verwendeten Destillations-Rückstände wurden während der gesamten Versuchsdauer mittels einer geeigneten Pumpe nach Zugabe notwendiger Nährstoffe zur Erreichung der bekannten Verhältnisse bezüglich CSB :P in horizontaler Weise durch das Klärgefäss geführt. Dieses Klärgefäss bestand aus einem waagerecht liegenden Rohr (V4A-Stahl, 10 x 50 cm), welches zwecks Thermostatierung von einem Mantel umgeben war, welcher Wasser von 350C führte, so dass diese Temperatur im Reaktionsgefäss während der gesamten Versuchsdauer aufrecht erhalten wurde. Das verwendete Reaktionsgefäss wurde über verschiedene Zulaufströme 2 bis 5 Fig. 1) gespeist, wobei der Strom 2 durch abgebautes Eluat 11 derart verdünnt wurde, dass mitgeführtes organisches Material auf die Hälfte der ursprünglichen Konzentration vermindert wurde. Der gesamte abzubauende Abwasserstrom 1 wurde während der Versuchsdauer derart 2 aufgeteilt, dass der Teilstrorn/circa 50 Teile, die Neben-5 ströme 3 und 4 circa 20 Teile und der Nebenstrom/c5irca 10 Teile des verwendeten totalen Abwassers mitführtent Das Klärgefäss war in 5 Teilräume 6 (Kammern) aufgeteilt und zwar derart, dass die einzelnen Kammern durch Wände 13 gebildet wurden, welche - in Fliessrichtung gesehen -abnehmende Höhe aufwiesen und somit von Kammer zu Kammer einen abnehmenden Flüssigkeitsspiegel bewirkten, so dass eine Rückvermischung zwischen zwei benachbarten Kammern verhinc#ert wurde. Zur Vermeidung von Kurzschluss-Strömen waren die Kammern 6 mit Trennwänden 12 versehen, welche an ihrem unteren Ende Oeffnungen für durchströmende Flüssigkeit und an ihrem oberen Ende Gasstromlöcher ( in der Fig.1 nicht sichtbar) aufwiesen. Die ersten zwei Kammern waren zudem mit Abscheideräumen 16 versehen, welche mit einer Austragsvorrichtung 17 ausgestattet waren, so dass mitgeführtes festes Material abgezogen werden konnte.
Das gesamte Reaktionsvolumen war über alle Kammern mit senkrecht angebrachten Textilfasernetzen ( Polyesterfasernetze der Maschenweite 4 mm und der Fadenstärke 0,lmm welche mit 3 % Ameisensäure.bei 250C während circa 30 Min.
und hinterher mit Wasser behandelt worden waren ) versehen und zwar derart, dass die Textilfasernetze im Abstand von circa 1 cm durch die Kammern vertikal in aufeinanderfolgender Weise verankert waren.
Das nach Durchlaufen aller fünf Kammern 6 des Reaktionsgefässes aus dem Auslauf 9 austretende abgebaute Abwasser wurde abgezogen, während das entstandene,im Gasraum angesammelte Biogas, welches aus Methan und Kohlensäure sowie aus Spuren von Schwefelwasserstoff bestand, zunächst durch die Gasleitung 8 einer Gasmess-Vorrichtung 14 zugeleitet und anschliessend im Gasheha er 15 gesammelt wurde.
Folgende Resultate wurden bei Vollbelastung des Systems erhalten: Mess-Einheiten (Dimensionen) Einlauf (total) 25650 CSB* (mg/l) Ablauf 5050 dto.
Belastung (Vollbe- 7960 CSB* (mg/l Reakt.-lastung) Tag) Gasproduktion 4,72 NL/1 (Reaktor-Tag) Methangehalt 55 * = chemischer Sauerstoff-Bedarf (Engl.: COD= Chemical Oxygen Demand) Beispiel 2 Das zu klärende Abwasser sowie die Apparatur und Fahrweise sind dieselben, wie in Beispiel 1 angegeben, ausgenommen die Betriebstemperatur, die hier 550C beträgt.
Es wurden folgende Resultate erhalten: Einlauf 22650 Ablauf 1300 Belastung (Vollbe- 8220 lastung) Gasproduktion 4,9 Methangehalt im Gas (%) 55 Beispiel 3 Bei diesem Versuch handelte es sich um Abwässer der gemüse- und obstverarbeitenden Industrie, welche als gelöste Bestandteile im wesentlichen Kohlehydrate, flüchtige Säuren und in geringerem Masse Stärkebestandteile enthielten. Verwendung fand hier dasselbe Klärgefäss, welches unter Beispiel 1 beschrieben wurde, wobei nach Zugabe von notwendigen Nährstoffen zur Erreichung der bekannten Verhältnisse bezüglich CSB, Stickstoff und Phosphor bei 350C in beschriebener Weise gefahren wurde.
Resultate: Einlauf 2850 Ablauf 450 Belastung (Vollbelastung) - 8010 Gasproduktion 4,59 Methangehalt in Gas (%) 57 Beispiel 4 Beim vorliegenden Ansatz wurde dasselbe Abwasser verwendet, welches in Beispiel 3 beschrieben wurde,init dem Unterschied, dass bei ansonsten gleicher Fahrweise eine Temperatur von 550C eingehalten wurde.
Resultate: Einlauf 2350 Ablauf 300 Belastung (Vollbelastung) 8010 Gasproduktion 4,57 Methangehalt in Gas (%) 57.

Claims

Patentansprüche 1. Fermenter zum kontinuierlichen, anaeroben, biologischen Abbau von Abwässern, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem horizontalen Behälter besteht, welcher a) mindestens e i n e n Einlass für das Abwasser, b) mindestens einen Auslass für das geklärte Wasser, c) mindestens einen Auslass für die entstehenden Gase, d) eine Reihe von mehreren Abteilen aufweist, wobei diese Kammern durch Wände unterteilt sind, welche - in Fliessrichtung des Abwassers durch den Fermenter gesehen - immer niedriger werden, so dass der Flüssigkeitsstand von Kammer zu Kammer abnimmt und wobei jede Kammer d) Vorrichtungen, die eine Kurzschluss-Strömung verhindern und welche oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwassers in den jeweiligen Kammern Durchlässe für die Gase aufweisen, d2) Abscheider für mitgeführte, für den Durchfluss hinderliche Feststoffe und d3) Besiedelungsflächen für die anaeroben Mikroorganismen enthält.
2. Fermenter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für das Abwasser über mehrere Stellen des Fermenters verteilt ist.
3. Fermenter nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem horizontalen Behälter ( Fig. 1 ) besteht, welcher a) einen Einlass für das Abwasser ( 1 ) vorzugsweise Je einen Einlaß über mehrere Kammern ( ç )/via Zweigleitungen ( 2, 3, 4, 5 ), b) einen Auslass für das geklärte Wasser ( 9 ), c) einen Auslass für das entstandene Biogas ( 8 ) und d) eine Reihe von mehreren Abteilen ( 6 ) aufweist, wobei die Kammern durch Wände ( 13 unterteilt sind, welche - in Fliessrichtung des Abwassers durch den Fermenter gesehen - immer niedriger werden, so dass der Flüssigkeitsstand von Kammer zu Kammer abnimmt, wobei jede Kammer dl) Wände, welche eine Kurzschluss-Strömung verhindern ( 12 ) und welche oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Abwassers in den jeweiligen Kammern Durchlässe für die Gase aufweisen, d2) Abscheider für mitgeführte hinderliche Feststoffe ( 16 ) mit einem Auslass für die Abführung dieser Feststoffe ( 17 ) und d3) Besiedelungsflächen für die anaeroben Mikroorganismen enthält.
4. Fermenter nach Patentansprüchenl bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Besiedelungsflächen ( gemäss d3 ) aus Polyesternetzen mit einer Maschenweite von circa 4 mm und einer Fadenstärke von circa ~0,1 bis 2 rs bestehen.
5. Verfahren zum kontinuierlichen, anaeroben, biologischen Abbau. von Abwässern, dadurch gekennzeichnet, dass man das Abwasser durch den Fermenter gemäss Ansprüchen 1 bis -hindurchleitet.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das Abwasser durch den Fermenter nach Fig. 1 hindurchleitet, indem man es durch den Einlass für das Abwasser ( 1 ), vorteilhaft über die Zweigleitungen ( 2, 3, 4, 5 ) in die Kammern ( 6 ) hineinleitet und es durch die ganze Reihe der Kammern ( 6 ) zwischen den einzelnen Besiedelungsflächen ( 7 ) hindurch und an den einzelnen Abscheidern ( 16 ) vorbei zum Auslass für das geklärte Wasser ( 9 ) leitet und das entstandene Biogas am Auslass ( 8 ) , vorteilhaft via Gasmesser ( 14 )#a- Gasbehcft0r ( 15 )} abzieht und die im Abscheider ( 16 ) anfallenden Feststoffe periodisch via Auslass ( 17 ) entfernt.
7. Verfahren nach Patentansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass man es bei Temperaturen von 35-700C, insbesondere bei circa 350C oder bei circa 600C, durchführt.