BE1018011A3 - Verbeterde scheiding/zuivering methode/installatie voor waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal en het gebruik van een dergelijke methode/intallatie in een geintegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten. - Google Patents
Verbeterde scheiding/zuivering methode/installatie voor waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal en het gebruik van een dergelijke methode/intallatie in een geintegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1018011A3 BE1018011A3 BE2009/0076A BE200900076A BE1018011A3 BE 1018011 A3 BE1018011 A3 BE 1018011A3 BE 2009/0076 A BE2009/0076 A BE 2009/0076A BE 200900076 A BE200900076 A BE 200900076A BE 1018011 A3 BE1018011 A3 BE 1018011A3
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- membrane filtration
- dewatering
- soft
- separation
- fraction
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C3/00—Treating manure; Manuring
- A01C3/02—Storage places for manure, e.g. cisterns for liquid manure; Installations for fermenting manure
- A01C3/021—Storage places for manure, e.g. cisterns for liquid manure; Installations for fermenting manure for composted manure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/04—Reciprocation, oscillation or vibration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
- C02F1/56—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
De uitvinding betreft een methode om waterige vloeibare suspensie van organisch materiaal te scheiden in een geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie arm aan vaste stof, door middel van een preliminaire mechanische scheidingsstap gevolgd door een membraanfiltratie, waarbij de preliminaire mechanische scheiding minstens één zachte ontwateringsoperatie bevat en de daaropvolgende membraanfiltratie bestaat uit vibrerende membraan filtratie. De uitvinding betreft ook een scheidingsinstallatie geschikt voor een dergelijke methode, alsook een algemene methode voor de behandeling van organisch afval met gebruikmaking van een dergelijke methode en een geïntegreerde behandelingsinstallatie voor de algemene verwerkingsmethode voor organisch afval.
Description
Verbeterde scheiding/ zuivering methode/installatie voor waterige, vloeibare suspensies van organisch material en het gebruik van een dergeliike methode/ installatie in een geïntegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten.
De uitvinding betreft een werkwijze voor de scheiding van waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal- waarnaar hierna gerefereerd wordt als “organische suspensie”, zoals mest en/of zogenaamde “digestaten’Vdigestatie producten afkomstig van de biovergisting van organische afvalstromen- in een vaste fractie enerzijds en een waterige fractie anderzijds, en betreft globale kost- en energie-effectieve methoden voor het verwijderen van dergelijke organische suspensies.
De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op het aanleveren van een kosten-effectieve behandeling methode/installatie voor mest, waarbij de geschikte behandeling technologie gecombineerd wordt met droging en water behandeling door filtratie.
Het belangrijkste kenmerk van bio-methanisatie/ biovergisting is de productie van zogenaamde “groene electriciteit” door middel van co-vergisting van mest en/of andere organische afvalstromen en energiegewassen, waarbij, simultaan, een belangrijke hoeveelheid thermale energie beschikbaar wordt, die kan aangewend worden voor de eindbehandeling van het biovergisting digestaat , waaronder droging en pasteurisatie.
t
Onderzoek toonde echter aan dat het overschot aan warmte in bestaande cogeneratie installaties ontoereikend is voor het drogen van digestaat afkomstig van dergelijke installaties in hun geheel.
De uitvinding is het resultaat van een onderzoeksprogramma gericht op een verbeterde, meer efficiënte combinatie van ontwatering (scheiding en membraan filtratie) en evaporatie. Om een afdoende performantie naar exclusie van minerale en organische bestanddelen in de vloeibare fase te bekomen door middel van membraan filtratie, is een preliminaire afdoende scheiding van het digestaat vereist.
Overzicht van de uitvinding
De scheidings-methode / installatie volgens de uitvinding heeft tot doel om een gepasteuriseerde dikke fractie op te leveren met hoge droge stof inhoud en een dunne fractie met lage droge stof inhoud, door gebruik van de filtratie eenheid. Op deze wijze wordt ook de drogings-procedure / installatie verbeterd.
Een gedetailleerde studie van de energiebalans toont duidelijk aan dat de resterende warmte van de warmtekracht koppeling motor aldus voldoende energie heeft om het eindproduct te drogen en pasteuriseren (meer dan 1h bij 70°C) na scheiding en filtratie.
De sleutel van de uitvinding is de specifieke selectie / synergetische combinatie van verschillende elementen voor de scheidingsmethode volgens de uitvinding (om in het bijzonder ingevoegd te worden in wat de ‘eindverwerking’ of ‘na verwerking’ wordt genoemd van een bio-vergistingsproces), om geïntegreerd te worden in een enkel systeem, hetwelk scheider, droger en water filtratie omvat, allen van energie voorzien van dezelfde biogas-motor.
De uitvinding voorziet daarom in een methode voor scheiding van waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal in een geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie arm aan vaste stoffen, hetwelk een optionele coagulatie/flocculatie operatie bevat, een preliminaire mechanische scheiding en een daaropvolgende membraan filtratie, waarbij de mechanische scheiding meer specifiek op zijn minst één zachte ontwatering omvat en de daaropvolgende membraanfiltratie specifiek bestaat uit een vibrerende membraan filtratie.
De uitdrukking ‘zachte ontwatering’ zoals gebruikt in de huidige context verwijst naar een mechanische scheiding die in essentie enkel gravitaire uitloging beslaat, zonder substantiële externe druk. In het bijzonder omvat een dergelijke essentieel louter gravitaire uitloging het gebruik van filterdoek. De uitdrukking ‘zachte ontwatering’ is dus specifiek te onderscheiden van operaties zoals centrifugatie en vijzelpers operaties, alsook van decantatie operaties, waarbij extra kracht wordt uitgeoefend op het slib.
De uitdrukking “coagulatie en flocculatie” zoals hier gebruikt dienen begrepen te worden in een eerder brede context, hetwelk chemische coagulatie (vb. door gebruikmaking van Fe ionen) en flocculatie door middel van polymeren omvat. Het coagulatie-flocculatie proces veroorzaakt aggregatie van gesuspendeerde partikels tot grotere vlokken, hetwelk hun verwijdering van de waterige fase vereenvoudigt. Scheiding achter coagulatie-flocculatie resulteert daarom in een vloeibare fractie arm aan zwevende stoffen.
Zoals hierboven vermeld bevindt de sleutel van de uitvinding in de specifieke selectie / synergetische combinatie van een preliminaire mechanische scheiding gebaseerd op een zachte ontwatering en een daaropvolgende filtratie gebaseerd op vibrerende membraan filtratie. Hoewel min of meer gelijkaardige principes beproefd werden in state-of-the-art benaderingen, dient het onderstreept te worden dat voorgestelde selectie/combinatie van specifieke elementen aanleiding blijkt te geven tot de eerste ontwikkeling ooit die in staat is om problemen te vermijden aangaande verstopping en bio-fouling van filtratie-membranen, in de specifieke context van behandeling van waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal zoals mest en vergistings-digestaten en van geïntegreerde bio-vergistingsprocessen / installaties.
Volgens een geprefereerd element van de uitvinding omvat de membraan filtratie meer specifiek het gebruik van vibrerende omgekeerde osmose membraan filtratie. In een specifieke uitwerking van de uitvinding, wordt er bij voorkeur een coagulatie/flocculatie operatie toegepast op de waterige vloeibare suspensie van organisch materiaal alvorens de zachte ontwateringstap.
Volgens een ander geprefereerd element van de uitvinding wordt de zachte ontwatering gekozen uit een zeefband operatie, een indik-tafel, een roterende trommelfilter, trommelzeef, zeefbocht, rooster, geperforeerde bocht of een opeenvolgende uitvoering van een zeefband en roterende trommelfilter.
Bij voorkeur bestaat de zachte ontwatering uit een scheiding door een roterende trommelfilter hetwelk het inkomend slib verdeelt in een vloeibare fractie relatief vrij van zwevende stoffen (bij voorkeur < 2% droge stof) en een dikke fractie aangerijkt met de vaste deeltjes van het inkomend slib. De uitdrukking “trommelfilter” zoals gebruikt in deze context verwijst naar een vloeistoffilter van het type dat een filterdoek medium bevat in de vorm van een (langwerpige) trommel. Slib vloeit in het binnenste van de trommel en wordt radiaal naar buiten gestuwd terwijl de trommel rond zijn cilindrische as roteert. Het filterdoek wordt periodiek teruggespoeld met water onder druk, in de omgekeerde zin van de filtratierichting. Ontwaterd slib verlaat de trommel aan het andere uiteinde van de cilinder.
Volgens nog een ander geprefereerd element van de uitvinding kan de waterige vloeibare suspensie van organisch materiaal ofwel specifiek mest zijn ofwel een vergistingsdigestaat hiervan, vergistingsdigestaat van eender welke type organisch materiaal of een mengsel van enkelen van dezen.
De uitvinding voorziet ook specifiek in een installatie voor scheiding van een waterige vloeibare suspensie van organisch materiaal in een geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie arm aan vaste stoffen, hetwelk een mechanische eerste scheider omvat en een daaropvolgende membraan filtratie eenheid, in welke installatie de preliminaire mechanische scheider specifiek minstens één zachte ontwatering scheider en de daaropvolgende membraan filtratie eenheid specifiek bestaat uit een vibrerende membraan filtratie eenheid.
In een geprefereerde uitvoering van de installatie volgens de uitvinding bestaat de membraan filtratie eenheid optimaal uit een vibrerende omgekeerde membraan filtratie eenheid.
Volgens een andere geprefereerde uitvoering van de installatie volgens de uitvinding, wordt de zacht ontwatering scheider heel toepasselijk geselecteerd uit een zeefband operatie, een indik-tafel, een roterende trommelfilter, trommelzeef, een zeefbocht, of een combinatie van minstens twee hiervan in opeenvolging. In een meest geprefereerde uitvoering van de installatie bestaat de zachte ontwateringsstap specifiek uit een roterende trommelfilter.
De uitvinding voorziet verder in een methode voor de geïntegreerde energie-efficiënte behandeling van mest en/of minstens één organische afvalstroom, hetwelk bio-vergisting hiervan met recuperatie van het gegenereerde biogas omvat, de elektriciteitsopwekking van dit biogas met een opwekkingsmotor die ook warmte produceert, de scheiding van het slib komende van het bio-vergistingsproces in een vochtig geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie arm aan vaste stof, gebruikmakend van een preliminaire mechanische scheidingsoperatie en een daaropvolgende membraanfiltratie, en droging van de vermelde vochtige vaste fractie met de vermelde warmte, waarbij bij de organische afval behandelingsmethode de preliminaire mechanische scheiding specifiek minstens één zachte ontwateringsoperatie bevat en de daaropvolgende membraanfiltratie specifiek bestaat uit vibrerende membraanfiltratie.
Volgens een geprefereerd element van de behandelingsmethode voor organisch afval volgens de uitvinding, bestaat de membraan filtratie optimaal uit vibrerende omgekeerde osmose membraan filtratie.
In een specifieke uitvoering van de behandelingsmethode voor organisch afval wordt er bij voorkeur een coagulatie / flocculatie operatie toegepast op het slib komende van het bio-vergistingsproces alvorens de zachte ontwateringsstap wordt toegepast.
Volgens een ander geprefereerd element van de behandelingsmethode voor organisch afval volgens de uitvinding wordt de zachte ontwateringsoperatie toepasselijk geselecteerd uit een zeefband operatie, een indik-tafel, een roterende trommelfilter, trommelzeef, zeefbocht, rooster, geperforeerde bocht of een combinatie van minstens twee hiervan in opeenvolging. In een geprefereerde uitvoering van de uitvinding geschiedt de zachte ontwateringsstap specifiek met een roterende trommelfilter.
De uitvinding voorziet tenslotte ook in de installatie van een geïntegreerde energie-efficiënte behandeling van mest en/of minstens één organische afvalstroom, hetwelk een vergistingseenheid omvat met recuperatie van het opgewekte biogas, een elektriciteitsgenererende gasmotor die minstens gedeeltelijk wordt beleverd met het vermelde gerecupereerde biogas, een primaire mechanische scheider en een daaropvolgende membraanfiltratie voor scheiding van de vaste fractie van het slib komende van de vergistingseenheid, en een droger voor de vermelde droge fractie op zijn minst gedeeltelijk werkend met de (rest)warmte gegenereerd door de vermelde elektriciteitsgenererende gasmotor, waarbij in de geïntegreerde behandelingsinstallatie de preliminaire scheider specifiek minstens één zachte ontwateringsscheider omvat en de daaropvolgende membraanfiltratie bestaat uit een vibrerende membraanfiltratie eenheid.
In een geprefereerd uitvoeringselement van de geïntegreerde behandelingsinstallatie, bestaat de membraan filtratie specifiek uit een vibrerende omgekeerde osmose membraanfiltratie eenheid.
Volgens nog een geprefereerde uitvoering van de geïntegreerde behandelingsinstallatie, wordt een zachte ontwateringsscheider gekozen uit zeefband, indik-tafel, roterende trommelfilter, zeefbocht of een combinatie van minstens twee hiervan in opeenvolging.
In een hoogst verkozen uitvoering van de geïntegreerde behandelingsinstallatie bestaat of omvat de zachte ontwateringsscheider bij voorkeur uit een roterende trommelfilter.
De methodes / installaties volgens de uitvinding, zoals hierboven uiteengezet, maken het mogelijk (afhankelijk van de concentraties in de ingaande stromen) om de volgende kwaliteitseisen van de resulterende “waterige fractie arm aan vaste deeltjes” te bekomen (maximale limietwaarden): CZV (chemische zuurstofvraag) <125 mg/l BZV (biologische zuurstofvraag) < 25 mg/l ZS (zwevende stof) < 35 mg/l
Totale stikstof <15 mg/l
Totale fosfor < 2 mg/l alsook de verdere vereisten volgens de officiële VLAREM standaards (meer in het bijzonder deze verwijzende naar bijlage 5.3.2. van het VLAREM II decreet en bijlage 2C van het VLAREM I decreet, de inhoud waarvan alsook diens bijlagen is toegevoegd bij wijze van referentie bij deze tekst).
De methodes / installaties volgens de uitvinding zijn in staat om een vaste fractie (dikke fractie) te leveren, na mechanische ontwatering, met meer dan 25% droge stof inhoud, bij voorkeur meer dan 30% droge stof inhoud en meest te verkiezen meer dan 32.5% droge stof inhoud en/of een vaste fractie na mechanische ontwatering die minstens 60% ontwatering omvat, bij voorkeur minstens 75% ontwatering en meest te verkiezen minsten 80% ontwatering.
De methodes / installaties volgens de uitvinding zijn in staat een gecombineerde dikke fractie te drogen (bestaande uit een vaste fractie na mechanische ontwatering en een concentraat afkomstig van een membraan filtratie) met minstens 20% droge stofinhoud, bij voorkeur minstens 22% droge stof inhoud.
De vereisten zoals hierboven aangegeven en zoals gerefereerd in de vermelde decreten behelzen de geprefereerde elementen volgens de uitvinding.
Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding
Volgens de geprefereerde uitvoering van de uitvinding, gaat de organische suspensie, zoals bio-digestaat komende van een vergister, de eindverwerking binnen.
Het proces / de installatie volgens de uitvoering van deze uitvinding omvat in het meest optimale geval, eerst een on-line (statische menger) toevoeging van kalk, ijzer of aluminium zouten om de suspensie te coaguleren en het gecoaguleerde mengsel wordt dan rechtstreeks doorgestuurd naar een mengtank.
Dit mengsel wordt over een tweede statische menger geleid waar flocculant polymeer on-line geïnjecteerd wordt.
Het resulterende slib (met de gesuspendeerde vlokken) gaat het reactie vat in (met een trage mixer in het reactie-vat). Deze tank wordt gevuld met het geflocculeerde slib en op een gegeven ogenblik wordt de vloeibare geflocculeerde suspensie over een indik-trommel (roterende trommelfilter) geleid. Mogelijke alternatieven hiervoor zijn bijvoorbeeld een zeefband of indiktafel, doch een roterende trommelfilter werd aangetoond als zijnde het meest geschikt onder de meeste omstandigheden.
Een typische roterende trommel-filter omvat binnenin een Archimedes vijzel die (zachtjes) het uitlogende slib door de roterende trommelfilter leidt (zonder een substantiële bijkomende externe “druk” uit te oefenen).
De vloeibare fractie van het bio-digestaat na de indik-trommel wordt opgevangen in een tank. De dikke fractie komende uit de trommel wordt verder uitgeperst met een vijzelpers. De uitgeperste dikke fractie wordt verzameld.
De vloeibare fractie van de vijzelpers wordt afgeleid naar dezelfde tank als de vloeibare fractie van de indik-trommel. De vloeibare fracties worden opgemengd en de pH wordt bijgestuurd. Na pH regulatie wordt de vloeibare fractie overgepompt naar een buffertank.
Een batch tank (met waterniveau controle) wordt gevuld met materiaal komende van bovenvermelde buffertank. Dit materiaal gaat over een pre-filtratie eenheid om grotere partikels te verwijderen en wordt vervolgens met behulp van drukopvoerpompen gepompt naar een vibrerende membraanfiltratie toestel, voorzien van een omgekeerde osmose membraan. Meest optimaal wordt een membraan gebruikt geschikt voor de retentie van multivalente en monovalente ionen.
De vloeibare fractie behandeld in de membraan filtratie wordt opgedeeld in twee deelstromen: een geconcentreerd bio-digestaat slib (concentraat) en een helder filtraat (permeaat).
Het concentraat vloeit temg naar de batch tank; het permeaat wordt doorgestuurd naar een napolijstingssysteem ontworpen om opgeloste ammoniakale (ammonium en ammoniak) stikstof uit de oplossing te verwijderen. Na de polijsting gaat het permeaat naar een bezinkingsbekken en wordt het tenslotte geloosd.
Wanneer 80% van het permeaat gerecupereerd is wordt de opconcentratie cyclus gestopt en wordt het systeem gespoeld met heet permeaat water (permeaat dat werd verhit tot 50-60°C) afkomstig van een zogenaamde CIP (Cleaning in Place) tank. Na iedere opconcentrerende stap wordt het vibrerende membraan filter systeem kort gespoeld (enkele seconden), waarbij het spoel slib wordt verwijderd van het filtersysteem en teruggezonden wordt naar de buffer tank.
Het concentraat wordt gepompt van de batch tank naar de concentratie tank en de batch tank wordt opnieuw gevuld met materiaal van de buffer tank. Wanneer de batch tank vol is, start een nieuw opconcentratie proces.
Na verschillende batchen wordt de concentratie tank geledigd en gedroogd in de droger samen met de uitgeperste dikke fractie komende van de vijzelpers.
De sequentie van het proces voor het bio-digestaat komende van de vergister tot de ingang van de “eindbehandeling” kan specifiek als volgt worden omschreven: 1. Conditionering van het digestaat 1.a. Het proces omvat eerst de online toevoeging (statische menger) van kalk, ijzer- of aluminium zouten om het digestaat te coaguleren.
1. b. In een daaropvolgende input worden flocculerende polymeren online geïnjecteerd om het gecoaguleerde mengsel uit te doen vlokken. 1 .c. Het uitgevlokte slib gaat een reactie tank binnen met binnenin een traag werkende roerder. Deze tank wordt opgevuld met het uitgevlokte slib totdat de inhoud wordt overgebracht naar de scheidingseenheid.
2. Scheidingseenheid 2.a Het uitgevlokte digestaat gaat binnen in een roterende trommelfilter/trommelzeef, (werkend als een “zachte ontwatering” scheider). Deze filter bevat reinigende sproeiers om verstopping van het filter materiaal te vermijden.
(alternatieve “zachte ontwatering” schelders: zeefband, indiktafel, zeefbocht, rooster, geperforeerde bocht, geroosterde zeven) 2.b. De vloeibare fractie van het biodigestaat na de indik-trommel wordt verzameld in de tank.
2.c. De dikke /vaste fractie uitgaande van de trommel wordt getransfereerd naar een secundaire scheidingsunit voor additionele ontwatering 2.d. Het secundaire ontwatering instrument is een vijzelpers. De dikke fractie uitgaande van deze pers wordt verzameld als de finale vaste fractie van de scheiding fase.
2. e. De vloeibare fractie van de vijzelpers wordt overgebracht in dezelfde tank als de finale vaste fractie van de trommelfilter, zoals aangehaald in punt 2.b.
3. Filtratie van de vloeibare fractie 3.a. De vloeibare fractie komende van de vijzelpers en de trommelfilter worden gemengd en de pH wordt bijgestuurd naar lichtzure condities. De pH moet echter boven pH 2 worden gehouden om schade aan de membraansystemen, zoals wordt beschreven in punt 3b, te vermijden. De pH moet eveneens onder pH 6 worden gehouden om het gasvormige NH3 om te zetten naar opgelost NH4+. Na deze pH regulatie wordt de vloeibare fractie gepompt naar een buffer tank.
3.b. Een daaropvolgende batch tank (met niveau controle) wordt gevuld met materiaal van de buffer tank.
3.c. Dit materiaal gaat over een voorfilter eenheid om grote partikels te verwijderen.
3.d. Het voorgefilterde materiaal wordt daaropvolgend door twee hoge druk transfer pompen overgepompt naar een vibrerende membraan filtratie eenheid (zoals in het bijzonder vibrerende membraan filtratie eenheden die gebruik maken van zogenaamde “VSEP” technologie). Een omgekeerde osmose membraan wordt gebruikt om maximale retentie van multivalente en monovalente ionen te bekomen.
3.e. De vloeibare fractie, die naar de vibrerende membraan filtratie eenheid wordt gestuurd, wordt gesplitst in twee stromen: geconcentreerd biodigestaat slib (het concentraat) en een transparant filtraat (het permeaat): het concentraat wordt gepompt naar de concentraat tank, het permeaat wordt overgebracht naar een polijsting systeem.
4. “Polijsting” van het permeaat (dit wil zeggen “stikstof verwijdering”) (mogelijke alternatieven: ammonium stripping, “struviet” precipitatie, biologische reactor, omgekeerd osmose membraan, enz.) 4.a. Het permeaat komt binnen in een reactievat waar de pH wordt gecontroleerd en bijgestuurd naar licht zure condities (pH 5-7).
4.b. Het permeaat wordt gestuurd over een ionenwisselend medium, ontwikkeld om NH4-stikstof te verwijderen uit het permeaat. Op deze manier wordt het totaal stikstof gehalte aanwezig in het permeaat gereduceerd tot minder dan 15 mg/l.
4. c. Het uitwisselingsmedium wordt periodiek geregenereerd door middel van NaOH, NaCI en water. Het resulterende regeneratie water bevat hoge concentraties NH4/NH3 en wordt verder verwerkt door heraanzuren en recyclage naar de vibrerende omgekeerde osmose filtratie eenheid voor een additionele filtratie stap (bijvoorbeeld door retouren naar de opslag tank waar ook de vloeibare fracties afkomstig van mechanische ontwateringssystemen terecht komen, wat een geschikte pH regulatie mogelijk maakt).
5. Droger 5.a. De dike/vaste fractie verzameld in 2.d. wordt gemengd met het concentraat verzameld in 3.e en gedroogd met de hitte afkomstig van de biogas motoren.
Beschrijving van de tekeningen
Figuur 1 illustreert de massa balans van de behandelde materialen in een algemeen schematisch stroomdiagram
Figuur 2 toont de berekende waarden voor de samenstelling / kwaliteit van het filtraat na mechanische conditionering (ontwatering) en van het permeaat na membraan filtratie (VSEP) voor typische startmaterialen (gefermenteerde en niet gefermenteerde mest).
Terwijl in het voorgaande de uitvoering van de huidige uitvinding aanzienlijk gedetailleerd werden uiteengezet om een volledige uiteenzetting van de uitvinding mogelijk te maken, kan het voor deskundigen lijken dat verschillende veranderingen in details gemaakt kunnen worden zonder af te wijken van de geest en de principes van de uitvinding.
Claims (21)
1. Methode voor de scheiding van een waterige vloeibare suspensie van organisch materiaal in een geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie, arm aan vaste stoffen, hetwelk een optionele coagulatie en flocculatie operatie bevat, een preliminaire mechanische scheiding en een daaropvolgende membraan filtratie, gekenmerkt zodanig dat de preliminaire mechanische scheiding op zijn minst één zachte ontwatering omvat en de daaropvolgende membraanfiltratie bestaat uit vibrerende membraan filtratie.
2. Methode volgens claim 1, gekenmerkt zodanig dat de zogenaamde zachte ontwatering stap een vloeibare fractie met minder dan 2% droge stof inhoud oplevert.
3. Methode volgens claim 1 en/of claim 2, gekenmerkt zodanig dat de zogenaamde membraan filtratie bestaat uit vibrerende inverse osmose membraan filtratie.
4. Methode volgens eender welke van de voorgaande claims, gekenmerkt zodanig dat een coagulatie en flocculatie stap wordt toegepast op de waterige vloeibare suspensie van organisch materiaal en zodanig dat een zogenaamde zachte ontwateringsstap wordt toegepast op het slib resulterend van de zogenaamde coagulatie en flocculatie stap.
5. Methode volgens eender welke van claim 1 tot 4, gekenmerkt zodanig dat de zogenaamde zachte ontwateringsstap wordt geselecteerd van een zeefband, indiktafel, roterende trommelfilter, zeefbocht, geperforeerde bocht, geroosterde zeef, of een opeenvolgende uitvoering van minstens twee van deze.
6. Methode volgens eender welke van claim 1 tot 4, gekenmerkt zodanig dat minstens één zachte ontwateringsstap een filtratiestap door middel van een roterende trommelfilter omvat.
7. Methode volgens eender van voorgaande claims, gekenmerkt zodanig dat de zogenaamde waterige, vloeibare suspensie van organisch materiaal ofwel mest is, ofwel een vergistingsdigestaat hiervan, een vergistingsdigestaat van eender welke type organisch materiaal of een mengsel van enkelen van dezen.
8. Installatie voor de scheiding van een waterige, vloeibare suspensie van organisch materiaal in een geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie arm aan vaste stoffen, hetwelke een primaire mechanische scheider en een daaropvolgende membraan filtratie omvat, gekenmerkt zodanig dat de preliminaire mechanische scheiding meer specifiek op zijn minst één zachte ontwatering omvat en de daaropvolgende membraanfiltratie bestaat uit een vibrerende membraan filtratie.
9. Scheiding installatie volgens claim 8, gekenmerkt zodanig dat de zogenaamde membraan filtratie bestaat uit een vibrerende inverse osmose membraan filtratie unit.
10. Scheiding installatie volgens eender welke van claim 8 en claim 9, gekenmerkt zodanig dat de zachte ontwatering scheider gekozen wordt uit een zeefband operatie, een indik-tafel, een roterende trommelfilter, een zeefbocht, of een opeenvolgende uitvoering minstens twee van deze.
11. Scheiding installatie volgens eender welke van claim 8 en claim 9, gekenmerkt zodanig dat de zachte ontwatering scheider een roterende trommelfilter is.
12. Methode voor de geïntegreerde energie-efficiënte behandeling van mest en/of minstens één organische afvalstroom, hetwelke bio-vergisting hiervan met de recuperatie van het gegenereerde biogas omvat, de elektriciteitsopwekking van dit biogas met een opwekkingsmotor die ook warmte produceert, de scheiding van het slib komende van het biovergistingsproces in een vochtig geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie arm aan vaste stof, gebruikmakend van een preliminaire mechanische scheidingsoperatie en een daaropvolgende membraanfiltratie, en droging van de vermelde vochtige vaste fractie met de vermelde warmte, gekenmerkt zodanig dat de preliminaire mechanische scheiding specifiek minstens één zachte ontwateringsoperatie bevat en de daaropvolgende membraanfiltratie specifiek bestaat uit vibrerende membraanfiltratie.
13. Behandelingsmethode voor organisch afval volgens claim 12, gekenmerkt zodanig dat de membraan filtratie bestaat uit vibrerende omgekeerde osmose membraan filtratie.
14. Behandelingsmethode voor organisch afval volgens eender welke van claim 12 en 13, gekenmerkt zodanig dat de vloeibare fractie arm aan vaste stoffen resulterend van de vibrerende membraan filtratie, onderworpen wordt aan een stikstof verwijdering stap.
15. Behandelingsmethode voor organisch afval volgens eender welke van claim 12 tot 14, gekenmerkt zodanig dat een coagulatie en flocculatie operatie wordt toegepast op het slib komende van het bio-vergistingsproces en zodanig dat de zachte ontwateringsstap wordt toegepast op het resulterende slib.
16. Behandelingsmethode voor organisch afval volgens eender welke van claim 12 tot 15, gekenmerkt zodanig dat de zachte ontwateringsoperatie geselecteerd wordt uit een zeefband operatie, een indik-tafel, een roterende trommelfilter, roterende trommelzeef, zeefbocht, rooster, geperforeerde bocht, geroosterde zeef of een combinatie van minstens twee hiervan in opeenvolging.
17. Behandelingsmethode voor organisch afval volgens eender welke van claim 12 tot 16, gekenmerkt zodanig dat de zachte ontwatering stap een filtratie operatie door middel van een roterende trommelfilter omvat.
18. Installatie van een geïntegreerde energie-efficiënte behandeling van mest en/of minstens één organische afvalstroom, hetwelk een vergistingseenheid omvat met recuperatie van het opgewekte biogas, een elektriciteitsgenererende gasmotor die minstens gedeeltelijk wordt beleverd met het vermelde gerecupereerde biogas, een primaire mechanische scheider en een daaropvolgende membraanfiltratie voor scheiding van het slib komende van de vergistingseenheid in een vochtige, geconcentreerde vaste fractie en een vloeibare fractie, arm aan vaste deeltjes, en een droger voor de vermelde droge fractie op zijn minst gedeeltelijk werkende met . de (rest)warmte gegenereerd door de vermelde elektriciteitsgenererende gasmotor, gekenmerkt zodanig dat de preliminaire scheider specifiek minstens één zachte ontwateringsscheider omvat en de daaropvolgende membraanfiltratie bestaat uit een vibrerende membraanfiltratie eenheid.
19. Installatie van een geïntegreerde behandeling volgens claim 18, gekenmerkt zodanig dat de voornoemde membraan filtratie bestaat uit een een vibrerende inverse osmose membraanfiltratie eenheid.
20. Installatie van een geïntegreerde behandeling volgens eender welke van claim 18 en 19, gekenmerkt zodanig dat een zachte ontwateringsscheider gekozen wordt uit een zeefband, indik-tafel, roterende trommelfilter, zeefbocht of een combinatie van minstens twee hiervan in opeenvolging.
21. Installatie van een geïntegreerde behandeling volgens eender welke van claims 18 tot 20, gekenmerkt zodanig dat de zachte ontwateringsscheider bij voorkeur een roterende trommelfilter omvat.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2009/0076A BE1018011A3 (nl) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Verbeterde scheiding/zuivering methode/installatie voor waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal en het gebruik van een dergelijke methode/intallatie in een geintegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE200900076 | 2009-02-12 | ||
BE2009/0076A BE1018011A3 (nl) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Verbeterde scheiding/zuivering methode/installatie voor waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal en het gebruik van een dergelijke methode/intallatie in een geintegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1018011A3 true BE1018011A3 (nl) | 2010-03-02 |
Family
ID=41077717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE2009/0076A BE1018011A3 (nl) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Verbeterde scheiding/zuivering methode/installatie voor waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal en het gebruik van een dergelijke methode/intallatie in een geintegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1018011A3 (nl) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106007819A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-10-12 | 天津海泰市政绿化有限公司 | 一种应用绿化垃圾发酵的生态道路系统及其运行方式 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0426219A1 (en) * | 1989-10-11 | 1991-05-08 | Bs-Watersystems B.V. | Process for the conversion of manure into manure components |
GB2292532A (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-28 | Pall Corp | Fluid treatment process |
US6245121B1 (en) * | 1996-01-29 | 2001-06-12 | Rhodia Chimie | Method for treating aqueous liquid effluents containing organic and inorganic materials to enable recycling thereof |
WO2001087467A1 (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Purin-Pur Inc. | Method and system for treating swine manure |
WO2004011377A2 (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-05 | The Regents Of The University Of California | Treatment of wastewater by biological and membrane separation technologies |
US20060108289A1 (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-25 | Baker Hughes Incorporated | Methods for removing metals from water |
WO2006137808A1 (en) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Nanyang Technological University | Contaminated inflow treatment with membrane distillation bioreactor |
WO2009021552A1 (en) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Eco Flanders | Improved separation/purification method / installation for aqueous liquid dispersions of organic material, and use of such method / installation in an integrated treatment of manure and/or organic disgestates |
-
2009
- 2009-02-12 BE BE2009/0076A patent/BE1018011A3/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0426219A1 (en) * | 1989-10-11 | 1991-05-08 | Bs-Watersystems B.V. | Process for the conversion of manure into manure components |
GB2292532A (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-28 | Pall Corp | Fluid treatment process |
US6245121B1 (en) * | 1996-01-29 | 2001-06-12 | Rhodia Chimie | Method for treating aqueous liquid effluents containing organic and inorganic materials to enable recycling thereof |
WO2001087467A1 (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Purin-Pur Inc. | Method and system for treating swine manure |
WO2004011377A2 (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-05 | The Regents Of The University Of California | Treatment of wastewater by biological and membrane separation technologies |
US20060108289A1 (en) * | 2004-10-20 | 2006-05-25 | Baker Hughes Incorporated | Methods for removing metals from water |
WO2006137808A1 (en) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Nanyang Technological University | Contaminated inflow treatment with membrane distillation bioreactor |
WO2009021552A1 (en) * | 2007-08-13 | 2009-02-19 | Eco Flanders | Improved separation/purification method / installation for aqueous liquid dispersions of organic material, and use of such method / installation in an integrated treatment of manure and/or organic disgestates |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106007819A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-10-12 | 天津海泰市政绿化有限公司 | 一种应用绿化垃圾发酵的生态道路系统及其运行方式 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Singh et al. | Microalgae harvesting techniques: A review | |
CN105000737B (zh) | 一种工业污水处理系统及污水处理方法 | |
CN104245601B (zh) | 用于使用生物反应器和膜过滤器处理废物流的方法 | |
Zhao et al. | Effects of different pore sizes on membrane fouling and their performance in algae harvesting | |
Piaia | Full-scale membrane filtration system for the treatment of digestate from a co-digestion plant | |
Dong et al. | Effect of pH on UF membrane fouling | |
Chen et al. | Performance of different pretreatment methods on alleviating reverse osmosis membrane fouling caused by soluble microbial products | |
Wang et al. | Development of an integrated aerobic granular sludge MBR and reverse osmosis process for municipal wastewater reclamation | |
CN105776726A (zh) | 一种纺织工业印染废水的处理工艺 | |
WO2009021552A1 (en) | Improved separation/purification method / installation for aqueous liquid dispersions of organic material, and use of such method / installation in an integrated treatment of manure and/or organic disgestates | |
BE1018011A3 (nl) | Verbeterde scheiding/zuivering methode/installatie voor waterige vloeibare suspensies van organisch materiaal en het gebruik van een dergelijke methode/intallatie in een geintegreerde behandeling van mest en/of organische digestaten. | |
Yang et al. | Integrated electroflocculation-membrane process for pre-concentration of domestic wastewater: Filtration performance, organics recovery and membrane fouling characteristics | |
Li et al. | A collaborative coagulation strategy for algae-laden and dye-containing water treatment | |
Lerch et al. | Research experiences in direct potable water treatment using coagulation/ultrafiltration | |
Loh et al. | Recovery of ammonia and phosphate from aquaculture effluent using a reactive vacuum membrane distillation-vacuum membrane distillation/nanofiltration hybrid system | |
CN111762919A (zh) | 一种沼液循环利用处理方法与处理系统 | |
CN104276687B (zh) | 一种回收再利用肠衣加工废液中动物蛋白饲料的方法 | |
Saha et al. | Spinning basket membrane ultrafiltration of paper industry waste effluent: Experimental and theoretical aspects | |
CN213506212U (zh) | 废水除硬装置及脱硫废水零排放处理系统 | |
CN105254100B (zh) | 一种含盐污水处理系统和方法 | |
JP6486799B2 (ja) | 被処理水の膜閉塞性評価方法、その膜閉塞性評価方法に用いる膜ろ過装置、およびその膜閉塞性評価方法を用いて膜閉塞性評価指標値を決定した被処理水の膜ろ過方法 | |
CN103724457A (zh) | 一种用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法 | |
CN108658379B (zh) | 一种河道重金属污染水体修复系统及方法 | |
CN203768145U (zh) | 一种染料盐析废水的处理系统 | |
CN105481136A (zh) | 一种褐藻胶生产中废钙水和废酸水循环利用的综合处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RE | Patent lapsed |
Effective date: 20140228 |