BE1027000B9

BE1027000B9 - Anaerobic wastewater treatment reactor

Info

Publication number: BE1027000B9
Application number: BE20195052A
Authority: BE
Original assignee: Waterleau Group Nv
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-09-21
Also published as: BE1027000A9; BE1027000A1; BE1027000B1

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een anaerobe afvalwaterzuiveringstoren (21), omvattende een slibreactor (22) met een inlaatzone voor afvalwater (23), een actieve zone (24), een eerste reeks (25) driefasen-scheidingsmiddelen voor het scheiden van slib, gas en water, omvattende ten min-ste één laag aangrenzende gasuitlaatkleppen (26) die met een gascollectortank (27) is verbon-den, die boven de reactor (22) is gepositioneerd, en een afvoeruitlaat voor schoon water (31), waarbij de gasuitlaatkleppen (26) lamellen met een afzuigkap zijn voor het verbeteren van de scheiding van gas, slib en water.The invention relates to an anaerobic wastewater treatment tower (21), comprising a sludge reactor (22) with a waste water inlet zone (23), an active zone (24), a first series (25) of three-phase separation means for separating sludge, gas and water, comprising at least one layer of adjacent gas outlet valves (26) connected to a gas collector tank (27) positioned above the reactor (22) and a clean water discharge outlet (31), the gas outlet valves (26) fins with a hood are for improving the separation of gas, sludge and water.

Description

BeschrijvingDescription

Anaërobe afvalwaterzuiveringsreactor De uitvinding heeft betrekking op anaërobe afvalwaterzuivering en in het bijzonder op de op- stroom anaërobe slib bed reactor (bekend als UASB) met (1) een nieuw type ‘drie fazen’ afschei- der en (2) een nieuw type ‘afvalwater distributie’ systeem, samen resulterend in een hoogebelaste anaërobe torenreactor (HATR). Achtergrond van de uitvinding Industrieën die verontreinigd afvalwater produceren, dienen een (voor)zuivering van hun afvalwa- ter uit te voeren voordat het geloosd kan worden in het oppervlaktewater . Een veel gebruikte afvalwaterzuiveringstechnologie is de compacte anaerobe slibbed opstroom- reactor (UASB). Bij dergelijke systemen wordt afvalwater in de bodem van de reactor ingevoerd, waarbij het gemengd wordt met korrel slib bed bestaande uit een consortium van micro- organismen, waarbij elke korrel in verscheidene lagen is samengesteld, bestaande uit een con- sortium van onder andere verschillende soorten micro-organismen, archaea en bacteriën,in sus- pensie wordt gehouden door een combinatie van de opwaartse stroming en opstijgend biogasen het bezinkeffect van de zwaartekracht.The invention relates to anaerobic wastewater treatment and in particular to the up-flow anaerobic sludge bed reactor (known as UASB) with (1) a new type of 'three phase' separator and (2) a new type of 'waste water' distribution 'system, together resulting in a high-load anaerobic tower reactor (HATR). Background of the Invention Industries producing contaminated wastewater need to (pre) purify their wastewater before it can be discharged into surface water. A widely used wastewater treatment technology is the compact anaerobic sludge bed upflow reactor (UASB). In such systems, waste water is introduced into the bottom of the reactor, where it is mixed with a grain sludge bed consisting of a consortium of microorganisms, each grain being composed in several layers, consisting of a consortium of, among others, different types microorganisms, archaea and bacteria, are held in suspension by a combination of the updraft and ascending biogas and the settling effect of gravity.

Naast water (vloeibare fase) en slib (vaste fase) is er dus ook biogas (gasfase) aanwezig.In addition to water (liquid phase) and sludge (solid phase), biogas (gas phase) is therefore also present.

Biogas wordt geproduceerd door de bacteriën van het anaerobe korrelslib door anaerobe omzetting van de opgeloste organische stoffen in het afvalwater.Biogas is produced by the bacteria of the anaerobic granular sludge through anaerobic conversion of the dissolved organic substances in the waste water.

Waar het korrelslib grotendeels in de reactor dient te blijven (xxxxx), wordt het biogas afgeschei- den en het effluent (water) geloosd.Where most of the granular sludge must remain in the reactor (xxxxx), the biogas is separated and the effluent (water) discharged.

Het gezuiverde water stroomt naar de bovenkant van de re- actor, waar het als gezuiverd effluent uit de reactor loopt.The purified water flows to the top of the reactor, where it exits the reactor as purified effluent.

Het afgescheiden biogas verlaat het systeem via gaskappen of een gastank ook aan de bovenzijde van de reactor waarna het verder gebruikt kan worden als energiebron.The separated biogas leaves the system via gas hoods or a gas tank at the top of the reactor, after which it can be further used as an energy source.

De figuren la en Ib tonen twee schematische zijaanzichten van dezelfde anaerobe reactor 1 van verschillende zijden.Figures 1a and Ib show two schematic side views of the same anaerobic reactor 1 from different sides.

De bodem 2 van de toren 1, is opgesteld met een schuin paneel 3 zodat het korrelslib naar de rand van het paneel kan glijden.The bottom 2 of the tower 1 is arranged with an inclined panel 3 so that the granular sludge can slide to the edge of the panel.

De inlaatleidingen van het afvalwater bevinden zich aan de onderkant van het paneel om te garanderen dat de opwaartse stroming het bezonken slib opnieuw opmengt.The sewage inlet pipes are located at the bottom of the panel to ensure that the upward flow remixes the settled sludge.

Dit is echter matig efficiënt omdat een deel van het bezonken slib de nei- ging heeft om op het schuine gedeelte te blijven, als gevolg waarvan de hoeveelheid slib in de 40 actieve mengzone wordt verlaagd.However, this is moderately efficient because some of the settled sludge tends to remain on the slant, as a result of which the amount of sludge in the active mixing zone is reduced.

De grote schuine panelen 3 aan de onderkant beperken ookhet volume van het actieve volume 4 waarin slib met water wordt gemengd, als gevolg waarvan de efficiëntie van het systeem wordt beperkt. Teneinde het gas van het mengsel van water en slib te scheiden, zijn verscheidene lagen driefa- sen-afscheiders 5 boven op elkaar geplaatst, op twee verschillende hoogtes van de anaerobe reactor toren, een eerste reeks driefasen-afscheiders op ongeveer 2/3 van de hoogte en een tweede reeks dicht bij de top, de ruimte tussen de reeksen driefasen-afscheiders wordt een na- zuiveringszone 7 genoemd. Het is daarnaast ook mogelijk dat een toren slechts één eenheid driefasen-afscheiders heeft of drie eenheden driefasen-afscheiders.The large sloping panels 3 at the bottom also limit the volume of the active volume 4 in which sludge is mixed with water, as a result of which the efficiency of the system is limited. In order to separate the gas from the mixture of water and sludge, several layers of three-phase separators 5 are placed on top of each other, at two different heights of the anaerobic reactor tower, a first series of three-phase separators about 2/3 of the way up. height and a second series close to the top, the space between the three-phase separator series is called a post-purification zone 7. In addition, it is also possible for a tower to have only one unit of three-phase separators or three units of three-phase separators.

De driefasen-afscheiders zijn als omgekeerde goten ontworpen met verticale zijwanden en zijn dicht bij elkaar geplaatst met een tussenruimte ertussen om de opwaartse stroming van water en gas mogelijk te maken. De gasbellen, die een opgaande beweging hebben, worden onder de gas kappen ingesloten en horizontaal naar het centrale extractiekanaal 6 geleid. De gasbellen trans- porteren ook slib en hun beweging garandeert deels het mengen van de slib. De gaskappen van de driefasen-afscheiders hebben de functie om het slib te scheiden van de gasbellen voordat ze worden geëxtraheerd, het afgescheiden slib kan vervolgens vanwege de zwaartekracht naar be- neden in de actieve zone terugvloeien. Een probleem van dergelijke zogenaamde "drie fasen" afscheiders is dat een efficiënte verzame- ling van het gas ten minste drie of vier lagen gaskappen op beide niveaus vereist, waarbij een niet te verwaarlozen hoogte van de toren wordt ingenomen, en als gevolg daarvan het actieve volume wordt verminderd wat ten koste gaat van de plaats waar het slib kan worden gemengd met afval- water met als gevolg daarvan het verminderen van de algehele efficiëntie van het systeem.The three-phase separators are designed as inverted gutters with vertical side walls and are placed close together with a gap between them to allow the upward flow of water and gas. The gas bubbles, which have an upward movement, are enclosed under the gas caps and guided horizontally to the central extraction channel 6. The gas bubbles also transport sludge and their movement partly guarantees the mixing of the sludge. The gas hoods of the three-phase separators have the function of separating the sludge from the gas bubbles before they are extracted, the separated sludge can then flow back to the bottom of the active zone by gravity. A problem with such so-called "three phase" separators is that an efficient collection of the gas requires at least three or four layers of gas hoods on both levels, occupying a non-negligible height of the tower, and consequently the active volume is reduced at the expense of where the sludge can be mixed with waste water and, as a result, decreases the overall efficiency of the system.

De hoogte van dergelijke driefase-afscheiders leidt dan ook tot een groot niet-gebruikt volume, dat daarom niet efficiënt wordt gebruikt om verontreinigende stoffen af te breken. De enige manier om de efficiëntie van dit type systemen te verhogen, is door de grootte en het oppervlak van de toren te vergroten.The height of such three-phase separators therefore leads to a large unused volume, which is therefore not used efficiently to break down pollutants. The only way to increase the efficiency of these types of systems is to increase the size and surface of the tower.

De doelstelling van de uitvinding is om de efficiëntie van de UASB-toren te vergroten, terwijl het oppervlak ervan wordt beperkt en de hoogte wordt geoptimaliseerd.The object of the invention is to increase the efficiency of the UASB tower while reducing its surface area and optimizing its height.

Oplossing van de uitvinding De uitvinding heeft betrekking op een anaërobe afvalwaterzuiveringstoren, omvattende een slib- reactor met, gezien vanaf de bodem: 40 - een inlaatzone voor afvalwater,Solution of the Invention The invention relates to an anaerobic wastewater treatment tower, comprising a sludge reactor having, seen from the bottom: - an inlet zone for wastewater,

- een actieve zone, - een eerste reeks driefasen-afscheidingsmiddelen voor het scheiden van slib, gas en afvalwater, omvattende ten minste één laag van aangrenzende gasuitlaatkappen die met een gascollector- tank zijn verbonden, die boven de reactor is geplaatst, en - een uitlaat voor gezuiverd effluent water, met het kenmerk, dat de gasuitlaatkappen bestaan uit lamellen met een gaskap uiteinde, voor het verbeteren van de scheiding van slib, gas en water. De actieve zone is het volume waarin het verontreinigde afvalwater met het actieve slib wordt gemengd, dat de opgeloste organische verontreinigingen omzet in (bio) gas. Met lamellen met een gasuitlaatkap wordt naar overwegend parallelle lamellen verwezen, waarbij kanalen worden gedefinieerd die zijn gekanteld vanuit een verticale oriëntatie, waarbij het boven- ste gedeelte van elke lamel wordt gebogen om een gasuitlaatkap te vormen, die de kanalen af- dekt, maar niet sluit. Elke lamella plaat met een gebogen bovenkant of gasuitlaatkap vormt een gasuitlaat. Het principe van lamellen is bekend voor het bevorderen van bezinking van vaste stoffen bij wa- terzuiveringstechnieken. Het combineren van het principe van bezinkingslamellen met het con- cept van gasuitlaatkap maakt een synergetisch effect op de scheiding mogelijk door middel van: - het verminderen van het opwaartse pad van gas, aangezien de gasuitlaatkap de aangrenzende lamel overlapt, waardoor het afvangen van gas over het volledige oppervlak van de laag wordt gegarandeerd; dit resulteert in - het optimaliseren van het verzamelen van gas door één laag van gasuitlaatkappen, terwijl - het vergroten van de bezinkcapaciteit van de scheider van de driefasen vanwege het grotere contactoppervlak dat door de lamellen wordt geboden, en daardoor een betere slibretentietijd garandeert, terwijl - het toestaan het aantal lagen gasuitlaatkappen te verminderen, dat nodig is voor optimale effici- entie in vergelijking met bekende systemen, als gevolg waarvan het volume van de reeks driefa- senscheiders wordt verminderd, en - meer actief volume beschikbaar is om verontreinigende stoffen om te zetten en / of - vermindering van het totale volume van het systeem en / of het oppervlak. Dit a priori eenvoudige ontwerp met gasuitlaatkap resulteert in een drastische verhoging van de efficiëntie van de afvalwaterzuiveringstoren.- an active zone, - a first series of three-phase separating means for separating sludge, gas and waste water, comprising at least one layer of adjacent gas outlet hoods connected to a gas collector tank, placed above the reactor, and - an outlet for purified effluent water, characterized in that the gas outlet hoods consist of fins with a gas hood end, to improve the separation of sludge, gas and water. The active zone is the volume in which the polluted waste water is mixed with the active sludge, which converts the dissolved organic pollutants into (bio) gas. Louvres with a gas outlet hood refer to predominantly parallel fins, defining channels that are tilted from a vertical orientation, the top portion of each vane being bent to form a gas outlet hood, which covers the channels, but not. closes. Each lamella plate with a curved top or gas outlet hood forms a gas outlet. The lamella principle is known for promoting solids settling in water purification techniques. Combining the sedimentation fin principle with the gas exhaust hood concept allows a synergistic effect on the separation by: - reducing the upward path of gas, as the gas exhaust hood overlaps the adjacent fin, thus trapping gas over the entire surface of the layer is guaranteed; this results in - optimizing the collection of gas through one layer of gas outlet hoods, while - increasing the settling capacity of the three-phase separator due to the larger contact area provided by the fins, thus ensuring a better sludge retention time, while - allowing to reduce the number of layers of gas exhaust hoods required for optimal efficiency compared to known systems, as a result of which the volume of the array of three phase separators is reduced, and - more active volume is available to convert pollutants and / or - reducing the total volume of the system and / or the surface. This a priori simple design with gas outlet hood results in a drastic increase in the efficiency of the wastewater treatment tower.

Bij een voordelige wijze van de realisatie is elke gasuitlaatkap die met de gascollectortank is ver- bonden, voorzien van middelen om een gasbuffer in elke gasuitlaatkap te handhaven. Het te allen tijde handhaven van een laag gas onder de kap zorgt voor een betere vast- / slibpafscheiding.In an advantageous manner of implementation, each gas outlet hood connected to the gas collector tank is provided with means for maintaining a gas buffer in each gas outlet hood. Maintaining a layer of gas under the hood at all times provides better solid / sludge separation.

De slibreactor van de anaërobe afvalwaterzuiveringstoren volgens de uitvinding kan verder, bo- ven de eerste reeks driefasen-afscheidingsmiddelen omvatten: - een nazuiveringszone, en - een tweede reeks driefasen-afscheidingsmiddelen, omvattende ten minste één laag van gasuit- laatkappen die verbonden aan één uiteinde met een gascollectortank zijn verbonden, die boven de reactor is gepositioneerd.The sludge reactor of the anaerobic wastewater treatment tower according to the invention may further comprise, in addition to the first series of three-phase separation means: - a post-purification zone, and - a second series of three-phase separation means, comprising at least one layer of gas outlet caps connected at one end are connected to a gas collector tank positioned above the reactor.

De efficiëntie van de anaerobe afvalwaterzuiveringstoren wordt daarnaast ook nog verbeterd met het toepassen van een speciale inrichting van de inlaatzone van het afvalwater toevoersysteem.In addition, the efficiency of the anaerobic wastewater treatment tower is also improved with the application of a special arrangement of the inlet zone of the wastewater supply system.

In plaats van het plaatsen van een groot schuin paneel op de bodem waar het water wordt ingela- ten, is de bodem van de slibdekenreactor accordeonvormig, d.w.z. opgesteld met vouwen die afwisselende dalen en toppen vormen, inlaten voor afvalwater die zich uitstrekken boven en langs de dalen.Instead of placing a large sloping panel on the bottom where the water is admitted, the bottom of the sludge blanket reactor is accordion-shaped i.e. arranged with folds forming alternating valleys and peaks, sewage inlets extending above and along the descend.

Vanwege deze opstelling kan het slib op verschillende kleinere hellingen bezinken.Because of this arrangement, the sludge can settle on several smaller slopes.

De inlaten voor het afvalwater kunnen het bezonken slib efficiënter recirculeren als gevolg van de afgenomen afstand tussen bezonken slib en een inlaat voor afvalwater, als gevolg waarvan slib(her)circulatie in de actieve zone wordt gegarandeerd.The waste water inlets can recirculate the settled sludge more efficiently due to the reduced distance between settled sludge and a waste water inlet, as a result of which sludge (re) circulation is guaranteed in the active zone.

De totale opwaartse stroming is ook homogener, hetgeen leidt tot een geoptimaliseerde menging van slib en afvalwater in de actieve zone.The total upward flow is also more homogeneous, which leads to an optimized mixing of sludge and waste water in the active zone.

In combinatie met de unieke lamellen met een gasuitlaatkap wordt de algehele efficiëntie van de anaerobe afvalwaterzuiveringstoren zelfs verhoogd.In combination with the unique fins with a gas outlet hood, the overall efficiency of the anaerobic wastewater treatment tower is even increased.

Dit zou echter niet het geval zijn met standaard driefasenafscheiders, aangezien deze niet efficiënt genoeg zouden zijn om de hogere gasproductie te verwerken, die van de hogere recirculatie resulteren, en derhalve de activiteit van het actieve slib.However, this would not be the case with standard three-phase separators, as they would not be efficient enough to handle the higher gas production resulting from the higher recirculation, and thus the activity of the activated sludge.

In een dergelijk geval zouden meer lagen van standaard driefasenafscheiders nodig zijn, resulterend in een hogere toren en / of een kleinere actieve zone.In such a case, more layers of standard three-phase separators would be required, resulting in a higher tower and / or a smaller active zone.

Dit zou contrapro- ductief zijn.This would be counterproductive.

De uitvinding zal beter worden begrepen met de volgende beschrijving van verschillende voor- beelden, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarbij: figuren la en Ib twee schematische zijaanzichten van dezelfde toren 1 vanaf verschillende zijden zijn; figuur 2 een schematisch lateraal aanzicht is van een afvalwaterzuiveringstoren volgens de uit- vinding; figuur 3 een perspectivisch doorsnedeaanzicht is van de eerste reeks driefasen- afscheidingsmiddelen van de toren volgens figuur 2; figuur 4 een perspectivisch doorsnedeaanzicht is van de verbindingsmiddelen tussen de gas- uitlaatkappen en de gascollectortank volgens de uitvinding; figuur 5 een perspectivisch aanzicht is van een voorkeursconfiguratie van de bodem van een reactor volgens de uitvinding; figuur 6 een bijzondere uitvoeringsvorm van de interne recirculatie volgens de uitvinding illu- streert, en Figuur 7 een perspectivisch aanzicht van een andere configuratie van de bodem van een reactor 40 volgens de uitvinding is.The invention will be better understood from the following description of various examples, with reference to the accompanying drawing, in which: Figures 1a and Ib are two schematic side views of the same tower 1 from different sides; Figure 2 is a schematic lateral view of a waste water purification tower according to the invention; Figure 3 is a perspective cross-sectional view of the first series of three-phase separation means of the tower of Figure 2; Figure 4 is a perspective cross-sectional view of the connecting means between the gas outlet hoods and the gas collector tank according to the invention; Figure 5 is a perspective view of a preferred configuration of the bottom of a reactor according to the invention; Figure 6 illustrates a particular embodiment of the internal recirculation according to the invention, and Figure 7 is a perspective view of another configuration of the bottom of a reactor 40 according to the invention.

Onder verwijzing naar figuur 2, omvat een hoog belastbare anaerobe afvalwaterzuiveringstoren 21 een slibdekenreactor 22, waarbij van onder naar boven in de volgende volgorde een inlaat- zone voor afvalwater 23, een meest actieve zone 24 die slib 39 omvat, een eerste reeks driefa- sen-afscheidingsmiddelen 25, die hier twee lagen naburige parallelle gasuitlaatkappen 26 omvat- 5 ten, die met een gascollectortank 27 zijn verbonden, die boven de reactor 22 door middel van een stijgleiding 32 is gepositioneerd, een nazuiveringszone 28, een tweede reeks driefasen- afscheidingsmiddelen 29, omvattende één laag van gasuitlaatkappen 30 die met de gascollector- tank 27 door de stijgleiding 32 zijn verbonden, en een afvoergoot voor schoon water 31. Een daal- leiding 33 verbindt de bodem van de gascollectortank 27 met het actieve gebied 24. De bodem 34 van de reactor 22 heeft hier een accordeonvorm. De inlaatzone 23 kan elke vorm van inlaatdistributie voor afvalwater omvatten, die bekend is uit de stand der techniek van de anaerobe opstroom reactoren, of een specifiek type voedingslus- sen, zoals hieronder zal worden beschreven.Referring to Figure 2, a highly loadable anaerobic wastewater treatment tower 21 comprises a sludge blanket reactor 22, wherein from bottom to top in the following sequence, a wastewater inlet zone 23, a most active zone 24 comprising sludge 39, a first series of three-phase separation means 25, here comprising two layers of adjacent parallel gas outlet hoods 26, which are connected to a gas collector tank 27 positioned above the reactor 22 by means of a riser 32, a post-purification zone 28, a second series of three-phase separation means 29 comprising one layer of gas outlet caps 30 connected to the gas collector tank 27 by the riser 32, and a clean water discharge chute 31. A downcomer 33 connects the bottom of the gas collector tank 27 to the active region 24. The bottom 34 of the reactor 22 here has an accordion shape. The inlet zone 23 may comprise any form of waste water inlet distribution known in the art of anaerobic upstream reactors, or specific type of feed loops, as will be described below.

De gasuitlaatkappen 26 van de eerste reeks driefasen-afscheidingsmiddelen 25 worden hier iden- tiek weergegeven aan de gasuitlaatkappen 30 van de tweede reeks afscheiders 29. De eerste reeks 25 omvat hier echter twee lagen gasuitlaatkappen voor slechts één laag in de tweede reeksThe gas outlet caps 26 of the first series of three-phase separation means 25 are shown here identically to the gas outlet caps 30 of the second series of separators 29. However, the first series 25 here comprises two layers of gas outlet hoods for only one layer in the second series.

29. Het zou ook mogelijk zijn om meer lagen te hebben.29. It would also be possible to have more layers.

De gasuitlaatkappen 26 en 30 zijn lamellen met een gasuitlaatkap. De structuur van de eerste reeks afscheiders 25 is gedetailleerd in figuur 3 beschreven. De toren 21 is hier een cilindrische toren. De reeks afscheiders is in een deel van de cilinder gerangschikt. De gasuitlaatkappen 26 zijn hier evenwijdig opgesteld aan beide zijden van een centraal compartiment of verzamelbak 34 die het cilindergedeelte langs de diameter ervan verdeelt. De gasuitlaatkappen staan loodrecht op het compartiment 34 en zijn horizontaal in de richting van het compartiment geplaatst om stro- ming van het gas naar het centrale compartiment te begunstigen. Elke gasuitlaatkap is een soort langwerpige omgekeerde goot die horizontaal is opgesteld en waarvan één van de uiteinden ervan met de gasverzamelbak 34 is verbonden. De gasverzamel- bak 34 is met een gat 35 in het midden van het bovenvlak ervan opgesteld om de daalleiding 33 door en een ander gat 36 eveneens op bovenvlak ervan om de stijgleiding 32 te verbinden. Elke gasuitlaatkap 26 bestaat uit een schuin paneel 37, dat aan de bovenkant 38 gekromd of naar beneden toe gehaakt is. De panelen 37 van aangrenzende gasuitlaatkappen 26 zijn evenwijdig, waarbij de bovenzijde 38 van een paneel verticaal de bodem van de aangrenzende gas- uitlaatkap, indien aanwezig, overlapt, waardoor een kap wordt gevormd. Twee lagen gasuitlaat- kappen worden hier weergegeven met de panelen 37 van elke laag gekanteld in tegengestelde richting (de afzuigkappen kunnen ook met dezelfde oriëntatie worden geplaatst). Hoewel de te- genovergestelde directionele gasuitlaatkappen de voorkeur hebben voor optimale efficiëntie, is dit geen essentieel kenmerk van de uitvinding.The gas outlet hoods 26 and 30 are lamellae with a gas outlet hood. The structure of the first series of separators 25 is described in detail in Figure 3. The tower 21 here is a cylindrical tower. The series of separators is arranged in one part of the cylinder. The gas outlet caps 26 are here arranged in parallel on either side of a central compartment or receptacle 34 that divides the cylinder portion along its diameter. The gas outlet caps are perpendicular to the compartment 34 and are positioned horizontally toward the compartment to facilitate flow of the gas to the central compartment. Each gas outlet cap is a type of elongated inverted trough which is arranged horizontally and one of its ends is connected to the gas collecting tray 34. The gas collector 34 is arranged with a hole 35 in the center of its top surface to connect the downcomer 33 through and another hole 36 also on the top surface thereof to connect the riser 32. Each gas outlet hood 26 consists of an angled panel 37 curved at the top 38 or hooked downward. The panels 37 of adjacent gas outlet hoods 26 are parallel with the top 38 of one panel vertically overlapping the bottom of the adjacent gas outlet hood, if any, forming a hood. Two layers of gas exhaust hoods are shown here with the panels 37 of each layer tilted in opposite directions (the hoods can also be placed with the same orientation). While the reverse directional gas exhaust hoods are preferred for optimum efficiency, this is not an essential feature of the invention.

4040

De evenwijdige panelen 37 vertonen overeenkomsten met de algemeen bekende lamellen die in het algemeen vanwege hun grote oppervlak worden gebruikt om sedimentatie te bevorderen. Deze panelen 37 kunnen bijgevolg hier dezelfde functie vervullen, hoewel ze van kleinere afme- ting en / of oppervlak kunnen zijn dan gebruikelijke lamellen. De hoogte kan inderdaad worden beperkt, teneinde de globale hoogte van de eerste reeks afscheiders 25 te verminderen. De ge- haakte top 38 die een kap vormt om biogas te verzamelen, de term lamellen met een uitlaatkap kunnen worden gebruikt om deze specifieke gasuitlaatkappen te beschrijven. Nu de verschillende elementen van de hoogebelaste anaerobe toren zijn beschreven, zal de af- valwaterzuivering op zichzelf worden uitgelegd.The parallel panels 37 have similarities with the well-known lamellae generally used because of their large surface area to promote sedimentation. These panels 37 can therefore perform the same function here, although they may be of smaller size and / or surface than conventional slats. Indeed, the height can be limited in order to reduce the global height of the first series of separators 25. The hooked top 38 that forms a hood to collect biogas, the term fins with an exhaust hood can be used to describe these particular gas exhaust hoods. Now that the various elements of the high-load anaerobic tower have been described, the waste water treatment will be explained on its own.

De reactor 22 is te allen tijde gevuld met water. Deze bevat geen zuurstof, waarbij de behandeling strikt anaeroob is. Een balans van inkomend en uitgaand water wordt gegarandeerd om overdruk in de reactor te voorkomen.The reactor 22 is filled with water at all times. It does not contain oxygen and the treatment is strictly anaerobic. A balance of incoming and outgoing water is guaranteed to avoid overpressure in the reactor.

Het afvalwater komt de reactor 22 naar de bodem 34 ervan met een bepaalde stroming binnen, aangepast om turbulentie in de actieve zone 24, waar slib aanwezig is, te bevorderen. Slib ver- wijst naar deeltjes van micro-organismen die in staat zijn om de oplosbare organische verontrei- nigende stoffen van het water in voornamelijk methaan en water af te breken. Normaliter wordt de torenreactor met goed bezinkend, korrelig, anaeroob slib van andere reactoren gevuld om de opstart- en aanpassingsfase te verkorten.The waste water enters the reactor 22 to the bottom 34 thereof with a certain flow, adapted to promote turbulence in the active zone 24 where sludge is present. Sludge refers to particles of microorganisms that are capable of breaking down the soluble organic pollutants of the water in mainly methane and water. Normally, the tower reactor is filled with well-settling, granular, anaerobic sludge from other reactors to shorten the start-up and adjustment phase.

De afbraak van de van de opgeloste organische stoffen genereert methaan als gasbellen, die, tezamen met wat slib, omhoog bewegen naar de eerste laag van lamellen met een gasuitlaatkap 26 van de eerste reeks afscheiders 25. De gasbelletjes bewegen omhoog tussen de lamellen en worden gevangen onder de gasuitlaatkappen 38. Naarmate de bellen omhoog komen, komen ze mogelijk in contact met de lamellen 37 die de afscheiding van de gasbel en het slib bevorderen, dat achterblijft op de panelen 37 en dan vanwege de zwaartekracht naar beneden terug stromen in de actieve zone.The decomposition of the dissolved organics generates methane as gas bubbles, which, along with some sludge, move up to the first layer of fins with a gas outlet cap 26 of the first series of separators 25. The gas bubbles move upward between the fins and are trapped under the gas exhaust hoods 38. As the bubbles rise, they may come into contact with the fins 37 which promote separation of the gas bubble and sludge, which remains on the panels 37 and then flow back down into the active zone due to gravity .

Het onder de gasuitlaatkappen 38 ingesloten gas stroomt in het gascollectorcompartiment 34, waarbij een gaslifteffect wordt gecreëerd, dat slib van onder het verzamelcompartiment met een voldoende stroming meeneemt in de stijgleiding 32 teneinde de stijging van de gemengde vloei- stof (slib en water) en gas naar de gascollectortank 27 te bevorderen, die van een gasuitlaat is voorzien, in het algemeen bovenaan geplaatst (niet weergegeven). De gemengde vloeistof met anaerobe slib korrels die tezamen met het gas is gestegen, wordt gedecanteerd en opnieuw, onder de zwaartekracht in de tank 27, door de daalleiding 33 in de actieve zone 24 gecirculeerd, en het creëren van een belangrijk extra mengeffect dat hieronder verder zal worden besproken. De tweede laag lamellen met een gasuitlaatkap (indien aangebracht) maakt het mogelijk dat het resterende gas, dat niet door de eerste laag is geëxtraheerd, op soortgelijke wijze wordt ingeslo- ten en het resterende slib wordt verder gescheiden en wordt naar beneden gerecirculeerd. Tweelagen lamellen met een afzuigkap worden hier geïllustreerd. Er kan echter slechts één laag of een groter aantal lagen zijn, afhankelijk van de grootte en / of het ontwerp van de toren. Er wordt aangenomen dat één laag van lamellen met een gasuitlaatkap volgens de uitvinding ongeveer tweemaal zo efficiënt is als één laag uit de stand van de techniek. Het is bijgevolg mo- gelijk om het aantal lagen van gasuitlaatkappen door twee te delen en derhalve het volume van de actieve zone 24 te vergroten en / of het totale volume van de reactorhouder 22 te verlagen. Als de lagen van lamellen met een gasuitlaatkap in tegengestelde richtingen zijn georiënteerd, worden de gasbellen in een zigzagpad gedwongen, als gevolg daarvan wordt de verzameling van gas onder de kappen gemaximaliseerd. Een ander voordeel van de lamellen met een afzuigkap volgens de uitvinding is het vermijden van het opwaartse zuigeffect dat bij gebruikelijke gasafscheidingskappen aanwezig is. Bij gebruikelijke gasafscheidingskappen is het gebied waardoor het water naar boven kan stromen zelfs beperkt tot de tussenruimte tussen de verticale panelen van twee gasafzuigkappen. Dit brengt een grote versnelling van de stroming in deze tussenruimten teweeg, hetgeen resulteert in het omhoog slepen van veel vaste materialen.The gas trapped under the gas outlet hoods 38 flows into the gas collector compartment 34, creating a gas lift effect that entrains sludge from below the collection compartment with sufficient flow into the riser 32 to prevent the rise of the mixed liquid (sludge and water) and gas. to the gas collector tank 27, which is provided with a gas outlet, located generally at the top (not shown). The mixed liquid with anaerobic sludge granules that has risen together with the gas is decanted and again, under gravity in the tank 27, circulated through the downcomer 33 into the active zone 24, creating a significant additional mixing effect which is further described below. will be discussed. The second layer of fins with a gas outlet cap (if fitted) allows the residual gas, which has not been extracted from the first layer, to be similarly trapped and the residual sludge further separated and recirculated downwards. Two-layer louvers with an extractor are illustrated here. However, there may be only one layer or a greater number of layers depending on the size and / or design of the tower. It is believed that one layer of fins with a gas exhaust hood according to the invention is about twice as efficient as one layer of the prior art. Accordingly, it is possible to divide the number of layers of gas outlet caps in half and thus increase the volume of the active zone 24 and / or decrease the total volume of the reactor container 22. If the layers of fins with a gas outlet hood are oriented in opposite directions, the gas bubbles are forced into a zigzag path, as a result, the collection of gas under the hoods is maximized. Another advantage of the fins with an extractor hood according to the invention is the avoidance of the upward suction effect present in conventional gas separator hoods. In conventional gas hoods, the area through which water can flow upwards is even limited to the space between the vertical panels of two gas hoods. This causes a great acceleration of the flow in these interstices, resulting in dragging up many solid materials.

Vanwege het gecombineerde effect van een kleiner gascollectorgebied (klein dwarsdoorsnede- gebied 34), en de structuur van de lamellen met een afzuigkap (die ook een beperkt oppervlakte- gebied innemen) wordt een lagere stroomversnelling geïnduceerd die opnieuw de scheidingseffi- ciëntie verbetert. De combinatie van de efficiënte scheidingscapaciteit van het lamelgedeelte 37 en van het kleinere dwarsdoorsnedegebied van de afzuigkappen 38 resulteert in een lagere hoe- veelheid gas en slib die wordt overgebracht naar de nazuiveringszone.Due to the combined effect of a smaller gas collector area (small cross-sectional area 34), and the structure of the fins with an extractor (which also occupy a limited surface area), a lower flow acceleration is induced which again improves the separation efficiency. The combination of the efficient separation capacity of the fin portion 37 and the smaller cross-sectional area of the hoods 38 results in a lower amount of gas and sludge being transferred to the post-purification zone.

De turbulentie in de nazuiveringszone is veel lager dan in de actieve zone, vanwege het feit dat er minder gas wordt gegenereerd omdat: - een kleine hoeveelheid slib door de eerste reeks afscheiders 25 kan gaan, - de meeste vervuilende stoffen zijn al in de actieve zone afgebroken, hetgeen resulteert in - een lagere productie van biogas, als gevolg daarvan wordt de opwaartse stroming beperkt.The turbulence in the post-treatment zone is much lower than in the active zone, due to the fact that less gas is generated because: - a small amount of sludge can pass through the first series of separators 25, - most of the pollutants are already in the active zone degraded, resulting in - a lower biogas production, as a result of which the upward flow is limited.

De vloeistofstroming in de nazuiveringszone is ook lager als een deel van de vloeistof circuleert door de stijgleiding en benedenwaartse leiding, als gevolg daarvan wordt die stroming in de na- zuiveringszone vermeden.The liquid flow in the post-purge zone is also lower as some of the liquid circulates through the riser and down-pipe, as a result, that flow in the post-purge zone is avoided.

Dientengevolge bereikt een lagere hoeveelheid biogas en slib de tweede reeks afscheiders 29.As a result, a lower amount of biogas and sludge reaches the second set of separators 29.

De noodzaak voor driefasescheiding is bijgevolg beperkt en een efficiënte scheiding kan worden bereikt door een geringere hoeveelheid lagen van lamellen met een gasuitlaatkap. Normaliter zijn er minder lagen gasuitlaatkappen in de tweede reeks driefasen-afscheidingsmiddelen dan in de eerste reeks driefasen-afscheidingsmiddelen.The need for three phase separation is thus limited and efficient separation can be achieved by a less amount of lamella layers with a gas outlet cap. Typically, there are fewer layers of gas exhaust hoods in the second series of three-phase separation means than in the first series of three-phase separation means.

Omdat de tweede reeks 29 van driefase-afscheidingsmiddelen lagere stromingen en lagere deel- tjesmaterie dient te hanteren dan de eerste reeks 25, kan de laag lamellen met een gasuitlaatkap 30 van de tweede reeks 29 een ander ontwerp hebben dan de lamellen met een gasuitlaatkap 26 van de eerste reeks 25. In het bijzonder wordt, om te garanderen dat er geen turbulentie boven de laatste laag van gasuitlaatkappen is, de bovenlaag van lamellen met kap afgedicht naar de zijwand van reactor 22, terwijl schoon water (vrijwel zonder slib en biogas) de uitlaat 31 met een laminaire stroming bereikt. Met afgedicht wordt bedoeld, dat de laag lamellen met kap zodanig is opgesteld dat geen biogasgas de top van de reactor 22 kan bereiken zonder tussen twee lamel- len en onder een kap te passeren.Because the second series 29 of three-phase separation means must handle lower flows and lower particulate matter than the first series 25, the lamellae with a gas outlet cap 30 of the second series 29 may have a different design than the lamellae with a gas exhaust cap 26 of the first series 25. In particular, to ensure that there is no turbulence above the last layer of gas outlet hoods, the top layer of hooded fins is sealed to the side wall of reactor 22, while clean water (virtually no sludge and biogas) reaches outlet 31 with a laminar flow. By sealed, it is meant that the layer of fins with hood is arranged such that no biogas gas can reach the top of the reactor 22 without passing between two fins and under a hood.

Teneinde de scheiding van vaste stof en vloeistof verder te verbeteren, kan de verbinding tussen de gasuitlaatkappen en de gasverzameltank 34 worden aangebracht met middelen om een laag gas in de gasuitlaatkap vast te houden.In order to further improve the separation of solid and liquid, the connection between the gas outlet hoods and the gas collection tank 34 may be provided by means for retaining a layer of gas in the gas outlet hood.

Bij gebruikelijke afscheiders is het uiteinde van de gasuitlaatkap verbonden met de gasverzamel- tank via een eenvoudig gat dat het verticale gedeelte van de gasverzameltank kruist. Dit maakt het mogelijk dat al het geproduceerde biogas via de gasverzameltank naar de stijgleidingen wordt geëxtraheerd. Het is algemeen bekend dat het handhaven van een "buffer"-laag van gas onder de gasuitlaatkap een veel betere scheiding van het slib en water in deze zone mogelijk maakt.In conventional separators, the end of the gas outlet hood is connected to the gas collecting tank through a simple hole that crosses the vertical portion of the gas collecting tank. This allows all the biogas produced to be extracted through the gas collection tank to the risers. It is well known that maintaining a "buffer" layer of gas under the gas outlet hood allows much better separation of the sludge and water in this zone.

Hiertoe kan, onder verwijzing naar figuur 4, een afdekplaat 40 worden geplaatst tegenover het gat 41, binnen de gasverzameltank 34, teneinde de gasstroming te dwingen, geïllustreerd door de gestippelde pijlen, om naar het onderste deel van het afdekniveau te gaan voordat het in staat is om weer omhoog in de gasverzameltank 34 te verplaatsen.To this end, with reference to Figure 4, a cover plate 40 may be placed opposite the hole 41, within the gas collection tank 34, to force the gas flow, illustrated by the dashed arrows, to move to the lower part of the cover level before it is ready. is to move back up into the gas collection tank 34.

Op deze manier kan de bovenste laag gas onder de uitlaatklep 38 niet worden verplaatst naar de verzameltank 34, aangezien deze door de afdekplaat 40 wordt vastgehouden.In this way, the top layer of gas under the outlet valve 38 cannot be moved to the collection tank 34, as it is retained by the cover plate 40.

Eén gasverzameltank 34 wordt gewoonlijk gebruikt voor een reeks driefasen-afscheiders. Afhan- kelijk van de grootte van de installatie kan echter een groter aantal gasverzameltanks worden gebruikt, of een gasverzameltank kan in verschillende compartimenten worden gesplitst. Elke laag van lamellen met een gasuitlaatkap kan bijvoorbeeld met een ander compartiment worden verbonden. Elke tank of elk compartiment kan van zijn eigen stijgleiding worden voorzien. De stijgleidingen zijn rechtstreeks verbonden met de gascollectortank. Bij grote installaties kun- nen er verschillende onafhankelijke gascollectortanks zijn. De stijgleidingen zijn op een manier ontworpen om de verhouding tussen biogas en water te op- timaliseren, evenals de bellengrootte in de stijgleiding(en).One gas collection tank 34 is usually used for a series of three phase separators. However, depending on the size of the installation, a larger number of gas collection tanks can be used, or a gas collection tank can be split into several compartments. For example, each layer of louvers with a gas outlet hood can be connected to a different compartment. Each tank or compartment can be provided with its own riser. The risers are directly connected to the gas collector tank. In large installations there may be several independent gas collector tanks. The risers are designed in a way to optimize the ratio between biogas and water, as well as the bubble size in the riser (s).

Een stijgleiding kan zijn onderkant iets in de gasverzameltank hebben teneinde het juiste stro- mingspatroon van water en biogas in de stijgleiding mogelijk te maken.A riser may have its bottom slightly in the gas collection tank to allow proper flow pattern of water and biogas in the riser.

De lagen van gasuitlaatkappen kunnen zodanig worden vervaardigd dat zij modulair zijn, d.w.z. gemakkelijk over elkaar te leggen of te verwijderen.The layers of gas exhaust hoods can be made to be modular, i.e. easy to superimpose or remove.

4040

De reeks afscheidingsmiddelen volgens de uitvinding maakt aldus een betere scheiding en recir- culatie van het slib in de actieve zone mogelijk. Teneinde te garanderen dat het slib niet bezinkt op de bodem van de reactor, worden de lamellen met een gasuitlaatkap volgens de uitvinding op voordelige wijze gecombineerd met een accordeonvormige bodem van de reactor.The series of separating agents according to the invention thus allows a better separation and recirculation of the sludge in the active zone. In order to ensure that the sludge does not settle at the bottom of the reactor, the fins with a gas outlet hood according to the invention are advantageously combined with an accordion-shaped bottom of the reactor.

Onder verwijzing naar figuur 5, is het bodemoppervlak 50 van een slibreactor 52 gerangschikt met een harmonisch gevormde vloer of bodem, dat wil zeggen met vouwen die afwisselende toppen 54 en dalen 55 en 56 vormen. De inlaatleidingen voor afvalwater 53 strekken zich horizontaal uit boven de dalen 55 en 56 aan de onderkant van de reactor. De leidingen 53 gaan hier op een zodanige wijze door de reactorwand 52 dat een terugkeerlus 56 zich buiten de reactor 52 bevindt, evenals de spleten van een gemeenschappelijke afvalwateraankomst 57 in de verscheidene Iei- dingen 53.Referring to Figure 5, the bottom surface 50 of a sludge reactor 52 is arranged with a harmoniously shaped floor or bottom, that is, with folds forming alternating peaks 54 and troughs 55 and 56. The waste water inlet lines 53 extend horizontally above the valleys 55 and 56 at the bottom of the reactor. The lines 53 here pass through the reactor wall 52 in such a way that a return loop 56 is located outside the reactor 52, as are the gaps of a common wastewater arrival 57 in the various lines 53.

De inlaatleidingen voor afvalwater kunnen, alhoewel hier zodanig beschreven dat ze zich uitstrek- ken langs en boven de dalen, volgens elk ander geschikt patroon worden geplaatst, bijvoorbeeld in een loodrechte en / of parallelle opstelling met betrekking tot de onderste toppen 54, ze kunnen boven of zelfs binnen de toppen zijn ingebed. Indien de leidingen parallel aan de dalen worden geplaatst, kunnen de leidingen de reactietank 52 volledig kruisen en bevindt de toevoerlus zich buiten de reactorbak.The wastewater inlet pipes, although described herein to extend along and above the valleys, may be placed in any other suitable pattern, for example in a perpendicular and / or parallel arrangement with respect to the lower peaks 54, they may be above or even embedded within the peaks. If the lines are placed parallel to the valleys, the lines can fully intersect reaction tank 52 and the supply loop is outside the reactor tank.

Indien de toevoerleidingen voor afvalwater loodrecht op de dalen en toppen zijn geplaatst, zoals beschreven voor de reactor 72, geïllustreerd in figuur 7, kunnen de toevoerleidingen 73 enigszins boven de dalen 75 en toppen 74 zijn gelegen.If the waste water supply lines are located perpendicular to the valleys and peaks, as described for the reactor 72 illustrated in Figure 7, the supply lines 73 may be located slightly above the valleys 75 and peaks 74.

Bij voorkeur bevindt zich geen vloeistof onder de accordionvloer (afgezien van de vloeistof die in pijpleidingen kan stromen, die onder deze bodem lopen). Het gedeelte onder de bodem kan op geschikte wijze pijpleidingen, circuits of elk ander element waamaar de belangstelling uitgaat opnemen (bv slibafvoerleidingen).Preferably, there is no liquid under the accordion floor (apart from the liquid that can flow in pipelines running under this floor). The section below the bottom can suitably accommodate pipelines, circuits or any other element of interest (eg sludge drains).

De inlaatleidingen 53 vertonen openingen die over de lengte van de leidingen zijn verspreid en in verschillende radiale richtingen zijn georiënteerd om een volledige menging van afvalwater en slib te creëren.The inlet lines 53 have openings spread along the length of the lines and oriented in different radial directions to create a complete mixing of waste water and sludge.

Wanneer slib valt of zich ophoopt op de bodem van de reactor 52, kan het opnieuw worden ge- suspendeerd of gefluïdiseerd ten gevolge van de stroming en turbulentie die in deze zone wordt gecreëerd door middel van het inkomende afvalwater en verder worden versterkt door de naar beneden komende stroming uit de daalpijp.When sludge falls or accumulates at the bottom of the reactor 52, it can be resuspended or fluidized due to the flow and turbulence created in this zone by means of the incoming waste water and further enhanced by the downward flow. coming current from the downcomer.

De oriëntatie van de openingen in de inlaatleidingen voor water 53 wordt aangepast aan de speci- fieke reactor. Er kunnen bijvoorbeeld openingen worden gepositioneerd om een neerwaartse stroming te creëren voor het opnieuw suspenderen van slib dat zich ophoopt op de bodem van de dalen 55 en 56.The orientation of the openings in the water inlet lines 53 is adapted to the particular reactor. For example, openings can be positioned to create a downward flow to re-suspend sludge that accumulates at the bottom of valleys 55 and 56.

Bij voorkeur zijn openingen gepositioneerd aan de zijkanten van de leidingen om een over het algemeen horizontale stroming te creëren, die enigszins naar boven en / of naar beneden kanworden gericht om een wervelende beweging van water en / of slib te creëren, voor een betere vermenging en fluïdisatie van het slib in de bovenstaande actieve zone. Een dergelijke opstelling van inlaatleidingen voor afvalwater is niet mogelijk met de conisch ge- vormde reactorbodem uit de stand van de techniek. Figuur 5 illustreert een reactorbodem met drie toppen en vier dalen. Deze aantallen kunnen af- hankelijk van de grootte van de installatie variëren. Bij voorkeur strekken de inlaatleidingen zich min of meer over de volle lengte van de dalen uit. De inlaatleidingen kunnen enigszins boven het niveau van de toppen, of op hetzelfde niveau of enigszins lager, worden geplaatst.Preferably, openings are positioned on the sides of the pipes to create a generally horizontal flow, which can be directed slightly upward and / or downward to create a swirling movement of water and / or sludge for better mixing and fluidization of the sludge in the above active zone. Such an arrangement of waste water inlet lines is not possible with the conically shaped reactor bottom of the prior art. Figure 5 illustrates a reactor bottom with three tops and four troughs. These numbers can vary depending on the size of the installation. Preferably, the inlet pipes extend more or less the full length of the valleys. The inlet lines can be placed slightly above the level of the tops, or at the same level or slightly lower.

De dalen worden uitgerust met middelen om bezonken zware niet-reactieve vaste materialen, zoals zwaar slib of andere anorganische materialen, te verwijderen. Verschillende extractie / ver- wijderingspunten 59 kunnen langs een dal worden aangebracht en met slibuitlaten 58 worden verbonden, ze kunnen op voordelige wijze binnen of onder de accordion-structuur worden ge- plaatst. Deze verwijderingsmiddelen kunnen handmatig of geautomatiseerd zijn en kunnen af- hangen van kwaliteitsmetingen die op slibmonsters worden uitgevoerd. Teneinde de menging in de actieve zone verder te optimaliseren, kan de daalleiding zodanig wor- den gerangschikt teneinde water uit de gascollectortank met een specifieke stroomoriëntatie te recirculeren. Onder verwijzing naar figuur 6, verbindt de daalleiding 60 de gascollectortank met de actieve zone 62, waar de belangrijkste anaerobe afbraak van verontreinigende stoffen plaatsvindt. Aan het laagste uiteinde daarvan wordt de daalleiding 60 in twee leidingen 61a en 61b verdeeld. De leidingen 61a en 61b kunnen worden geconfigureerd teneinde een bepaalde richting aan de stroming van dalend water uit de gascollectortank te verschaffen. In het bijzonder kan een werve- lende stroming aan het water worden verschaft, dat uit de gascollectortank wordt gerecirculeerd. Deze stroming kan in combinatie met de stroming worden aangepast, die door de inlaatleidingen 63 op de bodem 64 van de reactor wordt verschaft, teneinde de menging in de actieve zone 62 te optimaliseren. De hoogte van het uiteinde van daalleidingen 61a en 61b kan ook worden voorzien om de stromen in de actieve zone 62 optimaal te combineren. Deze interne recirculatie vanuit de gascollectortank is een slimme manier om biogas te verwijde- ren en de menging in het laagste gedeelte van de actieve zone te verbeteren. Dit betekent dat een grotere biogasproductie een grotere interne stroming van water en gas door de stijgleidingen zal betekenen, hetgeen resulteert in een grotere stroming door de daalleiding, waarbij eveneens de menging en de productie van biogas wordt verbeterd. Aangezien mengen in de actieve zone de belangrijkste factor is voor de efficiëntie van de anaërobe behandelingsinstallatie, is interne recirculatie een eenvoudige en kosteneffectieve oplossing. De gascollector- en scheidingstank is een sleutelelement voor interne recirculatie, waarbij een evenwicht van druk tussen het inkomende gas / watermengsel van de stijgleiding(en), de uitlaat 40 van gas en de recirculatie van water door de daalleiding gehandhaafd dient te worden. Afhankelijkvan de grootte van de hoog belaste anaerobe toren reactor, kunnen verscheidene gastanks wor- den geïnstalleerd in plaats van één, zoals weergegeven in figuur 2. De gastank kan binnen of buiten de reactorkuip / toren worden geplaatst. Het gezuiverde effluent wordt afgescheiden via de overloopgoten.The valleys are equipped with means to remove settled heavy non-reactive solid materials such as heavy sludge or other inorganic materials. Several extraction / removal points 59 can be located along a valley and connected to sludge outlets 58, they can advantageously be placed within or under the accordion structure. These removals can be manual or automated and can depend on quality measurements made on sludge samples. In order to further optimize mixing in the active zone, the downcomer can be arranged to recirculate water from the gas collector tank with a specific flow orientation. Referring to Figure 6, the downcomer 60 connects the gas collector tank to the active zone 62, where the major anaerobic degradation of pollutants takes place. At its lowest end, the downcomer 60 is divided into two lines 61a and 61b. The lines 61a and 61b can be configured to provide a specific direction to the flow of falling water from the gas collector tank. In particular, a swirling flow can be provided to the water recirculated from the gas collector tank. This flow can be adjusted in conjunction with the flow provided by the inlet lines 63 at the bottom 64 of the reactor to optimize mixing in the active zone 62. The height of the end of downcomers 61a and 61b can also be provided to optimally combine the flows in the active zone 62. This internal recirculation from the gas collector tank is a smart way to remove biogas and improve mixing in the lowest part of the active zone. This means that greater biogas production will mean greater internal flow of water and gas through the risers, resulting in greater flow through the downcomer, also improving mixing and biogas production. Since mixing in the active zone is the most important factor in the efficiency of the anaerobic treatment plant, internal recirculation is a simple and cost effective solution. The gas collector and separation tank is a key element for internal recirculation, where a balance of pressure must be maintained between the incoming gas / water mixture from the riser (s), the outlet 40 of gas, and the recirculation of water through the downcomer. Depending on the size of the highly loaded anaerobic tower reactor, several gas tanks can be installed instead of one, as shown in Figure 2. The gas tank can be placed inside or outside the reactor vessel / tower. The purified effluent is separated via the overflow channels.

Bovendien kan, teneinde de inkomende stromen in de reactor aan te passen, in het bijzonder in de actieve zone, iets van het gereinigde water, indien nodig, ook worden gerecirculeerd. Recircu- latiemiddelen voor het gereinigde effluent water kunnen in de reactor worden geïnstalleerd of kunnen extern opgesteld zijn.In addition, in order to adjust the incoming streams into the reactor, especially in the active zone, some of the cleaned water may also be recycled, if necessary. Recycling means for the cleaned effluent water can be installed in the reactor or can be arranged externally.

Over het algemeen neemt bij een hoge CZV-belasting de biogasproductie toe, hetgeen resulteert in een toename van de interne recirculatie, het optimaliseren van de turbulentie in het slibbed, het verkrijgen van een enigszins verdunnend effect van de inlaatstromen en als gevolg daarvan een toename van de capaciteit van de massaoverdracht. Een cilindrische toren is weergegeven. Het is echter mogelijk om andere vormen te hebben, zoals bijvoorbeeld een vierkante of rechthoekige reactor. Laboratoriumonderzoek heeft bevestigd dat er twee hoofdfactoren zijn voor een optimaal functio- nerende reactor: - een efficiënte vermenging van het biologische slib en het afvalwater, en - een goede werking van de driefaseafscheiders, die het mogelijk maakt de actieve bio- massa binnenin de anaerobe toren reactor te behouden.In general, with a high COD load, the biogas production increases, resulting in an increase in internal recirculation, optimizing the turbulence in the sludge bed, obtaining a slightly diluting effect of the inlet flows and, as a result, an increase in mass transfer capacity. A cylindrical tower is shown. However, it is possible to have other shapes, such as, for example, a square or rectangular reactor. Laboratory research has confirmed that there are two main factors for an optimally functioning reactor: - an efficient mixing of the biological sludge and the wastewater, and - the proper functioning of the three-phase separators, which allows the active biomass inside the anaerobic tower reactor.

4040

Claims

Conclusions

Anaerobic wastewater treatment tower (21), comprising a sludge reactor (22) with from bottom to top: - an inlet zone for wastewater (23), - an active zone (24), - a first series (25) of three-phase separators for the separating sludge, gas and water, comprising at least one layer of adjacent gas outlet hoods (26) connected to a gas collector tank (27) positioned above the reactor (22), and - an outlet for purified effluent (31) characterized in that the gas outlet hoods (26) are lamellae with a gas outlet hood to improve the separation of gas, sludge and water.

A waste water treatment tower according to claim 1, wherein the gas outlet hoods (26) and the gas collector tank (27) are connected by a riser (32), wherein a downcomer (33) is provided for recycling water from the gas collector tank (27) to the active zone (24).

Wastewater treatment tower according to any one of claims 1 and 2, wherein means are provided between each gas outlet hood (26, 30) and the gas collector tank (27) for maintaining a gas buffer in each said gas outlet hood (26).

Wastewater treatment tower according to any one of claims 1 to 3, further comprising, above the first series of three-phase separators: - a post-purification zone (28), - a second series (29) of three-phase separators containing at least one layer of gas outlet caps (30). ) connected at one end to a gas collector tank (27) located above the reactor.

Wastewater treatment tower according to claim 4, wherein the gas outlet hoods (30) of the second series (29) are three-phase separators with a gas outlet hood and there are fewer layers of vanes with a gas outlet hood in the second series (29) than in the first series. (25) of three-phase separators.

Wastewater treatment tower according to any one of claims 4 and 5, wherein the second series (29) of three-phase separators has a lamella top layer with a gas outlet hood (30) sealed to the side wall of the reactor (22).

Wastewater treatment tower according to any one of claims 1-6, wherein the bottom (34; 50) of the reactor (22; 52) is accordion-shaped.

Wastewater treatment tower according to claim 7, wherein the bottom of the reactor (52) is arranged with folds forming alternating crests (54) and troughs (55, 56) and perforated wastewater distribution means (53) extending above and along the valleys (55, 56) to improve re-suspension of granular sludge.

The wastewater treatment tower of claim 7, wherein the valleys (55, 56) are provided with means for removing settled solid materials from the reactor (52).

The wastewater treatment tower of claim 2, wherein the lower end of the downcomer line (60) is arranged to provide a predetermined direction to the flow of descending water / sludge from the gas collector tank (27) to enhance the resuspension of granular sludge.