DE69807935T2

DE69807935T2 - Verfahren zur herstellung einer mikrobiellen kultur zur behandlung von abwasser

Info

Publication number: DE69807935T2
Application number: DE69807935T
Authority: DE
Inventors: Myung-Ho Cho; Ki-Seung Choi; Jin-Man Kim; Seung-Hwan Kim; Jeong-Ho Park
Original assignee: SK Chemicals Co Ltd
Current assignee: SK Chemicals Co Ltd
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: KR19990030821A; US6383379B1; AU9465398A; DE69807935D1; AU732311B2; EP1042236A1; ATE223873T1; JP3732089B2; JP2001523539A; CA2306553A1; CA2306553C; KR100288685B1; EP1042236B1; WO1999018037A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(a) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mikrobiellen Kultur zur Behandlung von Abwasser, insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiellen Kultur, das den Schritt des Kultivierens eines Mikroorganismus, der in einem Belüftungstank einer Abwasserbehandlungsanlage existiert, umfaßt.

(b) Beschreibung des Standes der Technik

In einem biologischen Abwasserbehandlungsverfahren können viele organische Materialien im Abwasser durch Mikroorganismen zersetzt, entgiftet und entfernt werden. Das biologische Verfahren wird klassifiziert in eine aerobe Behandlung und in eine anaerobe Behandlung. Die aerobe Behandlung wird klassifiziert in einen aktivierten Schlammprozeß, ein Rieselfilterverfahren, ein rotierendes biologisches Kontaktorverfahren und ein Oxidationsteichverfahren. Die anaerobe Behandlung wird klassifiziert in ein anaerobes Abbauverfahren und ein Faultankverfahren.
Bei dem aktivierten Schlammverfahren können viele organische Materialien im Abwasser durch einen aeroben Metabolismus eines Mikroorganismus zersetzt werden.
Fig. 2 zeigt das konventionelle aktivierte Schlammverfahren. Ein Einfluß wird in einen primären Ablagerungstank (11) gefüttert. Ein Volumen und pH des Einflusses (unbearbeitetes Abwasser) wird in dem primären Ablagerungstank (11) kontrolliert. Ein Feststoff und ein suspendierter Feststoff (55) werden aus dem unbehandelten Abwasser in dem primären Ablagerungstank (11) entfernt. Und dann wird das Abwasser in einen Belüftungstank (13) kontinuierlich eingeleitet. In dem Belüftungstank (13) werden viele organische Materialien oxidiert und durch Belüftung mit einem aeroben Mikroorganismus abgebaut. Und dann wird eine Mischung des Belüftungstanks (13) kontinuierlich in einen sekundären Ablagerungstank (15) eingeleitet. Schlammflocken in der Mischung werden abgelagert und in dem sekundären Ablagerungstank (15) abgetrennt. Ein Teil des abgelagerten Schlammes wird wieder durch eine Rückflußschlammlinie (19) dem Belüftungstank (13) zugeführt, und der andere Teil des abgelagerten Schlammes wird entwässert und als Abfallschlamm entsorgt. Ein Überstand des sekundären Ablagerungstanks (15) wird desinfiziert und abgeleitet. Der Belüftungstank spielt eine wichtige Rolle in dem aktivierten Schlammverfahren, ist eine Betonkonstruktion und enthält im allgemeinen einen aktivierten Schlamm.
Eine mikrobielle Kultur für die Abwasserbehandlung ist eine Mikroorganismus-Ware (microorganism goods), um einen Abbau von verschiedenen Materialien zu unterstützen und um BOD-, COD- und SS-Konzentrationen abzusenken, die dem Belüftungstank hinzugegeben werden.
Die mikrobielle Kultur für die Abwasserbehandlung ist klassifiziert in eine feststoffartige Formulierung und eine flüssigkeitsartige Formulierung. Die feststoffartige mikrobielle Kultur für die Abwasserbehandlung kann durch Anreicherung, Kultivieren eines Mikroorganismus, Inokulieren des Mikroorganismus in ein Nährmedium, Kultivieren, Heißtrocknen und Zerdrücken hergestellt werden. Andererseits kann die feststoffartige mikrobielle Kultur durch Kultivieren eines Inokulums in einem flüssigen Medium, Gefriertrocknen des kultivierten Materials und Mischen des gefriertrockneten Materials mit Reisstroh, Reiskleie, Sägestaub, gefallenen Blättern oder Getreide hergestellt werden. Auf eine andere Art und Weise kann die feststoffartige mikrobielle Kultur durch Kultivieren eines Inokulums in einem flüssigen Medium, Hinzufügen eines oberflächenaktiven Stoffes zu dem flüssigen Medium und Sprühtrocknen des kultivierten Materials hergestellt werden.
Die flüssigkeitsartige mikrobielle Kultur zur Behandlung von Abwasser kann durch Anreicherungs- Kultivieren eines Mikroorganismus in einem flüssigen Medium, Hinzufügen eines Silikonöls und eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes zu dem flüssigen Medium hergestellt werden.
Die feststoffartige mikrobielle Kultur hat eine relativ lange Haltbarkeitszeit. Jedoch hat es eine relativ lange Aktivierungszeit. Die flüssigkeitsartige mikrobielle Kultur hat eine relativ kurze Aktivierungszeit. Jedoch hat es eine relativ kurze Haltbarkeitszeit.
Um das Problem der feststoffartigen mikrobiellen Kultur zu lösen, offenbart die Koreanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 95-26824 ein Verfahren, eine mikrobielle Kultur zur Behandlung von Abwasser unter Verwendung eines Mikroorganismus, der aus dem Erdboden abgetrennt wurde, und Hinzufügen eines Schlammes als Promotor für die mikrobielle Kultur herzustellen.
Die Koreanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 96-14334 offenbart ein Verfahren, eine mikrobielle Kultur zur Behandlung von Abwasser durch Hinzufügen von entrahmter Milch und Glutamat zu einem Medium und Gefriertrocknen zur Verfügung zu stellen.
Um das Problem der flüssigkeitsartigen mikrobiellen Kultur zu lösen, offenbarten die Koreanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 96-22289 und Nr. 96-22288 ein Verfahren zum Herstellen einer mikrobiellen Kultur zur Behandlung von Abwasser, Hinzufügen eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes und Glycerin zu einem flüssigen Medium und Sprühtrocknen.
Die Koreanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 94-6931 offenbart eine mikrobielle Kultur zur Behandlung von Abwasser, die Propionat als einen mikrobiellen Wachstumsinhibitor umfaßt. Die mikrobielle Kultur hat eine relativ lange Haltbarkeitszeit. Jedoch hat die mikrobielle Kultur eine relativ geringe Aktivierung.
PCT-Offenlegungsschrift Nr. WO 96/15992 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser, das die Schritte des Hinzufügens eines aeroben Mikroorganismus und eines anaeroben Mikroorganismus zu einem Fermenter umfaßt. Dieses Verfahren entwickelt keinen störenden Geruch, kein toxisches Gas und und keine schädliche Substanzen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein schädliches Gas aus dem Abwasser unter Verwendung von Mikroorganismen, die aus der Natur entnommen wurden, zu entfernen und nicht, Mikroorganismen in dem Fermenter zu kultivieren. Diese Erfindung hat das Problem, daß Mikroorganismen eine relativ lange Zeit benötigen, um sich an den Schlamm anzupassen.
US Patent Nr. 5,376,275 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser, das die Schritte des Fermentierens einer Abwasserschlammkomponente für eine Dauer von wenigstens 15 Tagen unter Bedingungen, die die Bildung von löslichen, kohlenstoffhaltigen Substraten in der Schlammkomponente maximieren, des In-Kontakt-Bringens der fermentierten Schlammkomponente mit einfließendem Abwasser, um ein konditioniertes Abwasser zu bilden, wobei das konditionierte Abwasser lösliche, kohlenstoffhaltige Substrate enthält, die aus der fermentierten Schlammkomponente ausgewaschen sind, und des Zuführens des konditionierten Abwassers zu der aktivierten Schlammbehandlungsanlage umfaßt. Die Erfindung hat eine relativ lange Behandlungszeit von 15-60 Tagen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um eine mikrobielle Kultur zur Behandlung von Abwasser mit einer relativ langen Haltbarkeitszeit herzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiellen Kultur zur Behandlung von Abwasser mit vielen effektiven Mikroorganismen zur Verfügung zu stellen, um ein organisches Material in dem Abwasser zu zersetzen.
Um diese Aufgaben zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiellen Kultur zur Behandlung von Abwasser zur Verfügung, das die Schritte des Zuführens eines belüfteten Materials, das aus einem Belüftungstank stammt, zu einem Bioreaktor und des Kultivierens eines Mikroorganismus, der in dem belüfteten Material existiert, durch Hinzufügen eines Kulturmediums zu dem Bioreaktor, umfaßt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Abwasserbehandlungsanlage zur Verfügung, welche umfaßt: einen primären Ablagerungstank zum Entfernen einer Festsubstanz und einer suspendierten Festsubstanz aus dem unbehandelten Abwasser; einen Belüftungstank zum Zersetzen eines organischen Materials in einem unbehandelten Abwasser durch Belüften des unbehandelten Abwassers mit einem Mikroorganismus, wobei der Belüftungstank mit dem primären Ablagerungstank verbunden ist; einen Bioreaktor, der mit dem Belüftungstank verbunden ist, wobei der Bioreaktor mit einem belüfteten Material aus dem Belüftungstank und einem Kulturmedium versorgt wird, Herstellen einer mikrobiellen Kultur durch Mischen des belüfteten Materials mit dem Kulturmedium und Zuführen der mikrobiellen Kultur in den Belüftungstank und einen sekundären Ablagerungstank zum Ablagern einer Schlammflocke, die aus dem Belüftungstank hinzugeführt wurde, wobei der Ablagerungstank mit dem Belüftungstank verbunden ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler der begleitenden Vorteile werden klar ersichtlich werden, wenn dieselbe mit Referenz zu der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Abbildungen in Betracht gezogen und besser verstanden wird, wobei:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Abwasserbehandlungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer Abwasserbehandlungsanlage gemäß dem konventionellen aktivierten Schlammprozeß ist;
Fig. 3 eine Photographie von Mikroorganismen im Belüftungstank ist, bevor die mikrobielle Kultur gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt wird;
Fig. 4 eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank ist, nachdem 24 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur gemäß der vorliegenden Erfindung verstrichen sind;
Fig. 5 eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank ist, nachdem 48 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur gemäß der vorliegenden Erfindung verstrichen sind;
Fig. 6 eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank ist, nachdem 72 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur gemäß der vorliegenden Erfindung verstrichen sind; und
Fig. 7 eine Photographie des Zustandes der Mikroorganismen in dem Belüftungstank ist, nachdem 168 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur gemäß der vorliegenden Erfindung verstrichen sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiellen Kultur zur Behandlung von Abwasser zur Verfügung, welches die Schritte des Hinzufügens eines belüfteten Materials, abstammend aus einem Belüftungstank zu einem Bioreaktor, und des Kultivierens eines Mikroorganismus, der in dem belüfteten Material existiert, durch Hinzufügen eines Kulturmediums zu dem Bioreaktor umfaßt.
Vorzugsweise umfaßt das Kulturmedium 0,05-3 Gew.-% Pepton, 0,01-2 Gew.-% Hefeextrakt, 0-2 Gew.-% Glucose, 0-2 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0-1 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,001-0,1 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,0001-0,5 Gew.-% Eisenchlorid auf der Basis des belüfteten Materials. Der Gehalt jeder Komponente ist ein fester Gehalt auf der Basis des Gewichts des belüfteten Materials. Das Kulturmedium braucht kein Wasser zu enthalten, da das belüftete Material eine wäßrige Lösung ist. Wenn der Gehalt jeder Komponente von dem Bereich abweicht, können sich der pH des Mediums, die Anzahl und die Spezien der Mikroorganismen verändern.
Wie in Fig. 1 gezeigt, stellt die vorliegende Erfindung eine Abwasserbehandlungsanlage zur Verfügung, die umfaßt: einen primären Ablagerungstank (11) zum Entfernen einer festen Substanz und einer suspendierten festen Substanz aus einem unbehandelten Abwasser; einen Belüftungstank (13) zum Zersetzen eines organischen Materials in einem unbehandelten Abwasser durch Belüften des unbehandelten Abwassers mit einem Mikroorganismus, wobei der Belüftungstank (13) mit dem primären Ablagerungstank (11) verbunden ist; einen Bioreaktor (17), der mit dem Belüftungstank (13) verbunden ist, wobei der Bioreaktor (17) mit einem belüfteten Material aus dem Belüftungstank (13) und einem Kulturmedium versorgt wird, wobei eine mikrobielle Kultur durch Vermischen des belüfteten Materials mit dem Kulturmedium hergestellt wird, und Einführen der mikrobiellen Kultur in den Belüftungstank (13); und einen sekundären Ablagerungstank (15) zum Ablagern einer Schlammflocke, die aus dem Belüftungstank (13) hinzugefügt wird, wobei der Ablagerungstank (15) mit dem Belüftungstank (13) verbunden ist.
Vorzugsweise umfaßt das Kulturmedium 0,05-3 Gew.-% Pepton, 0,01-2 Gew.-% Hefeextrakt, 0-2 Gew.-% Glucose, 0-2 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0-1 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,001-0,1 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,0001-0,5 Gew.-% Eisenchlorid auf der Basis des belüfteten Materials.
Ein Mikroorganismus mit einer relativ hohen Aktivierung zu Abwasser existiert in dem Belüftungstank der Abwasserbehandlungsanlage. In der vorliegenden Erfindung wird ein Mikroorganismus, der aus dem Belüftungstank getrennt wurde, in einem flüssigen Medium kultiviert, und der Mikroorganismus wird dem Belüftungstank hinzugeführt, wodurch sich eine Konzentration der Mikroorganismen mit hoher Aktivierung zu Abwasser in dem Belüftungstank erhöht.
Eine Beschaffenheit der Mikroorganismen hängt von dem COD des Belüftungstanks ab. Ein Mikroorganismus, der aus einem belüfteten Material einschließlich vieler organischer Materialien abgetrennt wird, hat eine relativ hohe Aktivierung zu Abwasser. Daher ist es bevorzugt, daß das belüftete Material, das aus dem Belüftungstank abgeleitet ist, als ein Keim verwendet wird, um eine hochaktivierte, mikrobielle Kultur zu erhalten.
Eine Zusammensetzung des Mediums kann gemäß der Spezien der Mikroorganismen variierbar sein. Zum Beispiel kann das Medium, das 0,05-3 Gew.-% Pepton, 0,01-2 Gew.-% Hefeextrakt, 0-2 Gew.-% Glucose, 0-2 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0-1 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,001-0,1 Gew.-% Magnsiumsulfat und 0,0001-0,5 Gew.-% Eisenchlorid umfaßt, verwendet werden. Wenn das Medium eine überschüssige Menge an Glucose als Kohlenstoffquelle hat, kann Schimmel vorwiegend in dem Belüftungstank kultiviert werden. Wenn die Zusammensetzung des Mediums nicht geeignet ist, können sich die Anzahl oder Arten der Mikroorganismen verändern. Das Medium kann eine kleine Menge an Mineralien außer der Kohlenstoffquelle und eine Pufferlösung enthalten. Das Medium ist im Vergleich zu einem Nährmedium günstig, einen effektiven Mikroorganismus aus dem Belüftungstank zu trennen, da die Zusammensetzung des Mediums ähnlich der Zusammensetzung eines minimalen Mediums ist.

Beispiel 1

Eine Mischung aus 0,3 Gew.-% Pepton, 0,05 Gew.-% Hefeextrakt, 0,02 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0,005 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,0001 Gew.-% Eisenchlorid auf der Basis eines belüfteten Materials wurde durch γ-Strahlung (10 KGY) sterilisiert. Die sterilisierte Feststoffmischung und das belüftete Material wurden in einen Bioreaktor gegeben und 24 Stunden lang bei 30ºC kultiviert, wobei das belüftete Material aus einem Belüftungstank einer Abwasserbehandlungsanlage einer Polyesterfilamentgarnherstellungsfabrik entnommen wurde. Ein Hauptinhaltsstoff des belüfteten Materials war Ethylenglycol.

Vergleichsbeispiel 1-1

Eine Mischung aus 2 Gew.-% Glucose, 0,1 Gew.-% Hefeextrakt, 0,2 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,04 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,7 Gew.-% Ammoniumsulfat und 0,05 Gew.-% Eisenchlorid auf der Basis eines belüfteten Materials wurde durch γ-Strahlung (10 KGY) sterilisiert. Die sterilisierte Feststoffmischung und das belüftete Material wurden in einen Bioreaktor gegeben und 24 Stunden lang bei 30ºC kultiviert, wobei das belüftete Material aus einem Belüftungstank einer Abwasserbehandlungsanlage einer Polyesterfilamentgarnherstellungsfabrik entnommen wurde. Ein Hauptinhaltsstoff des belüfteten Materials war Ethylenglycol.

Vergleichsbeispiel 1-2

Eine Mischung aus 2 Gew.-% Glucose, 0,1 Gew.-% Hefeextrakt, 0,2 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,04 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,7 Gew.-% Ammoniumsulfat, 0,05 Gew.-% Eisenchlorid, 0,24 Gew.-% (NH&sub4;)&sub3;PO&sub4; und 0,3 Gew.-% (NH&sub4;)&sub2;HPO&sub4; auf der Basis eines belüfteten Materials wurde durch γ-Strahlung (10 KGY) sterilisiert. Die sterilisierte Feststoffmischung und das belüftete Material wurden in einen Bioreaktor gegeben und 24 Stunden lang bei 30ºC kultiviert, wobei das belüftete Material aus einem Belüftungstank einer Abwasserbehandlungsanlage einer Polyesterfilamentgarnherstellungsfabrik entnommen wurde. Ein Hauptinhaltsstoff des belüfteten Materials war Ethylenglycol.
In Beispiel 1 wurde kein Wachstum von Schimmel oder Hefe verglichen mit dem Vergleichsbeispiel 1-1 und dem Vergleichsbeispiel 1-2 beobachtet. Bei dem Vergleichsbeispiel 1-1 und dem Vergleichsbeispiel 1-2 wurde ein Wachstum eines Schimmels oder einer Hefe beobachtet, da Glucose als eine Kohlenstoffquelle für ein Medium verwendet wurde. Bei dem Vergleichsbeispiel 1-2 des Ammonium als Pufferlösung enthielt, wurde im Verlauf der Zeit ein pH-Abfall des Mediums beobachtet.

Beispiel 2

Ein Feststoffmedium wurde durch Zugabe von 1,7 Gew.-% eines Agars zu dem flüssigen Medium aus Beispiel 1 hergestellt. Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Feststoffmedium als Medium verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß ein tryptischer Sojaagar (Difco. Co.) als Medium verwendet wurde.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse aus Beispiel 2 und aus dem Vergleichsbeispiel 2. (Tabelle 1)
Beispiel 2 hatte eine große Anzahl an aeroben Bakterien und Bakterienarten verglichen mit Vergleichsbeispiel 2. Das Medium aus Beispiel 2 ist günstiger, um Mikroorganismen zu kultivieren, die aus dem Belüftungstank stammen, verglichen mit Vergleichsbeispiel 2. Anzahl und Spezien der Bakterien waren abhängig von der Zusammensetzung des Mediums.

Beispiel 3

Ein Mikroorganismus, der aus dem Belüftungstank stammt, wurde in dem flüssigen Medium aus Beispiel 1 kultiviert. Die Anzahl eines Mikroorganismus, der in den Ethylenglycolabbau involviert ist, wurde gemessen unter Verwendung eines Minimalmediums, welches 0,05 Gew.-% NH&sub4;Cl, 0,05 Gew.-% (NH&sub2;)&sub2;SO&sub4;, 0,3 Gew.-% Na&sub2;HPO&sub4;, 0,2 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0,001 Gew.-% MgSO&sub4;, 0,0001 Gew.-% FeCl&sub3; und 1 Gew.-% Ethylenglycol umfaßt. Die Anzahl der gesamten effekten Mikroorganismen wurde unter Verwendung des Feststoffmediums von Beispiel 2 gemessen.

Vergleichsbeispiel 3

Beispiel 3 wurde wiederholt, außer daß die Mikroorganismen, die dem Belüftungstank entstammen, nicht in dem Flüssigmedium von Beispiel 1 kultiviert wurden.
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse aus Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 3. (Tabelle 2)
Wie in Tabelle 2 gezeigt, hatte Beispiel 3 eine große Anzahl an effektiven Mikroorganismen und eine große Anzahl an Mikroorganismen, die in Ethylenglycolabbau involviert waren, verglichen mit Vergleichsbeispiel 3.

Beispiel 4

Das Flüssigmedium aus Beispiel 1 wurde sterilisiert. Das sterilisierte Medium wurde zu 1 ml Abwasser, das aus einem Belüftungstank mit Ethylenglycol als Hauptinhaltsstoff stammt, hinzugegeben. Und dann wurde die erhaltene Mischung 24 Stunden lang bei 30ºC kultiviert. Die kultivierten Mikroorganismen wurden in der Konzentration von 500 ppm dem Belüftungstank zugeführt, und es wurde 3 Tage lang in dem Belüftungstank belüftet. Und dann wurde COD des belüfteten Materials in dem Belüftungstank und ein Grad der Flockenbildung gemessen.

Vergleichsbeispiel 4

Beispiel 4 wurde wiederholt, außer daß die kultivierten Mikroorganismen nicht dem Belüftungstank zugeführt wurden.
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse aus Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 4. (Tabelle 3)
*Anfänglicher COD von Abwasser: 300 ppm
Wie in Tabelle 3 gezeigt, war der COD aus Beispiel 4 höher als im Vergleichsbeispiel 4 nach 24 Stunden, da die kultivierten Mikroorganismen aus Beispiel 4 organische Materialien in dem Abwasser abbauten und sich unter deren Verwendung vermehren. Jedoch nahm COD aus Beispiel 4 graduell ab. Beispiel 4 hatte eine relativ hohe Behandlungseffizienz verglichen mit Vergleichsbeispiel 4. Bei Beispiel 4 wurde eine Flockenbildung innerhalb von 48 Stunden beobachtet. Im Gegensatz dazu wurde Flockenbildung im Vergleichsbeispiel 4 nach 72 Stunden beobachtet.

Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5

Blähabwasser (bulking sewage) wurde in einem Pilotmaßstab (70 l · 4) bereitgestellt, wobei fadenförmige Mikroorganismen in dem Blähabwasser überwogen. Eine mikrobielle Kultur wurde unter Verwendung des Mediums aus Beispiel 1 und eines belüfteten Materials, das aus einem Belüftungstank des Pilotmaßstabs abgetrennt wurde hergestellt. Die mikrobielle Kultur wurde dem Belüftungstank in der Konzentration von 500 ppm 7 Tage lang zugeführt.
Fig. 3 ist eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank vor der Behandlung der mikrobiellen Kultur. Wie in Fig. 3 gezeigt, waren die Mikroorganismen, die in die Flockenbildung involviert waren, fadenförmige Bakterien.
Fig. 4 ist eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank, nachdem 24 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur verstrichen waren.
Auch wenn fadenförmige Bakterien in den Flocken beobachtet wurden, wurde die Flocke graduell zu einer normalen Flocke zurückgeführt. Nachdem 24 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur verstrichen waren, war die Form der Flocken ähnlich dem Blähabwasser. Jedoch war die Anzahl der nichtfadenförmigen Bakterien erhöht.
Fig. 5 ist eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank, nachdem 48 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur verstrichen waren. Auch wenn fadenförmige Bakterien in den Flocken beobachtet wurden, wurde die Flocke graduell zu einer normalen Flocke zurückgeführt.
Fig. 6 ist eine Photographie von Mikroorganismen in dem Belüftungstank, nachdem 72 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur verstrichen waren. Die Flocke wurde graduell zu einer normalen Flocke zurückgeführt. Nachdem 72 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur verstrichen waren, waren die fadenförmigen Bakterien des Belüftungstanks durch nichtfadenförmige Bakterien ersetzt.
Fig. 7 ist eine Photographie des Zustandes der Mikroorganismen in dem Belüftungstank, nachdem 168 Stunden seit der Behandlung der mikrobiellen Kultur verstrichen waren. Wie in Fig. 7 gezeigt, wurden fadenförmige Bakterien in den Flocken nicht beobachtet, und Protozoa, so wie Vorticella spp. und Aspidisca spp., wurden in den Flocken beobachtet. Die mikrobielle Kultur gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Flocken zu normalen Flocken zurückführen. In dem Verfahren des Kultivierens von effektiven Mikroorganismen, die aus dem Belüftungstank stammen, können nichtfadenförmige Bakterien, im Gegensatz zu fadenförmigen Bakterien, vorwiegend kultiviert werden.
Die mikrobielle Kultur enthält Mikroorganismen, die an die Belüftungstankumgebung angepaßt sind. Die mikrobielle Kultur hat eine relativ hohe Fähigkeit zur Zersetzung von organischem Material, verglichen mit konventionellen mikrobiellen Kulturen. Die mikrobielle Kultur hat eine relativ hohe Haltbarkeitszeit und Behandlungseffizienz.
Jede Abwasserbehandlungsanlage enthält charakteristisches organisches Material. Ein Mikroorganismus, der an das organische Material gut angepaßt ist, existiert in einem Belüftungstank der Anlage. Die mikrobielle Kultur der vorliegenden Erfindung wurde hergestellt unter Verwendung der Mikroorganismen, die dem Belüftungstank abstammen. Daher stellt die vorliegende Erfindung eine mikrobielle Kultur zur Verfügung, die eine relativ hohe Behandlungseffizienz verglichen mit den konventionellen mikrobiellen Kulturen, in denen die Mikroorganismen aus der Natur, wie zum Beispiel dem Boden, entnommen wurden, aufweist.
Mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen werden Fachleute anerkennen, daß verschiedene Modifikationen und Substitutionen hieran gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den Ansprüchen ausgeführt, abzuweichen.

Claims

1. Ein Verfahren zum Herstellen einer mikrobiellen Kultur zur Behandlung von Abwasser, welches folgende Schritte umfaßt:

Zuführen von durchlüftetem Material aus einem Belüftungsbehälter in einen Bioreaktor; und

Kultivieren eines Mikroorganismus, der in dem belüfteten Material existiert, durch Zugabe eines Kulturmediums in den Bioreaktor.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kulturmedium 0,05-3 Gew.-% Peptone, 0,01-2 Gew.-% Hefeextrakt, 0-2 Gew.-% Glukose, 0-2 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0-1 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,001-011 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,0001-0,5 Gew.-% Eisenchlorid auf der Grundlage des belüfteten Materials umfaßt.

3. Eine Abwasserbehandlungsanlage, die

ein primäres Ablagerungsgefäß zum Entfernen von Feststoffen und Schwebstoffen aus dem unbehandelten Abwasser,

ein Belüftungsgefäß zum Zersetzen von organischem Material in unbehandeltem Abwasser durch Belüftung des unbehandelten Abwassers mit dem Mikroorganismus, wobei das Belüftungsgefäß mit dem primären Ablagerungsgefäß verbunden ist,

einen mit dem Belüftungsgefäß verbundenen Bioreaktor, wobei der Bioreaktor mit belüfteten Material aus dem Belüftungsgefäß und einem Kulturmedium bestückt wird, wobei eine mikrobielle Kultur durch Vermischung des belüfteten Materials mit dem Kulturmedium hergestellt und dem Belüftungsgefäß zugeführt wird und

ein sekundäres Ablagerungsgefäß zum Ablagern der aus dem Belüftungsgefäß zugeführten Klärschlammflocken, wobei das Ablagerungsgefäß mit dem Belüftungsgefäß verbunden ist, umfaßt.

4. Die Abwasserbehandlungsanlage nach Anspruch 3, wobei das Medium 0,05-3 Gew.-% Peptone, 0,01-2 Gew.-% Hefeextrakt, 0-2 Gew.-% Glukose, 0-2 Gew.-% KH&sub2;PO&sub4;, 0-1 Gew.-% K&sub2;HPO&sub4;, 0,001-0,1 Gew.-% Magnesiumsulfat und 0,0001-0,5 Gew.-% Eisenchlorid auf der Grundlage des belüfteten Materials umfaßt.