CZ281167B6

CZ281167B6 - Treatment of water and a reactor for making the same

Info

Publication number: CZ281167B6
Application number: CS912189A
Authority: CZ
Inventors: Hallvard Odegaard
Original assignee: Kaldnes Miljoteknologi A/S
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1991-07-15
Publication date: 1996-07-17
Also published as: SK218991A3; CZ218991A3; SK279389B6

Abstract

Waste water is fed through a reactor containing carriers having a biofilm which promotes a desired conversion of impurities. The carriers are particulate elements having a larger surface than smooth elements of the same overall dimensions and having a density of 0.90 to 1.20, the carriers being kept suspended in the water in the reactor. Carriers pref. comprise soft plastic, possibly recirculated plastics and comprise sections of extruded square section tube with internal and external fins. Suspension and circulation of the carriers can be due to the flow of liq. from inlet to outlet and/or by a mixing device. Air may be supplied to the reactor through an aeration tube. A filter can be provided on the outlet.

Description

Tento vynález se týká způsobu čistění vody a reaktoru, který se používá při tomto způsobu.The present invention relates to a water purification process and a reactor used in the process.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jsou známé různé, navzájem odlišné způsoby čistění odpadní vody, které se provádějí například mechanicky, sedimentací nebo čistěním na sítovém filtru nebo chemicky, čistěním prováděným působením přidaných chemikálií a plynu, jako například ozonu nebo chloru. Dále je známo, že se voda zpracovává biologicky, to jest vystavením vody bakteriální kultuře, která způsobí požadovanou přeměnu znečisťujících látek. Ve velkém rozsahu se všechny shora uvedené metody kombinují.Various methods for treating waste water are known from one another, which are carried out, for example, by mechanical means, by sedimentation or by screen filter cleaning, or chemically, by treatment with added chemicals and gas such as ozone or chlorine. Furthermore, it is known that water is treated biologically, that is, by exposing the water to a bacterial culture which causes the desired conversion of pollutants. To a large extent, all the above methods are combined.

Tento vynález souvisí s problémem biologického čistění působením bakteriálních kultur.The present invention relates to the problem of biological purification by bacterial cultures.

Biologickým filmem (biofiltrem), jak bude rozebráno dále, se má rozumět vrstva bakteriální kultury, ve které mohou být bakterie aerobního, anoxického nebo anaerobního typu, v závislosti na druhu požadovaného vyčistění.By biological film (biofilter), as discussed below, is meant a layer of bacterial culture in which the bacteria may be of the aerobic, anoxic or anaerobic type, depending on the type of purification desired.

Biologické čisticí metody se především používají pro odpadni vody, ale mohou se také použít pro čistění vody používané k pěstování vodních kultur rostlin a pro pitnou vodu. Tento vynález se může využívat ve všech oblastech, kde se mohou používat biologické způsoby pro čistění vody a odpadních vod, zvláště při aerobním biologickém způsobu, kde obsah reaktoru je okysličován (oxidován) a míchán pomocí provzdušňování, ale také při anaerobních způsobech, kde obsah reaktoru není provzdušňován, avšak provádí se mechanické nebo hydrodynamické mícháni.Biological purification methods are primarily used for waste water, but can also be used for purification of water used for growing aquatic crops of plants and for drinking water. The present invention can be used in all areas where biological processes for water and wastewater purification can be used, particularly in an aerobic biological process wherein the reactor contents are oxidized and agitated by aeration, but also in anaerobic processes where the reactor contents it is not aerated but mechanical or hydrodynamic mixing is performed.

Biologické způsoby se široce používají pro čistění odparních vod. Obvykle se biologické způsoby používají ke snížení obsahu organického materiálu ve vodě, ale zvláště v posledních letech biotechnologické způsoby také nacházejí použití při odstraňování amoniaku (nitrifikace), odstraňování dusíku denitrifikací a odstraňování fosforu.Biological processes are widely used for purification of evaporating waters. Usually, biological methods are used to reduce the organic material content in water, but especially in recent years, biotechnological methods have also found use in the removal of ammonia (nitrification), nitrogen removal by denitrification and phosphorus removal.

Je zapotřebí rozlišovat mezi aerobními a anaerobními způsoby. Při aerobních způsobech mikroorganizmy potřebuji kyslík, zatímco mikroorganizmy, které se jako živé používají při anaerobních způsobech, nemusí mít zabezpečen kyslík z volného okolního prostředí. Většina závodů na čistění odpadní vody na celém světě je založena na využiti aerobních procesů, avšak vzrůstá zájem o anaerobní způsoby, zvláště v souvislosti s odstraňováním dusíku a čistěním, které souvisí s odstraňováním dusíku a čištěním koncentrovaných odpadních vod z průmyslu organických látek.A distinction needs to be made between aerobic and anaerobic methods. In aerobic processes, the microorganisms need oxygen, while the microorganisms that are used as living in anaerobic processes may not have oxygen from the outside environment. Most wastewater treatment plants around the world are based on the use of aerobic processes, but there is an increasing interest in anaerobic processes, particularly in relation to nitrogen removal and treatment related to nitrogen removal and purification of concentrated waste water from the organic industry.

Rozdíl je také mezi biologickými suspenzními systémy a systémy na základě biologického filmu (biofilmu). V biologických suspenzních systémech se mikroorganizmy plovoucí ve vodě shlukujiThere is also a difference between biological suspension systems and biological film (biofilm) systems. In biological suspension systems, the microorganisms floating in the water agglomerate

-1CZ 281167 B6 s částicemi kalu v biologickém reaktoru nich suspenznich systémech, v systémech částice vytvořející suspenzi oddělují od biologického reaktoru, větší je možné.With the slurry particles in the biological reactor slurry systems, in the systems, the slurry forming particles separate from the biological reactor, a larger one is possible.

(bioreaktoru). V aerobs aktivní suspenzí, se vody a potom vracejí do kde se udržuje množství biomasy jak nej-(bioreactor). In the aerobs active suspension, the water is then returned to where the amount of biomass is kept as low as possible.

V systémech založených na biologickém filmu mikroorganizmy rostou na pevných površích biologického reaktoru. Biologický film roste do tlouštky, jak se mikroorganizmy rozmnožují, přičemž části biologického filmu budou popřípadě odpadat a bude vznikat nový biologický film. Protože biologický film je pevně vázán a pohybuje se voda, biomasa se nevrací k využití mikroorganizmů v nejvyšší možné míře.In biological film based systems, microorganisms grow on the solid surfaces of the biological reactor. The biological film grows in thickness as the microorganisms multiply, with parts of the biological film eventually falling off and a new biological film being formed. Because the biological film is tightly bound and the water moves, biomass does not return to the maximum extent possible by the use of microorganisms.

V poslední době byl značný sklon k náhradě suspenznich systémů systémy naloženými na biologických filmech. Hlavními příčinami toho jsou:Recently there has been a considerable tendency to replace suspension systems with systems loaded with biological films. The main reasons for this are:

a. Biomasa připadající na objemovou jednotku může být značně vyšší, co má za výsledek biologický reaktor, který bude mít menší objem.a. The biomass per unit volume may be considerably higher, resulting in a biological reactor having a smaller volume.

b. Biologické filmové reaktory mohou odolávat větším změnám zatížení a také složení surové vody, co způsobuje, že biologické filmové metody jsou odolnější než metody využívající aktivní suspenze.b. Biological film reactors can withstand greater load changes as well as raw water composition, making biological film methods more resistant than active slurry methods.

c. Porucha při biologickém způsobu nemá tak výrazné důsledky pro metody založené na biologickém filmu, jako je tomu u způsobů založených na aktivním kalu, protože koncentrace kalu z biologickém reaktoru je mnohem nižší.c. The failure of the biological process does not have as significant consequences for the biological film-based methods as the active sludge-based methods, since the sludge concentration from the biological reactor is much lower.

Nyní se vyskytující biologické filmové reaktory jsou založeny na rozdílných systémech, jako jsou biologické rotory (rotační biologické stykače), biologické filtry a reaktory s fluidním ložem. Příklady biologických filtrů jsou uvedeny v britském patentu č. 2 197 308, evropském patentu č. 301 237A2 a francouzském patentu č. 73.17859, ve kterých je reaktor naplněn konstrukčními prvky, které jsou nepohyblivé. Existují však také biologické filtry, ve kterých nosné prostředí pro biologický film je ponořeno a kde objem vody je okysličován, ale takové systémy jsou založeny na pevných nosičových tělískách (nosičích), které jsou umístěny napevno v reaktoru nebo na prvcích podobných pěnové pryži, které jsou ponechány, aby plavaly v aktivním kalu v reaktoru.The currently occurring biological film reactors are based on different systems, such as biological rotors (rotary biological contactors), biological filters and fluidized bed reactors. Examples of biological filters are disclosed in British Patent No. 2,197,308, European Patent No. 301,237A2, and French Patent No. 73,17859, in which the reactor is filled with structural elements that are stationary. However, there are also biological filters in which the biological film carrier medium is submerged and where the volume of water is oxygenated, but such systems are based on solid support bodies (s) that are fixed in the reactor or foam rubber-like elements that are allowed to float in the active sludge in the reactor.

Systémy založené na použiti aktivního kalu (suspenzní systémy) mají nevýhodu v tom, že se může obtížně dosahovat dostatečného řízení oddělování kalu, co má ze výsledek, že může docházet k nežádoucí ztrátě kalu s řadou následků pro jímač.Systems based on the use of active sludge (suspension systems) have the disadvantage that sufficient control of sludge separation can be difficult to achieve resulting in undesirable sludge loss with a number of consequences for the receiver.

Jinou zřejmou nevýhodou těchto systémů je, že objem reaktoru je velmi veliký, zatímco biomasa na jednotku objemu v reaktoru je malá.Another obvious disadvantage of these systems is that the reactor volume is very large, while the biomass per unit volume in the reactor is small.

V porovnání s běžnými biologickými filmovými systémy (biologickými rotory a biologickými filtry) však systémy pracující na základě aktivního kalu mají výhodu v tom, že tyto sytémy pracují s otevřeným biologickým reaktorem, který se nemůže žádným způso-2CZ 281167 B6 bem zanést.Compared to conventional biological film systems (biological rotors and biological filters), however, systems operating on the basis of active sludge have the advantage that these systems operate with an open biological reactor that cannot be clogged in any way.

Největší nevýhodou biologických rotorových systémů je, že jsou založeny na předem vyrobeném biologickém reaktoru, který způsobuje, že systém je velmi málo přizpůsobivý. Tyto systémy mají značné mechanické problémy s řadou biologických rotorů a pokud se biologický rotor porouchá, je obtížné přizpůsobit biologický rotor jinému systému. Přesto existuje několik příkladů biologických rotorových reaktorů, které byly přestavěny na biologické filtrové reaktory, ale tehdy byl systém založen na pevném filtračním materiálu.The biggest disadvantage of biological rotor systems is that they are based on a pre-fabricated biological reactor, which makes the system very scarce. These systems have considerable mechanical problems with a number of biological rotors, and if a biological rotor breaks down, it is difficult to adapt the biological rotor to another system. However, there are several examples of biological rotor reactors that have been converted to biological filter reactors, but at that time the system was based on a solid filter material.

Hlavní nevýhodou běžného biologického filtrového systému (biologického filtru), kde voda stéká po nosném materiálu pro biologický film a kde dochází k okysličování přirozeným provětrávánim, je ta skutečnost, že 'objem biologického reaktoru je relativně velký. Značná nevýhoda je také v tom, že v tomto systému se množství kyslíku dávkované do procesu nemůže upravit na množství, které se použije při biologickém způsobu a které odpovídá zatížení organickými látkami. Obecně je známo, že tyto podmínky mají za výsledek, že běžné biologické filtry poskytuji menší čistící účinek pro dané zatížení organickými látkami na jednotku objemu než jiné biologické filmové metody.A major disadvantage of a conventional biological filter system (biological filter) where water flows down the biological film carrier material and where oxygenation by natural ventilation occurs is that the volume of the biological reactor is relatively large. A significant disadvantage is also that in this system, the amount of oxygen fed into the process cannot be adjusted to the amount used in the biological process and which corresponds to the organic load. It is generally known that these conditions result in conventional biological filters giving less cleaning effect for a given organic load per unit volume than other biological film methods.

Jiným typem biologického filtru je tak zvaný ponořený biologický filtr. Jeho princip spočívá v tom, že napevno upevněný materiál biologického filtru je ponořen do reaktoru, zatímco biomasa se okysličuje provzdušňováním. Růstový povrch ponořeného biologického filtru je stacionární a nejčastéji spočívá ve zvlněné plastické hmotě šupinkového tvaru, navzájem slepené za vzniku kostek, které jsou na sobě umístěny jako stavební cihly nebo v nahodile umístěných jednotlivých prvcích nebo ve formě granulátu, které jsou však vždy umístěny napevno při svém použití v biologickém filtru. Hlavní nevýhodou, se kterou jsou spojeny napevno umístěné ponořené biologické filtry, je, že přistup k odvrácené straně biologického filtru je velice obtížný. Jestliže se biologický filtr zanese ze spodní strany nebo jestliže se zanese provzdušňovací zařízeni umístěné pod biologickým filtrem, musí se k vyčistění odstavit celý biologický filtr. Také je problém v tom, že prvky celého biologického filtru vyplavou jako důsledek částečného zanesení a zachyceni velkých vzduchových kapes v materiálu biologického filtru.Another type of biological filter is the so-called submerged biological filter. Its principle is that the permanently attached biological filter material is immersed in the reactor while the biomass is oxygenated by aeration. The growth surface of the submerged biological filter is stationary and most often consists of a corrugated plastic of a flaking shape, glued together to form blocks which are stacked as building bricks or in randomly placed individual elements or in the form of granules, which are always fixed at their use in a biological filter. The main drawback associated with permanently placed submerged biological filters is that access to the far side of the biological filter is very difficult. If the biofilter is clogged from the underside or if the aeration device located below the biofilter is clogged, the entire biofilter must be shut down for cleaning. There is also a problem that the elements of the entire biological filter will float as a result of partial clogging and entrapment of large air pockets in the biological filter material.

Jiný systém tvoří tak zvaný biologický reaktor s fluidním ložem. Toto řešení je založeno na biologickém reaktoru naplněném pískem a vodé, která se čerpá ode dna k horní části biologického reaktoru rychlostí, která dostačuje k fluidizaci pisku. Biologický film roste na zrnech pisku. V tomto systému se může dosáhnout značné velkého množství biomasy na jednotku objemu reaktoru, protože měrná plocha pro růst biologického filmu je veliká.Another system consists of a so-called biological fluidized bed reactor. This solution is based on a biological reactor filled with sand and water, which is pumped from the bottom to the top of the biological reactor at a rate sufficient to fluidize the sand. Biological film grows on grains of sand. In this system, a considerable amount of biomass can be achieved per unit volume of the reactor, since the specific area for growth of the biological film is large.

Nevýhodou tohoto systému je, že je příčinou velmi velkého zatížení organickými látkami na jednotku objemu. Proto aerobní systémy nemohou být zásobeny dostatečným množstvím kyslíku na jednotku objemu, k nahrazení kyslíku použitého v biomase. Při praktickém provedení je jiným problémem oddělování biologického filmu od zrn pisku, protože ta jsou malá (obvykle 0,4 až 0,6 mm).The disadvantage of this system is that it causes a very high organic load per unit volume. Therefore, aerobic systems cannot be supplied with sufficient oxygen per unit volume to replace the oxygen used in biomass. In practical embodiments, another problem is the separation of the biological film from the grains of the sand, since these are small (usually 0.4 to 0.6 mm).

-3CZ 281167 B6-3GB 281167 B6

Kromě toho jsou jiné systémy, které jsou na hranicích mezi obvyklými systémy, které jsou rozebrány svrchu. Většina těchto systémů je zaměřena na zvýšení biomasy na jednotku objemu biologického reaktoru a to pomocí vzniku biofilmu.In addition, there are other systems that are at the boundary between conventional systems that are discussed above. Most of these systems are aimed at increasing biomass per unit volume of a biological reactor by biofilm formation.

Většina těchto alternativních systémů je založena na řešeních mezi biologickým filmovým systémem a systémem na základě aktivního kalu. Kal z posledního separačního stupně se vrací z nádrže po posledním dělení do biologické filmové kultury v biologickém reaktoru, aby se zajistila kultura v suspenzi. Tímto způsobem se zkouší zvládnou všechny problémy.Most of these alternative systems are based on solutions between a biological film system and an active sludge system. The sludge from the last separation stage is returned from the tank after the last separation to the biological film culture in the biological reactor to ensure the suspension culture. In this way they try to handle all the problems.

Tento systém je neuspokojující z těchto důvodů:This system is unsatisfactory for the following reasons:

a. Koncentrace kalu v nádrži pro oddělování kalu se stává velmi vysokou, co má za výsledek veliké riziko pro jímač, protože dochází ke ztrátě kalu.a. The sludge concentration in the sludge separation tank becomes very high, resulting in a great risk to the receiver because sludge is lost.

b. Částice suspenze budou přítomny jako organická příměs na biologickém filmu. Tato skutečnost byla doložena v několika výzkumných projektech.b. Suspension particles will be present as an organic additive on the biological film. This has been documented in several research projects.

Velmi důležitou nevýhodou systému založeného na růstu biomasy a na malých úlomcích pěnové pryže, které plovou v reaktoru, je to, že tyto úlomky plovou, stejné tak, jako jsou naplaveny na povrchu vody v biologickém reaktoru, a tak dochází k špatnému styku mezi biomasou a přicházejícím substrátem. Jiná podstatná nevýhoda spočívá v tom, že biomasa roste pouze na povrchu úlomků a nikoli v objemů pórů, jak je zamýšleno. To je důsledkem skutečnosti, že biologický film na vnější straně zabraňuje přístupu vody a substrátu k vnitřnímu objemu.A very important disadvantage of a system based on biomass growth and the small foam rubber fragments that float in the reactor is that these fragments float, the same as they float on the water surface in the biological reactor, and thus poor contact between biomass and by the incoming substrate. Another significant disadvantage is that biomass grows only on the surface of the debris and not in pore volumes as intended. This is due to the fact that the biological film on the outside prevents the access of water and the substrate to the internal volume.

Nyní bylo nalezeno, že se dá vyhnout podstatným nevýhodám systémů uvedených svrchu, zatímco současně se mohou zachovat ňejdůležitéjši výhody každého z těchto systémů.It has now been found that the significant disadvantages of the above-mentioned systems can be avoided, while at the same time the most important advantages of each of these systems can be maintained.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Při způsobu čištěni vody podle tohoto vynálezu se používá nového typu nosiče pro biologický film, který se může používat v biologickém reaktoru, kde příslušné biologické organizmy mohou růst na nosičových tělískách.The water purification method of the present invention employs a new type of biological film carrier that can be used in a biological reactor where the respective biological organisms can grow on carrier bodies.

Tento vynález poskytuje způsob čistění vody, při kterém se odpadní voda dávkuje do reaktoru obsahujícího nosičové těliska, na kterých roste biologický film, který napomáhá požadovanému převedení nečistot. Tento způsob napomáhá žádoucímu převedeni nečistot.The present invention provides a water purification method wherein the waste water is fed into a reactor comprising carrier bodies on which a biological film grows to assist in the desired transfer of impurities. This method aids the desirable transfer of impurities.

Způsob čištění vody podle tohoto vynálezu, při kterém se odpadní voda dávkuje do reaktoru obsahujícího nosičové tělíska, na kterých roste biologický film, který napomáhá požadované přeměně nečistot, se vyznačuje použitím nosičových tělísek, sestávajících z částic z plastické hmoty, které mají povrch, jenž je alespoňThe process according to the invention, wherein the waste water is fed into a reactor comprising carrier bodies on which a biological film grows to aid the desired conversion of impurities, is characterized by the use of carrier bodies consisting of plastic particles having a surface having at least

1,5-krát větší než vnější povrch hladkých prvků o stejném rozměru, měrnou hmotnost v rozmezí od 0,90 do 1,20 kg/dm³, obvykle od1.5 times larger than the outer surface of plain elements of the same size, specific gravity ranging from 0.90 to 1.20 kg / dm ³ , usually from

-4CZ 281167 B6-4GB 281167 B6

0,92 do 0,98 kg/dm³, zvláště od 0,92 do 0,96 kg/dm³, povrch chráněný proti povlaku biologického filmu během používání a tvar, který umožňuje snadnější průchod vody biologickým filmem, přičemž nosičově tělíska s biologickým filmem se udržují suspendovaná a pohybující se ve vodě v reaktoru s přívodem a odvodem a popřípadě pomocí míchacího zařízení.0.92 to 0.98 kg / dm ³ , in particular from 0.92 to 0.96 kg / dm ³ , a surface protected against the coating of the biological film during use, and a shape that facilitates the passage of water through the biological film, wherein the carrier bodies with the biological film The film is kept suspended and moved in water in a reactor with inlet and outlet, and optionally by means of a stirring device.

Je otázkou, zda je vhodný velký rozsah velikosti částic nosičových tělísek. Vhodnou velikost budou mít částice, které mají délkový rozměr od 0,2 do 3 cm, zvláště od 0,5 do 1,5 cm. Avšak bylo by třeba zdůraznit, že podstatným znakem je, že nosičově tělíska se udržuji suspendovaná v reaktoru a že jiné rozměry než jsou uvedeny shora se mohou také očekávat.The question is whether a large particle size range of the carrier bodies is suitable. Particles having a length dimension of from 0.2 to 3 cm, in particular from 0.5 to 1.5 cm, will have a suitable size. However, it should be emphasized that an essential feature is that the carrier bodies are kept suspended in the reactor and that dimensions other than those mentioned above can also be expected.

Účelné se nosičovp tělísko připravuje z měkké plastické hmoty, takže se nepovléká na jiné nosičové materiály nebo na samotný reaktor s příslušenstvím. V souvislosti s otázkou plastické hmoty je třeba uvažovat s takovou hmotou, která by byla především nosičovým materiálem bakteriálního filmu a recirkulovaná plastická hmota by se měla moci s výhodou používat pro přípravu nosičových tělísek.Conveniently, the carrier body is prepared from a soft plastic material so that it does not coat on other carrier materials or on the reactor itself with the accessories. In connection with the issue of plastic, it is necessary to consider a substance which is primarily a carrier material of a bacterial film and the recirculated plastic material should preferably be used for the preparation of carrier bodies.

Neexistují žádná zvláštní omezení formy nosičového tělíska za předpokladu, že mají velký povrch na jednotku hmotnosti a shora uvedenou měrnou hmotnost, aby bylo umožněno být ve formě suspenze. Vhodná nosičově tělíska mohou také sestávat z kusů trubice s vnitřními separačními stěnami. Jak na vnějších, tak na vnitřních stěnách se bude tvořit vrstva biologického filmu požadované bakteriální kultury. Obecně by mělo být tolik separačních stěn, kolik je možné k dosažení povrchu mimořádně velkého, ale na druhé straně se musí pečovat o to, aby otvory mezi separačními stěnami nebyly tak malé, že by se otvory zacpávaly. Pokud je nosičové tělísko ve formě kousků trubice s vnitřními separačními stěnami, stěny trubice mohou účelně mít vnitřní zakřivení, takže na vnější stěně nenastává tření s jinými nosnými tělísky nebo s reaktorem během operace. Přitom biologický film na vnější stěně nosičového tělíska se uchovává neporušenější. Trubice použitá pro přípravu nosičového tělíska může mít například účelné vnitřní stěny, které vytvářejí křiž. Také vnitřní stěny trubice se mohou zhotovit z plástvovítého profilu, ale jiné profily poskytující velký povrch a snadný průchod se mohou použít stejně tak dobře. Je také možno použít částice s hrubým povrchem, například hrubozrnné částice, i když tyto částice mají menší povrch, než jaký mají kusy z trubice.There are no particular limitations to the form of the carrier, provided that they have a large surface area per unit weight and the aforementioned specific gravity to allow them to be in the form of a suspension. Suitable carrier bodies may also consist of tube pieces with internal separation walls. Both the outer and inner walls will form a biological film layer of the desired bacterial culture. In general, there should be as many separation walls as possible to achieve an extremely large surface, but on the other hand care must be taken that the openings between the separation walls are not so small that the openings are blocked. If the support body is in the form of pieces of tube with internal separation walls, the tube walls may conveniently have an internal curvature so that there is no friction on the outer wall with other support bodies or with the reactor during the operation. In doing so, the biological film on the outer wall of the carrier body is kept intact. The tube used to prepare the carrier body may have, for example, expedient internal walls that form a cross. Also, the inner walls of the tube can be made of a honeycomb profile, but other profiles providing a large surface and easy passage can be used as well. It is also possible to use coarse-surface particles, for example coarse-grained particles, although the particles have a smaller surface area than the tube pieces.

Mnohem účelněji je nosičovým tělískem kus z vytlačené trubice, který má dělicí stěny v podélném směru trubice, které jsou opatřeny žebry na vnější straně. Příčina proč takové nosičové tělisko je zvláště výhodné spočívá v tom, že se velmi snadno připravuje, na rozdíl od nosičových tělísek připravovaných jinými způsoby, například litím pod tlakem, kdy se každý nosičové tělísko vyrábí individuálně. Při vytlačování se trubice vytlačuje nepřetržité a řeže se na vhodné kusy. Všechny dělící stěny jsou potom v podélném směru trubice, takže bez ohledu na to, kde je trubice uříznuta, příčné řezy jsou ve všech případech stejné.More preferably, the carrier body is an extruded tube piece having dividing walls in the longitudinal direction of the tube which are provided with ribs on the outside. The reason why such a carrier is particularly advantageous lies in the fact that it is very easy to prepare, as opposed to carrier bodies prepared by other methods, such as die casting, whereby each carrier is manufactured individually. During extrusion, the tube is extruded continuously and cut into suitable pieces. All partition walls are then in the longitudinal direction of the tube, so that no matter where the tube is cut, the cross-sections are the same in all cases.

Kromě toho u nosičového tělíska obsahujícího vnitřní dělící stěny bylo nalezeno, že je výhodné, aby také obsahoval žebra naIn addition, it has been found in the carrier body comprising the inner partition walls that it is also advantageous to have ribs on it

-5CZ 281167 B6 vnější straně, takže je ve formě kusu z vytlačené trubice, který má dělicí stěny v podélném směru trubice jak na vnějším, tak na vnitřním obvodu trubice. Při takovém uspořádání se dosáhne zvláště velikého povrchu s relativně malým množstvím materiálu, například plastické hmoty, ve srovnání s obvyklým povrchem. Podobně vnitřní povrchy trubice, stejně jako vnější povrchy zakončené žebry, které jsou vytlačeny na obvodu trubice, budou chráněny proti povlaku na biologickém filmu během použiti.Thus, it is in the form of an extruded tube piece having dividing walls in the longitudinal direction of the tube on both the outer and inner circumference of the tube. With such an arrangement, a particularly large surface is obtained with a relatively small amount of material, such as plastic, as compared to a conventional surface. Similarly, the inner surfaces of the tube, as well as the outer surfaces terminated by the ribs that are extruded on the periphery of the tube, will be protected against coating on the biological film during use.

Nosičové tělísko se používá v reaktoru pro čistění vody tím, že se zavede příslušné množství nosičových tělísek do reaktoru a voda se čistí zpracováním v reaktoru pomocí biologického filmu, který se vytvořil a který roste na nosičových tělíscích. Toto zpracování vede k požadované přeměně nečistot. Účelně se používá reaktoru s přívodem vody ve dně a s odvodem vyčištěné vody z horní části reaktoru, avšak takové umístění není nezbytné, zvláště pokud se použije míchacího a cirkulačního zařízení. Reaktor je běžně vybaven sítem, jehož oka mají menší šířku, než jaký je nejmenší průměr nosičového tělíska. Toto uspořádání slouží k tomu, aby zabránilo nosičovým tělískům uniknout z reaktoru. Nosičové tělíska se mohou snadno vyčerpat z reaktoru a udržování reaktoru nevyžaduje přerušení operace.The carrier is used in a water purification reactor by introducing an appropriate amount of carrier bodies into the reactor and purifying the water by treatment in the reactor with a biological film that has formed and which grows on the carrier bodies. This treatment leads to the desired conversion of impurities. Conveniently, a bottom water inlet reactor and a purified water outlet from the top of the reactor are used, but such a location is not necessary, especially when a mixing and circulation device is used. The reactor is normally equipped with a sieve having a mesh width less than the smallest diameter of the carrier. This arrangement serves to prevent the carrier bodies from escaping from the reactor. The carrier bodies can be easily pumped out of the reactor and maintaining the reactor does not require interruption of operation.

Reaktor podle tohoto vynálezu k aerobnímu, anoxickému nebo anaerobnímu čistění vody, vybavený přívodní trubici, výtokem vyčištěné vody a výtokovou trubkou, obsahuje biofilmová nosičové tělíska o měrné hmotnosti v rozmezí od 0,90 do 1,20 kg/dm³, obvykle od 0,92 do 0,98 kg/dm³, zvláště od 0,92 do 0,96 kg/dm³, přičemž objem těchto biofilmových nosičových tělísek v prázdném reaktoru představuje 30 až 70 % objemu reaktoru, zahrnuje síto pro oddělování nosičových tělísek od kapaliny u výtoku vyčištěné vody a je vybaven míchacím zařízením.A reactor according to the invention for aerobic, anoxic or anaerobic water purification, equipped with a lance, purified water outlet and a lance, comprises biofilm carrier bodies having a density of from 0.90 to 1.20 kg / dm ³ , usually from 0, 92 to 0.98 kg / dm ³ , in particular from 0.92 to 0.96 kg / dm ³ , the volume of these biofilm carrier bodies in the empty reactor being 30 to 70% of the reactor volume, comprising a screen for separating the carrier bodies from the liquid in the reactor; of the purified water outlet and equipped with a mixing device.

V popise tohoto vynálezu a v připojených patentových nárocích se používají výrazy plastická hmota, měkká plastická hmota a recirkulovaná plastická hmota. Tyto výrazy mají běžný význam, jaký je obvyklý v oblasti makromolekulární chemie a plastické materiály takto označené nejsou omezeny na nějaké zvláštní plastické hmoty nebo jejich skupiny. Takto označenými plastickými hmotami mohou být libovolné plastické hmoty, které se obvykle používají v průmyslové praxi. Jejich zvláště výhodným příkladem je polyethylen.In the description of the present invention and in the appended claims the terms plastic, soft plastic and recirculated plastic are used. These terms have the usual meaning as is common in the field of macromolecular chemistry and the plastic materials so designated are not limited to any particular plastics or groups thereof. The plastics thus designated may be any of the plastics commonly used in industrial practice. A particularly preferred example thereof is polyethylene.

Výrazem nosičové tělisko, sestávající z částic z plastické hmoty se označují kousky plastického materiálu, které majíThe term carrier body consisting of plastic particles denotes pieces of plastic material having

a. povrch, který je alespoň 1,5-krát větší než vnější povrch hladkých prvků o stejném rozměru,a. a surface which is at least 1,5 times larger than the outer surface of plain elements of the same dimension;

b. měrnou hmotnost v rozmezí od 0,90 do 1,20 kg/dm³, obvykle od 0,92 do 0,98 kg/dm³, zvláště od 0,92 do 0,96 kg/dm³,b. specific gravity in the range of 0.90 to 1.20 kg / dm ³ , usually 0.92 to 0.98 kg / dm ³ , especially 0.92 to 0.96 kg / dm ³ ,

c. povrch chráněný proti povlaku biologického filmu během používání ac. a surface protected against coating of the biological film during use; and

-6CZ 281167 B6-6GB 281167 B6

d. tvar, který umožňuje snadnější průchod vody biologickým filmem .d. a shape that allows water to pass more easily through the biological film.

Výraz recirkulovaná plastická hmota se vztahuje k plastickému materiálu, který byl získán z použité plastické hmoty. Výraz měkká plastická hmota označuje plastický materiál měkkého charakteru, na rozdíl od tvrdých plastických hmot.The term recirculated plastic refers to a plastic material which has been obtained from the plastic used. The term soft plastic refers to a plastic material of a soft nature, as opposed to a hard plastic.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Vhodný typ nosičového tělíska se žebry je ilustrován na příčném řezu, který je znázorněn na obr. 1. Při pohledu ze strany bude nosičové tělísko vypadat jako obdélník. To je takřka nejjednodušší představitelný tvar. Jiný tvar je ilustrován na obr. 2, kde trubice má čtvercový průřez a je opatřena několika vnitřními stěnami. Modifikace tohoto provedení je ilustrována na obr. 3, kde vnitřní strany, stejné jako vnější stěny, jsou prodlouženy na druhou stranu obvodu trubice, aby se dosáhlo shora uvedených žeber. Jako je ilustrováno obr. 1, taková žebra nemusí být pouze pokračováním vnitřních stěn nebo vnějších stěn, ale také mohou být ve formě nezávislých žeber, která jsou umístěna například mezi žebra ilustrována na obr. 3.A suitable type of rib carrier is illustrated in the cross-section shown in FIG. 1. Viewed from the side, the carrier will look like a rectangle. This is almost the simplest conceivable shape. Another shape is illustrated in Fig. 2, where the tube has a square cross section and is provided with several internal walls. A modification of this embodiment is illustrated in Fig. 3, wherein the inner sides, the same as the outer walls, are extended to the other side of the circumference of the tube to achieve the aforementioned ribs. As illustrated in FIG. 1, such ribs need not only be a continuation of the inner walls or outer walls, but can also be in the form of independent ribs which are located, for example, between the ribs illustrated in FIG. 3.

Jednoduchý reaktor je znázorněn na obr. 4, kde reaktor 1 je tvořen válcem, který obsahuje nosičové tělíska 2 pro biologický film. Na výtoku 5 vyčištěné vody je reaktor 1 vybaven sítem 3,. Voda se zavádí trubicí 4 ke dnu nádrže a odsávané plyny se odvádějí trubkou 6. v horní části nádrže. Tvorbě pěny se může zabránit skrápěcím systémem 7, kterým se může rozstřikovat voda na povrch v reaktoru.A simple reactor is shown in Fig. 4, wherein the reactor 1 is formed by a cylinder which comprises carrier bodies 2 for a biological film. At the outlet 5 of the purified water, the reactor 1 is equipped with a sieve 3. Water is introduced through the tube 4 to the bottom of the tank and the exhaust gases are discharged through the tube 6 at the top of the tank. Foam formation can be prevented by a sprinkler system 7 by which water can be sprayed onto the reactor surface.

Obr. 5 ilustruje reaktor vybavený zařízením 8 pro zavádění vzduchu, kterým se zavádí vzduch přiváděný potrubím 9. Tento reaktor je určen pro aerobní způsoby.Giant. 5 illustrates a reactor equipped with an air introduction device 8 for introducing air supplied through a duct 9. This reactor is intended for aerobic processes.

Obr. 6 a obr. 7 ilustrují reaktory vybavené míchadlem, které se mají používat při anaerobních způsobech a které jsou jinak podobné reaktoru znázorněnému na obr. 1. Na obr. 6 je míchací zařízení tvořené vrtulovým míchadlem 10, které je poháněno motorem. Na obr. 7 mícháni zajišťuje cirkulační čerpadlo 11, které je připojeno přes cirkulační potrubí 12.Giant. 6 and 7 illustrate reactors equipped with a stirrer to be used in anaerobic processes and which are otherwise similar to the reactor shown in FIG. 1. FIG. 6 is a propeller stirrer 10 driven by a motor. In FIG. 7, the mixing is provided by a circulation pump 11 which is connected via a circulation pipe 12.

Nosičové tělíska používaná v reaktoru a způsob podle tohoto vynálezu tvoři systém, který v porovnání se systémy známými z dosavadního stavu techniky a popsanými svrchu, má několik výhod:The carrier bodies used in the reactor and the method of the present invention form a system which has several advantages over the prior art systems described above:

prostor reaktoru je zcela otevřen a dochází k povrchovému růstu biologického filmu na materiálu, který je tvořen pevnými neporézními částicemi a nastává cirkulace v biologickém reaktoru, přičemž měrná hmotnost částic je velmi blízká 1,0 kg/dm³, biologický reaktor se může zcela uzavřít a nosičový materiál se může ponořit, což způsobuje optimální styk mezi nečistotami ve vodě a mikroorganizmy na nosičových těliscích, jaký je možný, stejné jako možnost plného potlačení zapáchajících látek uvolňujících se při způsobu,the reactor space is completely open and there is a surface growth of the biological film on the material consisting of solid non-porous particles and circulation in the biological reactor, the particle density being very close to 1.0 kg / dm ³ , the biological reactor can be completely closed and the carrier material may be submerged, causing optimal contact between the impurities in the water and the microorganisms on the carrier bodies, as much as the possibility of fully suppressing the odorous substances released in the process,

-7CZ 281167 B6 biologický reaktor se může okysličovat provzdušňovánim, co umožňuje správné nastavení spotřeby a dodávání kyslíku. Tak se zatížení organickými látkami může upravovat v souladu se spotřebou v biomase.The biological reactor may be oxygenated by aeration, allowing proper adjustment of oxygen consumption and supply. Thus, the organic load can be adjusted in accordance with the biomass consumption.

Systém podle tohoto vynálezu má stejné výhody jako systém založený na aktivní suspenzi v tom, že reaktor je otevřený a proto nemůže docházet k ucpávání. Kromě toho reaktor může mít prakticky libovolnou formu.The system of the present invention has the same advantages as an active slurry-based system in that the reactor is open and therefore no clogging can occur. In addition, the reactor may be in virtually any form.

Je velikou výhodou přítomného systému, ve srovnání s jinými biologickými filmovými systémy, že existující systém tvořený aktivním kalem se může velmi snadno přestavět takovým způsobem, že se systém podle tohoto vynálezu přizpůsobí existujícím zařízením, která jsou založena na principu aktivního kalu. Takové přestavění je velmi komplikované u jiných biologických filmových systémů.It is a great advantage of the present system, compared to other biological film systems, that an existing active sludge system can very easily be rebuilt in such a way that the system of the present invention adapts to existing active sludge based systems. Such rearrangement is very complicated in other biological film systems.

Rozdíl mezi systémem podle tohoto vynálezu a ponořeným biologickým filtrem objasněným shora především v tom, že růstový povrch biologického filmu v systému podle tohoto vynálezu je vystaven cirkulaci v biologickém reaktoru, jako důsledek turbulence prováděné při provzdušňování nebo působeni hydrodynamických sil, zatímco růstový povrch v ponořeném biologickém filtru, jak je uvedeno shora, je vestavěn napevno a obvykle sestává ze zvlněné plastické hmoty šupinkového tvaru navzájem slepené za vzniku kostek, které jsou na sobě umístěny jako stavební cihly nebo v nahodile umístěných jednotlivých prvcích nebo ve formě granulátu, které jsou však vždy umístěny napevno během provozu biologického filtru.The difference between the system of the present invention and the submerged biological filter explained above in particular in that the growth surface of the biological film in the system of the present invention is exposed to circulation in the biological reactor as a result of turbulence during aeration or hydrodynamic forces. The filter, as mentioned above, is embedded rigidly and usually consists of a corrugated plastic of a flaking shape glued together to form cubes which are stacked as building bricks or in randomly placed individual elements or in the form of a granulate, but always fixed. during the operation of the biological filter.

V systému podle tohoto vynálezu ucpání biologického filtračního prostředí není možné, protože biologické filtrační prostředí není stacionární a pohybuje se přitom, jak dochází k proudění v biologickém reaktoru. Pokud by se v reaktoru ucpalo provzdušňovaci zařízení, bylo by velmi snadné odstranit prostředí z biologického filtru jeho jednoduchým vyčerpáním. Podobně se prostředí může načerpat do biologického reaktoru, pokud se proces začíná.In the system of the present invention, clogging of the biological filtration medium is not possible because the biological filtration medium is not stationary and moves as flow occurs in the biological reactor. If the aeration device was clogged in the reactor, it would be very easy to remove the environment from the biological filter by simply exhausting it. Similarly, the environment can be pumped into the biological reactor when the process begins.

Jestliže se biologický reaktor použije pro anaerobní způsoby, při kterých se neprovádí provzdušňování, prostředí v biologickém reaktoru se podrobí nepřetržitému nebo občasnému míchání,If the biological reactor is used for anaerobic processes in which no aeration is performed, the medium in the biological reactor is subjected to continuous or intermittent stirring,

například čerpadla. pokud se for example pumps. if pomocí vrtulového míchadla nebo pomocí cirkulačního Proto je naděje na ucpání velmi malá. Naproti tomu, použije napevno vestavěného biologického filtru, je by means of a propeller stirrer or by means of a circulation pump. In contrast, using a permanently built-in biological filter is

riziko ucpáni v anaerobním systému podstatné větší. Obsah reaktoru se při provedení podle tohoto vynálezu může zahřívat, aby se urychlila reakční rychlost za anaerobních podmínek.the risk of blockage in the anaerobic system is significantly greater. The reactor contents may be heated in an embodiment of the invention to accelerate the reaction rate under anaerobic conditions.

Při způsobu podle tohoto vynálezu povrch na objemovou jednotku, požadovaný pro operaci, může být rozhodující a z něho se dodávka kyslíku může upravit tak, aby byla přesně v souladu se spotřebou kyslíku, ke které dochází. Dodávání kyslíku se také může upravit tak, že se k okysličováni použije vzduchu, na místo čistého kyslíku. Částice, na kterých biologický film roste, jsou srovnatelné velké a nedochází k jejich klesání, ale k cirkulaci nebo se udržuji v cirkulaci, takže měrná hmotnost částic se může volit nezávisle na množství vody, která je žádoucí, aby byloIn the method of the present invention, the surface per unit volume required for the operation may be critical and the oxygen supply therefrom may be adjusted to exactly match the oxygen consumption that occurs. The oxygen supply can also be adjusted by using air instead of pure oxygen for oxygenation. The particles on which the biological film grows are comparable in size and do not sink but circulate or maintain in circulation so that the density of the particles can be selected independently of the amount of water that is desired to be

-8CZ 281167 B6 v reaktoru.-8EN 281167 B6 in the reactor.

V systému podle tohoto vynálezu by se kal neměl obvykle vracet do biologického reaktoru za účelem zvýšení biomasy. Avšak nedá se zabránit, aby se kal mohl vrátit, pokud se například použije systém v existujícím zařízení na základě aktivního kalu.In the system of the invention, sludge should not normally be returned to the biological reactor to increase biomass. However, it is not possible to prevent sludge from being returned if, for example, the system is used in an existing plant based on active sludge.

Zvláštním znakem vynálezu je dosažení větší desintegrační rychlosti substrátu na objemovou jednotku reaktoru, než jaká se dosahuje u srovnatelného systému, a proto dochází k nižším nákladům na jednotku hmotnosti dersintegrovaného substrátu.A particular feature of the invention is the achievement of a greater disintegration rate of the substrate per unit volume of the reactor than is achieved with a comparable system, and therefore the cost per unit weight of the dersintegrated substrate is lower.

Předmětu se dosahuje tím, že se biologický film nechá růst na nosičových tělíscích podle tohoto vynálezu, která jsou umístěna v reaktoru, kterým protéká voda určená k vyčistění.The object is achieved by growing the biological film on the carrier bodies according to the invention which are placed in a reactor through which the water to be cleaned flows.

Pokud k aerobnímu biologickému procesu má docházet v biologickém reaktoru, obsah reaktoru se provzdušňuje. Provzdušňováním se nosičové těliska důkladné míchají v reakčním objemu a zajišťuje se dobrý styk mezi biologickým filmem, rostoucím na nosičových tělíscích a substrátem v odpadní vodě.If the aerobic biological process is to occur in a biological reactor, the reactor contents are aerated. By aeration, the carrier bodies are vigorously stirred in the reaction volume and good contact between the biological film growing on the carrier bodies and the substrate in the waste water is ensured.

Když se v biologickém reaktoru má provádět anaerobní způsob, obsah reaktoru se neprovzdušňuje. Důkladné míchání obsahu reaktoru se potom zajišťuje například mechanickým mícháním (vrtulovým míchadlem) nebo cirkulačním čerpáním obsahu reaktoru.When the anaerobic process is to be carried out in the biological reactor, the reactor contents are not aerated. Thorough mixing of the reactor contents is then ensured, for example, by mechanical stirring (propeller stirrer) or by circulating the reactor contents.

Obvykle se nosičové tělíska budou udržovat v reaktoru, pokud voda vytéká z reaktoru pomocí síta s otvory poněkud menšími než je průřez těchto nosičových tělísek. Pro zvláštní použití, například pro biologické odstraňování fosforu, bude také možné nechat nosičové těliska vytékat z reaktoru s vodou, později provést dělení a nosičové tělíska vracet do reaktoru. To v daném případě umožňuje ponechat biologický film rostoucí na nosičových tělíscích protékat jak aerobním, tak anaerobním reaktorem.Typically, the carrier bodies will be retained in the reactor when water flows out of the reactor through a screen with holes slightly smaller than the cross-section of the carrier bodies. For special applications, for example for the biological removal of phosphorus, it will also be possible to allow the carrier bodies to flow out of the water reactor, later to separate and to return the carrier bodies to the reactor. In this case, this allows the biological film growing on the carrier bodies to flow through both the aerobic and anaerobic reactors.

Reaktory mohou být v předem zhotovené formě, která je zcela uzavřena jak pro aerobní, tak anaerobní způsoby. To umožňuje úplné potlačení zápachu, který může vznikat v reaktoru. Jak v reaktoru používaném pro aerobní způsoby, tak v reaktoru používaném pro anaerobní způsoby, plyny odcházející z procesu se zachycují a odvádějí. Při aerobních způsobech odcházející plyny sestávají především z oxidu uhličitého a menšího množství jiných plynů, které se nechávají odcházet do vzduchu, popřípadě po odděleně provedené deodorizaci. Při anaerobních způsobech odpadni plyny sestávají především z methanu a oxidu uhličitého s obsahem menšího množství jiných plynů. Tento bioplyn má vysokou výhřevnost, a proto se podle potřeby může používat pro výrobu elektrické energie.The reactors may be in preformed form which is completely enclosed for both aerobic and anaerobic processes. This allows a complete suppression of the odor that may be generated in the reactor. In both the reactor used for aerobic processes and the reactor used for anaerobic processes, the gases leaving the process are collected and removed. In aerobic processes, the off gases consist mainly of carbon dioxide and a smaller amount of other gases which are allowed to be discharged into the air, optionally after separately deodorizing. In anaerobic processes, the waste gases consist mainly of methane and carbon dioxide containing a smaller amount of other gases. This biogas has a high calorific value and can therefore be used for the production of electricity as required.

Pokud se vynález používá pro zlepšení stávajících čisticích zařízeni, reaktor bude obvykle otevřený, aby se mohly využít již existující nádrže (například provzdušňovací zásobníky v zařízeních na základě aktivního kalu).When the invention is used to improve existing treatment plants, the reactor will usually be open to utilize existing tanks (for example, aeration tanks in active sludge plants).

Množství nosičových tělísek v reaktoru se bude měnit podle oblasti použití a použitelného objemu reaktoru. Obvyklé je takovéThe amount of support bodies in the reactor will vary depending on the area of use and the usable reactor volume. Usually it is

-9CZ 281167 B6 množství, při kterém nosičova tělíska ve vyprázdněném reaktoru zabírají 30 až 70 % objemu reaktoru. Avšak množství se může upravit tak, aby zatížení reaktoru substrátem bylo uzpůsobeno k zamýšlené práci. Množství může být rozhodující pro oxidační kapacitu reaktoru.The amount in which the carrier bodies in the emptied reactor occupy 30 to 70% of the reactor volume. However, the amount may be adjusted so that the substrate load of the reactor is adapted to the intended work. The amount may be critical to the oxidation capacity of the reactor.

Tři nejdůležitější hodnoty potřebné pro stanoveni rozměrů biologického reaktoru jsou objem reaktoru, počet nosičových tělísek na objemovou jednotku reaktoru a množství kyslíku, které se musí zavádět (v případě aerobního reaktoru).The three most important values required to determine the dimensions of a biological reactor are the reactor volume, the number of carrier bodies per reactor volume, and the amount of oxygen to be introduced (in the case of an aerobic reactor).

Samotný reaktor se může zhotovit z jakéhokoli přiměřeného materiálu, ale předem zhotovené, uzavřené reaktory obvykle stavějí z oceli nebo plastické hmoty vyztužené skleněnými vlákny, zatímco otevřené reaktory se obvykle stavějí z betonu nebo oceli.The reactor itself may be made of any appropriate material, but prefabricated, sealed reactors are usually constructed of steel or glass fiber reinforced plastic, while open reactors are usually constructed of concrete or steel.

Kal z biologického filmu se může oddělovat vypouštěním z biologického reaktoru libovolným technickým postupem k oddělování částic, jako například sedimentací, flotací, filtrací a technickým postupem využívajícím membrán.The biological film sludge can be separated by discharging from the biological reactor by any particle separation technique such as sedimentation, flotation, filtration and membrane technique.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Jak je obecně popsáno shora, biologický reaktor se může používat pro všechny čisticí technické postupy založené na biologické degradaci látky, která se má dostranit.As generally described above, the biological reactor can be used for all purification techniques based on the biological degradation of the substance to be eliminated.

Nejdúležitějši oblastí použití však může být:However, the most important applications may be:

* odstranění organických látek z odpadní vody aerobní reakcí, * odstranění organických látek z koncentrovaných organických odpadních vod anaerobní reakcí, * odstraněni amoniaku oxidaci na dusitan a dusičnan aerobní reakcí (nitrifikace), * odstranění dusíku redukcí dusitanu a dusičnanu na plynný dusík anaerobní (anoxickou) reakcí (denitrifikací), * odstranění fosforu areobní/anaerobní reakcí.* removal of organic substances from wastewater by aerobic reaction, * removal of organic substances from concentrated organic wastewater by anaerobic reaction, * removal of ammonia by oxidation to nitrite and nitrate by aerobic reaction (nitrification), * removal of nitrogen by reducing nitrite and nitrate to gaseous nitrogen anaerobic (anoxic) * denitrification, * phosphorus removal by an anaerobic / anaerobic reaction.

Tento vynález poskytuje tyto další výhody při čištění odpadni vody:The present invention provides the following additional advantages in wastewater treatment:

* Biologický reaktor podle tohoto vynálezu vyžaduje menší reakční prostor k odstraňování daného počtu hmotnostních jednotek odpadu (organických látek, amoniaku a podobně) než stávající obvyklá uspořádání, protože je více biomasy na jednotku objemu.* The biological reactor of the present invention requires less reaction space to remove a given number of weight units of waste (organic matter, ammonia and the like) than existing conventional arrangements because there is more biomass per unit volume.

* V předem zhotovené (prefabrikované) formě je biologický reaktor podle tohoto vynálezu obvykle uzavřen, aby se dosáhlo lepšího potlačení uvolňováni zapáchajících plynů, než jak je tomu u obvyklých řešení.* In a pre-fabricated (prefabricated) form, the biological reactor of the present invention is usually sealed in order to achieve better suppression of the release of odorous gases than conventional solutions.

-10CZ 281167 B6 * Při aerobním provedení je lepší možnost upravit dodávku kyslíku podle jeho potřeby než jak je tomu u běžných systémů.-10GB 281167 B6 * In aerobic design, it is better to adjust the oxygen supply as needed than with conventional systems.

* V důsledku velikého styčného povrchu mezi biomasou a zaváděným vzduchem, je důvod očekávat lepší využití kyslíku v reaktoru podle tohoto vynálezu než jak je tomu u obvyklých zařízení na základě aktivního kalu. To umožňuje snížit potřebu vzduchu a následně vznik nákladů na energii pro provoz reaktoru podle tohoto vynálezu, ve srovnání se systémy založenými na využití aktivního kalu.Due to the large contact surface between the biomass and the feed air, there is reason to expect a better utilization of oxygen in the reactor of the present invention than with conventional active sludge plants. This makes it possible to reduce the air requirement and consequently to incur energy costs for the operation of the reactor according to the invention, as compared to active sludge based systems.

* Reaktor bude mít přibližné stejné znaky jak pro aerobní, tak pro anaerobní systémy. Výsledkem toho je, že se aerobní systém může snáze předělat na anaerobní systém a naopak. To je • zvláště výhodné pro systémy, které vyžadují jak aerobní, tak anaerobní stupeň, například pro systémy biologického odstraňování dusíku a fosforu.* The reactor will have approximately the same characteristics for both aerobic and anaerobic systems. As a result, the aerobic system can be easily converted into an anaerobic system and vice versa. This is particularly advantageous for systems that require both an aerobic and anaerobic stage, for example, biological nitrogen and phosphorus removal systems.

* V porovnáni s ponořenými biologickými filtry se stacionárním růstovým povrchem pro biofilm, zde nastává povrchový růst biofilmu, který je mnohem snadnější odstranit z reakční nádoby. Jednoduše se čistí, kontroluje a udržuje jak reaktor, tak aerobní systém a snižuje se nebezpečí ucpání povrchu, kde dochází k růstu, prostředím.* Compared to submerged biological filters with a stationary biofilm growth surface, biofilm surface growth occurs here, which is much easier to remove from the reaction vessel. It is easy to clean, control and maintain both the reactor and the aerobic system and reduce the risk of environmental clogging of the growth surface.

* U stávajících biologických čistících zařízení založených na aktivním kalu se velmi snadno zvýší kapacita, pokud se stávající reaktory použijí v systému podle tohoto vynálezu.* Existing active sludge based biological treatment plants will very easily increase capacity when existing reactors are used in the system of the present invention.

Claims

1.5 cm.

A process for the purification of water, wherein the waste water is fed into a reactor comprising carrier bodies on which a biological film to promote the desired conversion of impurities is grown, characterized in that carrier bodies consisting of plastic particles having

a. a surface which is at least 1,5 times larger than the outer surface of plain elements of the same dimension;

b. specific gravity in the range of 0.90 to 1.20 kg / dm ³ , usually 0.92 to 0.98 kg / dm ³ , especially 0.92 to 0.96 kg / dm ³ ,

c. a surface protected against coating of the biological film during use; and

d. a shape that facilitates the passage of water through the biological film, the biological film carrier being held suspended and moving in the water in the inlet and outlet reactor, and optionally by means of a mixing device.

Method according to claim 1, characterized in that carrier bodies are used which have a surface which is at least twice as large as the outside of the smooth elements of the same dimension.

Method according to one of Claims 1 and 2, characterized in that carrier bodies having a length dimension in the range from 0.2 to 3 cm, in particular from 0.5 to 3 cm, are used.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that carrier bodies which are made of soft plastic or recycled plastic are used and are in the form of pieces of tube with internal dividing walls.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that carrier bodies are used which consist of pieces of extruded plastic tube.

Method according to claim 5, characterized in that carrier bodies are used which consist of pieces of plastic tube and which have dividing walls in the longitudinal direction of the tube on the inner circumference and ribs on the outside in the longitudinal direction.

A reactor (1) for aerobic, anoxic or anaerobic water purification, equipped with a lance (4), a purified water outlet (5) and an outlet pipe (6), characterized in that it contains biofilm carrier bodies (2) of

Weight in the range from 0.90 to 1.20 kg / dm ³ , usually from 0.92 to 0.98 kg / dm ³ , in particular from 0.92 to 0.96 kg / dm ³ , the volume being These biofilm carrier bodies in the empty reactor represent 30 to 70% of the reactor volume, comprise a screen (3) for separating the carrier bodies from the liquid at the purified water outlet (5) and equipped with a stirring device (10).

Reactor according to claim 7, for aerobic water purification, characterized in that the mixing device comprises an air introduction device (8) to supply air from the duct (9).

Reactor according to claim 7 for the anaerobic purification of water, characterized in that it comprises a stirring device which consists of a mechanical stirrer (10) or a circulation pump (11).