Weiterhin betriffl die Erfindung eine Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser in einer biologischen Kläranlage, mit einem biologischen Reaktor zur Aufnahme und biologischen Behandlung von Abwasser, mit einer Trennvorrichtung für eine Abtrennung von gereinigtem Abwasser von Schlamm, mit einer Eindickvorrichtung für die Eindickung von Schlamm, mit einer Ableitung für Rücklaufschlamm aus der Trennvorrichtung oder aus der Eindickvorrichtung, und mit einer Ozonbehandlungsanlage, mittels der mindestens ein Teil des Rückschlammes einer oxidativen Ozonbehandlung unterworfen wird und die eine Eintragvorrichtung für einen Eintrag von ozonhaltigem Gas in den Rücklaufschlamm aufweist.

Bei der mikrobiellen Abwasserbehandlung in kommunalen oder industriellen Kläranlagen fallut ein großer Teil des biologisch abbaubaren Abfalls als sogenannter Überschussschlamm (Klärschiamm) an. Die Lagerung und Entsorgung von Klärschlamm ist aufwendig und teuer. Zwar kann das Volumen an Klärschlamm durch bakteriellen Abbau reduziert werden, jedoch bieten die in Klärschlämmen enthaltenen organischen Zellen häufig eine ungünstige Basis für den bakteriellen Metabolismus, da sie von schwer abbaubaren Zellmembranen und Zellwänden umschlossen sind. Durch Zerstören dieser Zellwände kann die Abbaurate erhöht werden, was mechanisch, chemisch oder durch thermische Zersetzung herbeigeführt werden kann.

Die EP-A1 645 347, aus der ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Gattung bekannt sind, betriffl die Reduzierung des Klärschlammvolumens durch partielle Ozon-Behandlung des Rücklaufschlamms

(im folgenden als"Ozonung"bezeichnet) mit anschließendem biologischen Abbau des aufgeschlossenen Schlamms in einer biologischen Stufe einer Kläranlage. Das zu reinigende Abwasser wird im Belebungsbecken einer Kläranlage einer bakteriellen Behandlung unterzogen und anschließend einem Nachklärbecken zugeführt. Im Nachklärbecken erfolgt eine Trennung der wässrigen Phase von Schlamm, wovon ein Teil als"Uberschussschlamm"abgeführt und ein Teil dem Belebungsbecken als"Rücklaufschlamm"wieder zugeführt wird. Im Bypass zur Rücklaufschlamm-Leitung wird ein Teilstrom des Rücklaufschlamms mit Ozon behandelt. Hierzu wird dieser Teilstrom in einen Ozonungs-Behälter gepumpt, an dessen Boden eine Begasungsvorrichtung für Ozon vorgesehen ist. Über einen Ablauf im Behälterboden wird die so behandelte, ozonhaltige Flüssigkeit in das Belebungsbecken zurückgeleitet. Verbrauchtes Ozon verlässt den Ozonungs- Behälter über eine Abgasleitung.

Durch die Ozonung des Rücklaufschlamms werden organische Zellen aufgeschlossen und das Zellinnere tritt aus. Dies führt zu einer Erhöhung des Nährstoffangebots in der biologischen Stufe, in der die zusätzlichen Nährstoffe aus dem Zellaufschluss mit abgebaut werden. Das Volumen des Überschussschlamms lässt sich so reduzieren. Bei diesem Verfahren stellt die Ozonversorgung einen wesentlichen Kostenfaktor dar. Zur Verbesserung des Ausnutzungsgrades des eingesetzten Ozons wird in der EP-A1 645 347 vorgeschlagen, den pH-Wert des Rücklaufschlamms vor der Ozonung auf einen Wert unterhalb von 5 abzusenken.

Zu diesem Zweck ist bei der bekannten Vorrichtung vor dem Ozonungs-Behälter eine Zufuhr von Saure vorgesehen. Diese Maßnahme kann zwar zu einer stärkeren Aufzehrung des Ozons führen, sie erfordert jedoch eine spätere Neutralisierung des Rücklaufschlamms auf den für die Mikroorganismen im Belebungsbecken optimalen pH-Wert, der üblicherweise im Bereich von 7 liegt. Darüberhinaus wird der Rücklaufschlamm bei dem bekannten Verfahren vor oder nach der Ozonbehandlung einer Temperaturbehandlung im Bereich zwischen 50°C und 100 °C unterworfen. Durch diese zusätzlichen Maßnamen, die mehrfach hintereinander ausgeführt werden, wird das bekannte Verfahren aufwendig. Es hat sich außerdem gezeigt, dass durch die Ozonung eine verstärkte Schaumbildung auftreten kann, die als nachteilig angesehen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren für die Reduzierung des Volumes von organischen Schlämmen durch Ozonung mit einem hohen Ausnutzungsgrad für das eingesetzte Ozon anzugeben sowie eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung bereitzustellen.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ozonbehandlung eine. Behandlungsphase umfasst, in der ozonhaltiger Rücklaufschlamm einem Überdruck ausgesetzt wird.

Die Ozonbehandlung beinhaltet ein Eintragen eines ozonhaltigen Gases in den zu behandelnden Rücklaufschlamm. In der Druck-Behandlungsphase wird der ozonhaltiger Rücklaufschlamm einem Überdruck ausgesetzt. Durch den Überdruck wird der Druck des Ozons in der Gasphase über dem zu behandelnden Rücklaufschlamm erhöht. Dies führt zu einer höheren Absorption des Ozons im Rücklaufschlamm und damit einhergehend zu eine stärkeren Aufzehrung des Ozons. Damit wird ein hoher Ausnutzungsgrad für das eingesetzte Ozon erreicht.

Eine Absenkung des pH-Wertes im ozonhaltigen Rücklaufschlamm, wie beim gattungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, ist nicht erforderlich, kann aber als zusätzliche Maßnahme in Betracht gezogen werden. Eine Temperaturbehandlung im Rahmen der Ozonung ist nicht erforderlich.

Eine weitere günstige Wirkung der erfindungsgemäßen Ozon-Behandlung besteht darin, die Überdruck-Behandlung des ozonierten Rücklaufschlammes die Neigung zur Schaumbildung verringert.

Für die Ozonbehandlung des Rücklaufschlamms ist als ozonhaltiges Gas beispielsweise ozonhaltige Luft oder ein Ozon-Sauerstoffgemisch einsetzbar. Unter einem Überdruck im Sinne dieser Erfindung wird ein Druck oberhalb von Atmosphärendruck verstanden. Der gesamte Rocklaufschiamm oder ein Teil davon wird der Ozonbehandlung zugeführt.

Der Effekt der verbesserten Ozon-Aufzehrung durch die Druckbehandlung ist umso ausgeprägter, je höher der Überdruck während der Druck-Behandlungsphase eingestellt wird und je länger diese Phase andauert. Bei Behandlungsphasen mit

einer Dauer zwischen 0,5 Minuten und 2 Stunden, vorzugsweise zwischen 5 Minuten und 1 Stunde, hat sich ein Überdruck zwischen 0,3 und 10 bar, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 bar, als günstig erwiesen. Bei einem kontinuierlichen Verfahren beziehen sich die angegebenen Zeitspannen für die Druckbehandlung auf die mittlere Durchlaufzeit des zu behandelnden Rücklaufschlammes. Bei einem Überdruck unterhalb der angegebenen Druckuntergrenze ist oben beschriebene Wirkung auf die Ozon-Aufzehrung- insbesondere in Verbindung mit kurzen Behandlungsphasen-gering. Zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Druckes oberhalb der genannten Obergrenze sind aufwendige Apparaturen erforderlich.

Die Ozonbehandlung unter Überdruck bewirkt ein gewisse Desinfektion ; die Anzahl an Fäkalkeimen wird deutlich reduziert. Darüberhinaus wurde keine oder eine geringe Bildung von Fadenbakterien beobachtet. Und darüberhinaus ergibt sich eine Verbesserung des Schlammvolumenindex und damit eine zusätzliche Einsparung von Fällungsmitteln.

Der Rücklaufschlamm oder ein Teil davon wird der biologischen Behandlungsstufe wieder zugeführt. Dabei kann es sich beispielsweise um das vollständige Gemisch aus Schiamm und dem durch Ozon aufgeschlossenen Anteil an gelösten organischen Substanzen (sogenannter"CSB-Anteil") oder nur um den durch Ozon aufgeschlossenen Anteil an gelösten organischen Substanzen handeln, oder jeweils einen Teil davon. Ein Teil des behandelten Rücklaufschlamms kann auch Überschussschlamm entsorgt werden.

Als besonders günstig hat sich eine Verfahrensweise erwiesen, bei der im zu behandelnden Rücklaufschlamm eine Ozondosis im Bereich zwischen 0,01 und 0,2 g pro g organischer Trockensubstanz (OTS), vorzugsweise im Bereich zwischen 0,03 und 0,08 g pro g organischer Trockensubstanz eingestellt wird. Die "organische Trockensubstanz (OTS)"bezieht sich auf die Masse des mit Ozon behandelten Rücklaufschlammes vor der Ozonbehandlung (OTS nach DIN). Erst die verbesserte Ozon-Absorption beim erfindungsgemäßen Verfahren erlaubt diese-vergleichsweise hohe-Ozon-Dosis im Rücklaufschlamm, ohne dass der Ausnutzungsgrad des Ozons dadurch wesentlich beeinträchtigt wird. Durch die höhere Ozondosis im Rücklaufschlamm wird wiederum der Zellaufschluss

effektiver, so dass sich bereits nach einem einzigen Zyklus der Ozonbehandlung eine deutliche Schlamm-Reduktion ergibt.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird der ozonhaltige Rücklaufschlamm einem Reaktionsbehälter zugeführt, in dem der Überdruck aufrechterhalten wird, und in dem die Temperatur zwischen 5 °C und 50 °C liegt. Die Druck- Behandlungsphase umfasst dabei mindestens einen Zeitabschnitt in dem der zu behandelnde Rücklaufschlamm innerhalb des Reaktionsbehälters behandelt wird.

Das Annenvolumen des Reaktionsbehälters bestimmt die Menge des darin aufnehmbaren Rücklaufschlamms und damit in Verbindung mit dem Durchsatz die Behandlungsdauer in dem Reaktionsbehälter. Ein großes Innenvolumen ermöglicht eine lange und damit effektive Behandlung des Rücklaufschlamms und trägt gleichzeitig zu einer Homogenisierung bei. Der Reaktionsbehälter ist so ausgelegt, dass darin der erforderliche Überdruck erzeugt und aufrechterhalten werden kann.

Es können auch mehrere derartige Reaktionsbehälter eingesetzt werden.

Üblicherweise erfolgt die Ozon-Behandlung bei Umgebungstemperatur, also im Bereich von etwa 5 °C bis 50 °C ; eine besondere Temperaturbehandlung ist nicht erforderlich.

Bei einer besonders günstigen Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rückiaufschlamm der biologischen Behandlungsstufe nach der Ozonbehandlung diskontinuierlich wieder zugeführt. Dadurch ist es möglich, die biologische Behandiungsstufe zu entlasten. Der ozonbehandelte Rücklaufschlamm wird in Zeiten, in denen die biologischen Behandlungsstufe ausgelastet ist, zurückgehalten und in sogenannten"Schwachlastzeiten", in denen die biologische Behandlungsstufe nicht ausgelastet ist, zurückgeführt. In Stillstandzeiten der Ozonungsanlage werden Energiekosten eingespart. Darüberhinaus stellt der ozonbehandelte Rücklaufschlamm eine geeignete Kohlenstoffquelle für die Mikroorganismen bei der Denitrifikation dar.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, dass ein erster Teilstrom des Rücklaufschlamms mit Ozon beladen, mit einem zweiten Teilstrom des Rücklaufschlamms gemischt und dem Überdruck ausgesetzt wird. Diese Verfahrensweise wird besonders vorteilhaft bei einer Beladung des ersten Teilstromes mittels eines sogenannten"Injektors"angewandt. Derartige Injektoren

arbeiten nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe. Der erste Teilstrom dient dabei als Treibvolumenstrom, während über den Saugstrom das ozonhaltige Gas in den ersten Teilstrom eingetragen wird. Bei derartigen Injektoren ist der Durchsatz für den Treibvolumenstrom-also für den ersten Teilstrom-durch die Bauart des Injektors im wesentlichen festgelegt. Allerdings kann der Saugvolumenstrom-also die in den ersten Teilstrom einzutragende Menge des ozonhaltigen Gases-in gewissem Rahmen variiert werden. Auf diese Weise kann bei sich ändernden Mengen des zu behandelnden Rücklaufschlammes trotz relativ konstanter Menge des ersten Teiistromes durch Variation des Saugvolumenstromes eine vorgegebene Ozon-Dosierung für den gesamten zu behandelnden Rücklaufschlammes erreicht werden.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, den Rücklaufschlamm vor der Ozonbehandlung einer Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen. In der Zerkleinerungseinrichtung wird der Rücklaufschlamm teilweise mechanisch aufgeschlossen und dadurch die Wirkung der Ozonbehandlung während der Oberdruck-Behandlungsphase verbessert.

Bevorzugt wird der zu behandelnde Rücklaufschlamm aus einer Eindickvorrichtung entnommen. Bei der Eindickvorrichtung handelt es sich um einen Eindicker, einen Voreindicker oder um ein anderes Eindickbehältnis. Der dort entnommene Rücklaufschlamm zeichnet sich durch einen gleichmäßigen und besonders hohen Trockensubstanzgehalt aus. Aufgrund der geringen Schwankungen des Trockensubstanzgehalts lässt sich eine gleichmäßigere Ozondosis und damit eine stabilere Betriebsweise einhalten als bei de Ozonung des Rücklaufschlamms aus der Trennstufe.

Zweckmäßigerweise wird der Rücklaufschlamm oder ein Teil davon nach der Ozonbehandlung der biologischen Behandlungsstufe als Denitrifikationsquelle wieder zugeführt. Die kohlenstoffabbauenden Bakterien nutzen dabei unter anaeroben Bedingungen das im Rücklaufschlamm vorhandene Nitrat als Sauerstoffquelle, wobei gasförmiger Stickstoff entsteht, die in die Atmosphäre entweicht.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die oben angegebene Aufgabe ausgehend von der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ozonbehandlungsanlage einen der Eintragvorrichtung nachgeordneten Druckbehandlungsraum umfasst, in dem ozonhaltiger Rücklaufschlamm einem Überdruck ausgesetzt wird.

Die Ozonbehandlung des Rücklaufschlamms oder eines Teils davon erfolgt in einer Ozonbehandlungsanlage, in die der zu behandelnde Rücklaufschlamm kontinuierlich oder chargenweise eingebracht wird. Die Ozonbehandlungsanlage umfasst eine Eintragvorrichtung zum Eintrag eines ozonhaltigen Gases in den Rücklaufschlamm und einen Druckbehandlungsraum, in dem ozonhaltiger Rücklaufschlamm einem Überdruck ausgesetzt wird. Die Überdruckbehandlung erfolgt nach dem Eintrag des ozonhaltigen Gases, so dass dementsprechend der Druckbehandiungsraum-in Fließrichtung des Rücklaufschlammes gesehen- hinter der Eintragvorrichtung liegt.

Durch die Druckbehandlung wird ein höherer Gasdruck in der Atmosphäre oberhalb des Rücklaufschlammes erzeugt und dadurch der Druck des darin enthaltenen Ozons vergrößert. Sie führt zu einer höheren Absorption des Ozons im Rücklaufschlamm und damit einhergehend zu einer stärkeren Aufzehrung des Ozons. Dadurch wird ein hoher Ausnutzungsgrad für das eingesetzte Ozon erreicht.

Eine Zufuhr von Säure zur Absenkung des pH-Wertes im ozonhaltigen Rücklaufschiamm, wie bei der gattungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, ist nicht erforderlich, kann aber als zusätzliche Maßnahme in Betracht gezogen werden. Darüberhinaus führt die Überdruck-Behandlung des ozonierten Rückiaufschlammes zu einer geringeren Schaumbildung.

Der Druckbehandlungsraum weist einen zur Aufnahme von Rücklaufschlamm unter Überdruck geeigneten Hohiraum auf. Es kann sich beispielsweise um einen Behälter oder um eine Leitung handeln. Unter einem"biologischen Reaktor"wird ein offener oder abgeschlossener Behälter verstanden, der zur Aufnahme und biologischen Behandlung von Abwasser und organischer Schlamm geeignet ist.

Bei der"Trennvorrichtung"handelt es sich beispielsweise um ein Nachklärbecken oder um eine Membran, wie sie bei der Abwasseraufbereitung unter Einsatz der sogenannten Membranbiologie eingesetzt wird. Hinsichtlich der Begriffsdefinitionen

für"ozonhaltiges Gas","Uberdruck", und"Rücklaufschlamm"wird auf die Erläuterungen in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.

Im Hinblick auf eine effektive Absorption von Ozon hat sich ein Druckbehandlungsraum als günstig erwiesen, der einen Reaktionsbehälter umfasst, der für einen Innen-Überdruck im Bereich zwischen 0,3 und 10 bar, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 2 bar ausgelegt ist. Die Druckbehandlung des Rucklaufschlamms umfasst dabei mindestens einen Zeitabschnitt in dem der zu behandelnde Rückiaufschlamm innerhalb des Reaktionsbehälters behandelt wird.

Das Innenvolumen des Reaktionsbehälters bestimmt die Menge des darin aufnehmbaren Rücklaufschlamms und damit in Verbindung mit dem Durchsatz an Rücklaufschlamm die mittlere Behandlungsdauer im Reaktionsbehalter. Ein großes Innenvolumen ermöglicht eine lange und damit effektive Behandlung des Rücklaufschlamms und trägt zu einer Homogenisierung bei. Der Reaktionsbehälter ist so ausgelegt, dass darin der erforderliche Überdruck erzeugt und aufrechterhalten werden kann. Es können auch mehrere derartige Reaktionsbehäiter eingesetzt werden.

Zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Druckes oberhalb der genannten Obergrenze sind aufwendige Apparaturen erforderlich.

Besonders bewährt hat sich eine Eintragvorrichtung, die eine Druckerhöhungspumpe und einen Injektor umfasst. Der Injektor, der mit einer Ozonquelle und mit der Druckerhöhungspumpe verbunden ist, arbeitet nach dem Prinzip einer Wasserstrahipumpe. Der dafür erforderliche Treibvolumenstrom wird von dem zu behandelnden Rücklaufschlamm gebildet, der dem Injektor über die Druckerhöhungspumpe zugeführt wird. Der Saugvolumenstrom wird vom ozonhaltigen Gas gebildet, das von der Ozonquelle stammend vom Injektor angesaugt wird. Die Druckerhöhungspumpe ist somit in Fließrichtung des Rücklaufschlamms gesehen vor dem Injektor angeordnet ; sie erzeugt einen Vordruck im Rücklaufschlamm, der zur Kompensation des Druckabfalls im Injektor beiträgt.

Vorteilhafterweise ist-in Fließrichtung des Rücklaufschlammes gesehen-vor der Eintragvorrichtung eine Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen. In der Zerkleinerungseinrichtung wird der Rücklaufschlamm teilweise mechanisch aufgeschlossen und dadurch die Wirkung der Ozonbehandlung verbessert.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist dem Druckbehandlungsraum ein Mischer nachgeordnet. Durch den Mischvorgang wird ständig neue Oberflache im Rücklaufschlamm erzeugt, die mit dem noch vorhandenen Ozon reagieren kann.

Dadurch trägt der Mischvorgang nicht nur zur Homogenisierung des Rücklaufschlamms bei, sondern auch zu einer effektiveren Ozon-Aufzehrung.

Besonders bewährt hat sich dabei ein Mischer in Form eines statischen Mischers.

Bei einem statischen Mischer wird der Mischvorgang durch starre Einbauten bewirkt. Bewegliche mechanische Teile sind nicht erforderlich, so dass eine damit einhergehende Störanfä ! ! igkeit weitgehend vermieden werden. Über die Art und Anordnung der Einbauten wird die Mischintensität bestimmt.

Als vorteilhaft hat sich eine Ozonbehandlungsanlage erwiesen, die eine Entgasungseinrichtung aufweist. In der Entgasungseinrichtung werden im Rücklaufschlamm gelöste Gase entfernt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Gase bei nachfolgenden Behandlungsschritten störend wirken, wie beispielsweise Sauerstoff und Ozon bei der Denitrifikation.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Patentzeichnung näher erlautert. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung im einzelnen Figur 1 ein Fließdiagramm zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und Figur 2 ein Fließdiagramm zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

! m Ftießdiagramm gemäß. Figur 1 ist schematisch eine Kläranlage 1 dargestellt, wie sie zur mikrobiellen Behandlung kommunaler und industrieller Abwässer eingesetzt wird. Die Kiäranlage 1 ist mit einer Ozonungsanlage ausgestattet, der insgesamt die Bezugsziffer 2 zugeordnet ist. Die Richtungs-und Verbindungspfeile des

Fließdiagramms kennzeichnen den Abwasser-und Schlammweg (Typ"A": durchgezogene dünne Linie) bzw. die Gasführung (Typ"B": durchgezogene fette Linie).

Die Kläranlage 1 umfasst ein Belebungsbecken 3 und ein Nachklärbecken 4. Im Belebungsbecken 3 wird der biologisch abbaubare Anteil der Abwasserinhaltsstoffe von Mikroorganismen zu unschädlichen Abbauprodukten umgesetzt. Im Nachklärbecken 4 wird Schlamm von der flüssigen Phase abgetrennt. Ein Teil des Schlamms wird dem Belebungsbecken 3 über die Rücklaufschlamm-Leitung 5 wieder zugeführt. Als Bypass zur Rücklaufschlamm-Leitung 5 ist eine Entnahmeleitung 6 vorgesehen, über die ein Teil des Rücklaufschlamms der Ozonungsanlage 2 zugeführt wird. Das der Ozonungsanlage 2 zugeführte Volumen des Rücklaufschlamms kann zwischen 5 und 50 m3 pro Stunde eingestellt werden.

Zur mechanischen Förderung des Rücklaufschlamms ist eine Zulaufpumpe 7 vorgesehen. Vor der Zulaufpumpe 7 durchläuft der Rücklaufschlamm eine Zerkleinerungseinrichtung 29. Die Entnahme-Leitung 6 führt über einen Reaktor 8 in einen Entgasungsbehälter 9. Der Entgasungsbehälter 9 ist mit einer Ablauf- Leitung 10 verbunden, die über ein Regelventil 11 wieder in die Rücklaufschlamm- Leitung 5 führt.

Der Ozoneintrag in den zu behandelnden Anteil des Rücklaufschlamms erfolgt im Bypass zu Entnahmeleitung 6 und Ablauf-Leitung 10. Hierzu ist in der Ablauf- Leitung 10 im Bereich vor dem Regelventil 11 eine Abzweigung 12 vorgesehen, über die ein einstellbarer Teilstrom des Rücklaufschlamms über eine Zufuhrleitung 13 und eine Druckerhöhungspumpe 14 einem Injektor 15 zugeführt wird. Mit Hilfe des Injektors 15 wird das im Ozonerzeuger 16 hergestellte Ozon-Sauerstoff- Gemisch angesaugt und in den Teilstrom eingetragen. Die Druckerhöhungspumpe 14 liefert dem Injektor 15 den hierfür notwendigen Treibvolumenstrom in Form des Teilstromes. Vom Injektor 15 gelangt der ozonisierte Teilstrom wieder in die Entnahme-Leitung 6 wo er mit dem restlichen Rücklaufschlamm gemischt und dem Reaktor 8 zugeführt wird. Ozonerzeuger 16 und Entgasungsbehälter 9 sind mit einer (in Figur 1 nicht dargestellten) Sauerstoffquelle verbunden. Von dort führt eine Sauerstoff-Versorgungsleitung 17 zum Ozonerzeuger 16 und eine Druckaufbauleitung 18 zum Entgasungsbehälter 9.

Im Reaktor 8 wird der ozonbeladene Rücklaufschlamm einer Druckbehandlung unterworfen. Das Innenvolumen des Reaktors 9 beträgt etwa 9 m3. Der Einlauf 18 fürden Rücklaufschlamm liegt im Bodenbereich des Reaktors 9 und der Ablauf 19 im oberen Bereich.

Auch im Entgasungsbehälter 9, dessen Innenvolumen etwa 5 m3 beträgt, erfährt der ozonbeladene Rücklaufschlamm eine Druckbehandlung. Der Entgasungsbehälter 9 enthält einen nach oben offenen Innenzylinder 21, in den die Zufuhrleitung für der Rücklaufschlamm bis in Bodennähe hineinragt und über dessen Oberlauf der Rücklaufschlamm in die Ablauf-Leitung 10 gelangt. Im oberen Bereich des Entgasungsbehälters 9 ist eine mit einem Regelventil 22 versehene Abgasleitung 23 vorgesehen, die in einen Restozonvernichter 24 mündet.

Abgesehen von den erwähnten Zu-und Ableitungen sind Reaktor 8 und Entgasungsbehälter 9 vollständig geschlossen ausgebildet.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispieles und dem Fließdiagramm gemäß Figur 1 näher erläutert : Der Druckaufbau für die Druckbehandlung des ozonhaltigen Rücklaufschlamms erfolgt einerseits durch Einleitung von Sauerstoff über die Druckaufbauleitung 18 in den Entgasungsbehälter 9 und andererseits über die Zufuhr des Rücklaufschlamms zur Ozonungsanlage 2. Durch die Einleitung von Sauerstoff in den Entgasungsbehälter 9 stellt sich in der Ozonungsanlage 2 ein Überdruck um 0,8 bar (oberhalb Atmosphärendruck) ein. Außerdem wird der Ozonungsanlage 2 über die Zulaufpumpe 7 der zu behandelnde Rücklaufschlamm zugeführt. Das Volumen des über die Entnahme-Leitung 6 abgezweigten Rücklaufschlamms, das im Mittel auf 20 m3 pro Stunde eingestellt wird, trägt zum Druckaufbau bei, so dass sich während des Betriebes der Ozonungsanlage 2 im Bereich des Reaktors 8 und des Entgasungsbehälters 9 ein Überdruck von ca. 1 bar einstellt.

Das im Ozonerzeuger 16 hergestellte Ozon-Sauerstoff-Gemisch wird mit Hilfe des Injektors 15 angesaugt, wobei die Druckerhöhungspumpe 14 dem Injektor 15 den notwendigen Treibvolumenstrom liefert. Dieser beträgt 40 m3 pro Stunde. Die dem Rückiaufschlamm zugeführte Ozondosis liegt im Bereich von 0,08 g pro g Trockenmasse des zu behandelnden Rücklaufschlammes. Nach dem Injektor 15

wird der ozonisierte Rück ! aufschtamm mit dem Teilstrom des Rücklaufschlamms aus der Entnahmeleitung 6 vermischt. Im nachgeschalteten Reaktor 8 reagiert der ozonbeladene Rücklaufschlamm bei Normaltemperatur (ca. 25 °C) unter einem Überdruck von etwa 1 bar mit dem Ozon. Im Ausführungsbeispiel ergibt sich für den Rückiaufschlamm eine mittlere Durchlaufzeit von etwa 30 Minuten (bezogen auf die Menge des über die Entnahmeleitung 6 zugeführten Rücklaufschiamms) durch den Reaktor 8.

Von dort gelangt der Rücklaufschlamm in den Entgasungsbehälter 9, in dem der ozonbeladene Rücklaufschlamm ebenfalls unter einem Überdruck von etwa 1 bar mit noch nicht absorbiertem Ozon reagieren kann. Aufgrund des Innenvolumens des Entgasungsbehälters 9 und dem Durchsatz für den Rücklaufschlamm ergibt sich eine mittlere Durchlaufzeit von etwa 15 Minuten (bezogen auf die Menge des über die Entnahmeleitung 6 zugeführten Rücklaufschlamms).

Aufgrund des Überdruckes im Reaktor 8 und im Entgasungsbehälter 9 wird das Ozon im Rücklaufschlamm deutlich besser gelöst als bei Normaldruck und dadurch nahezu vollständig aufgezehrt. Dadurch ergibt sich eine desinfizierende Wirkung, so dass die Anzahl an Fäkalkeimen im Rückiaufschlamm deutlich reduziert und keine Bildung von Fadenbakterien beobachtet wird.

Aus Sicherheitsgründen ist im Entgasungsbehäiter eine Entgasungsvorrichtung vorgesehen, über die nicht absorbiertes Gas (insbesondere Ozon) entweichen kann. Das in dem entweichenden Gas noch vorhandene Restozon wird im Restozonvernichter 24 zu molekularem Sauerstoff umgewandelt. Durch den Zellaufschluss kann es zu Schaumbildung kommen, jedoch wird eine vergleichsweise geringe Schaumbildung beobachtet. Je nach Bedarf kann dem Rücklaufschlamm im Entgasungsbehälter 9 Entschäumer zudosiert werden, wie dies durch den Richtungspfeil 25 symbolisiert ist.

Im Entgasungsbehälter 9 regelt eine Füllstandsregelung-die den Innenzylinder 21 umfasst-den Ablauf des Rücklaufschlamms. Während ein Teil des aus dem Entgasungsbehälter 9 ablaufenden Rücklaufschlamms in der Ozonungsanlage 2 verbleibt und erneut als Treibvolumenstrom für den Injektor 15 genutzt wird, verlässt

der andere Teil des Rücktaufschtamms die Ozonungsanlage 2 und wird zum weiteren biologischen Abbau in das Belebungsbecken 3 der Kläranlage 1 geleitet.

Sofern im Fließdiagramm von Figur 2 die gleichen Bezugsziffern wie in Figur 1 verwendet sind, so sind damit die gleichen oder äquivalente Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet, wie sie anhand Figur 1 für die identischen Bezugsziffern bereits erläutert sind.

Das Fließdiagramm zeigt zusätzlich einen Eindicker 30 in der Entnahmeleitung 6. In den Eindicker 30 fließt der Schlamm aus dem Nachklärbecken 4 ab und wird dort unter Entzug von Wasser eingedickt. Vom Eindicker 30 führt ein Uberlauf 31 in die Rücklaufschlamm-Leitung 5. Ein Teil des eingedickten Schlamms wird als Rücklaufschlamm über die Entnahmeleitung 6 der Ozonbehandlung zugeführt, und ein Teil wird über den Ablauf 32 als Überschussschlamm abgezogen.

Weiterhin ist bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform anstelle des Entgasungsbehälters 9 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß. Figur 1 ein statischer Mischer 26 vorgesehen. Bei dem statischen Mischer 26 handelt es sich im wesentlichen um ein vertikal orientiertes Rohr, das feste Einbauten aufweist. Im Ausführungsbeispiel wird ein handelsüblicher statischer Mischer für kommunalen Schlamm eingesetzt.

Im Reaktor 8 ist bei dieser Ausführungsform eine Füllstandsregelung vorgesehen, mittels der der Ablauf des Rückiaufschlamms in das Belebungsbecken 2 geregelt wird. Hierbei wird der über die Druckerhöhungspumpe 14 dem Injektor 15 zugeführte Teilstrom des Rückiaufschlamms im Reaktor 8 abgezweigt und eingestellt. Der Reaktor 8 ist mit dem Injektor 15 über die Zufuhrleitung 13 verbunden, die ebenso wie die Entnahmeleitung 6, über die dem Reaktor 8 der ozonbeladene Rücklaufschlamm zugeführt wird, im Bodenbereich des Reaktors 8 endet. Im oberen Bereich des Reaktors 8 mündet eine Ablaufleitung 27 für den Teilstrom des Rücklaufschlamms, der dem statischen Mischer 26 zugeführt wird.

Weiterhin ist der Reaktor 8 mit einem Abgasstutzen 28 versehen, über das Abgas aus dem Reaktor 8 abgezogen und der Ablaufleitung 27 im Bereich vor dem Mischer 26 zugeführt wird. Das Innenvolumen des Reaktors 8 beträgt etwa 5 m3.

Wahlweise kann der statische Mischer 26 auch umfahren werden. Zu diesem Zweck ist eine Bypassleitung 27b vorgesehen, in die gegebenenfalls auch eine Abzweigung 28b der Abgasleitung 28 mündet.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines weiteren Ausführungsbeispieles und dem Fließdiagramm gemäß Figur 2 näher erläutert : Der aus dem Eindicker 30 entnommene Rücklaufschlamm zeichnet sich durch einen gleichmäßigen und besonders hohen Trockensubstanzgehalt aus. Dadurch lässt sich auf einfache Art und Weise eine gleichmäßige Ozondosis pro Trockensubstanz einhalten, wodurch sich eine stabilere Betriebsweise ergibt..

Der Druckaufbau für die Druckbehandlung des ozonhaltigen Rücklaufschlamms erfolgt einerseits durch Einleitung von Sauerstoff über die Druckaufbauleitung 18 in den Reaktor 8 und andererseits über die Zufuhr des Rücklaufschlamms zur Ozonungsanlage 2. Durch die Einleitung von Sauerstoff in den Reaktor 8 stellt sich in der Ozonungsanlage 2 ein Überdruck um 1 bar (oberhalb Atmosphärendruck) ein. Außerdem wird der Ozonungsanlage 2 über die Zulaufpumpe 7 der zu behandelnde Rücklaufschiamm zugeführt. Das Volumen des über die Entnahme- Leitung 6 abgezweigten Rücklaufschlamms, das im Mittel auf 5 m3 pro Stunde eingestellt wird, trägt zum Druckaufbau bei, so dass sich während des Betriebes der Ozonungsanlage 2 in der Gasphase des Reaktors 8 ein Überdruck von ca. 1,5 bar einstellt.

Das im Ozonerzeuger 16 hergestellte Ozon-Sauerstoff-Gemisch wird mit Hilfe des Injektors 15 angesaugt, wobei die Druckerhöhungspumpe 14 dem Injektor 15 den notwendigen Treibvolumenstrom liefert. Dabei wird der Teilstrom des Rücklaufstromes mit Ozon beladen, wobei die dem Rücklaufschlamm zugeführte Ozondosis im Bereich von 0,07 g pro g Trockenmasse (bezogen auf die Masse des gesamten zu behandelten Rücklaufschlammes) liegt. Nach dem Injektor 15 wird der ozonisierte Teilstrom des Rücklaufschlamm mit dem restlichen Rücklaufschlamms aus der Entnahmeleitung 6 vermischt. Im nachgeschalteten Reaktor 8 reagiert der ozonbeladene Rücklaufschlamm unter einem Überdruck von etwa 1,5 bar bei Normaltemperatur (ca. 25 °C) mit dem Ozon. im Ausführungsbeispiel ergibt sich für den Rücklaufschlamm eine mittlere

Durchlaufzeit von ca. 1 Stunde (bezogen auf die Menge des über die Entnahmeleitung 6 zugeführten Rücklaufschlamms) durch den Reaktor 8.

Von dort gelangt über die Ablaufleitung 26 ein Teil des Rücklaufschlamms in den statischen Mischer 26. Durch den Mischvorgang im statischen Mischer 26 wird fortlaufend neue Oberfläche des Rücklaufschlamms erzeugt, mit der das noch vorhandene Ozon abreagieren kann. Aufgrund dieses Effektes und wegen des Überdruckes im Reaktor 8 wird das Ozon im Rücklaufschlamm nahezu vollständig aufgezehrt. Eine zusätzliche Entgasungsvorrichtung ist hierbei nicht unbedingt erforderlich. Durch den Zellaufschluss kann es zu Schaumbildung kommen, die jedoch infolge der Druckbehandlung vergleichsweise gering ist. Je nach Bedarf kann dem Rücklaufschlamm im Mischer 26 Entschäumer zudosiert werden.

Nach dem Verlassen des Entschäumers 26 wird der Rücklaufschlamm dem Denitrifikationsbereich des Belebungsbeckens 3 der Kläranlage 1 zugeführt, wo er als Denitrifikationsquelle genutzt wird, indem die kohlenstoffabbauenden Bakterien unter anaeroben Bedingungen das im Rücklaufschlamm vorhandene Nitrat als Sauerstoffquelle nutzen.