DK156558B - Fremgangsmaade og anlaeg til biologisk behandling af organisk belastet slam - Google Patents

Description

DK 156558 B

%

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde til biologisk behand-ling af organisk belastet slam ved hydrolyse og sur gæring under udelukkelse af luften, hvorved restslammet 5 sedimenteres i gæringsreaktoren og udtages fortl0bende fra denne. Gæringsvæsken udtages ligeledes fra gæringsreaktoren, befries eventuelt for medf0rt gæringsslam, der f0res tilbage til gæringsreaktoren, hvorpè det udrâdnes.

Ved en sâdan fremgangsmâde, der kendes fra DE-patentskrift 10 nr. 2.621.524, er der efter den beholder, hvori hydrolysen og den sure gæring finder sted, anbragt en bundfældnings-beholder, hvorfra det sedimenterede restslam udtages som den ene af to stofkomponenter og gæringsvæsken som den anden komponent. Under et behandlingstrin 2 gennemgâr 15 begge disse komponenter en râdneproces hver for sig. Ved gennemsnitsslam frembringer udrâdningsprocessen for restslammet kun omtrent 20% af den samlede râdnegas-produktion. Denne ringe nyttevirkning er u0konomisk sammenlignet med den forholdsvis store apparatmæssige 20 indsats, der er n0dvendig for at behandle restslammet pâ en sâdan mâde, at det derefter kan anbringes i et slamdepot. Pà grund af restslammets belastning med ildelugtende, skadelige stoffer synes det ikke muligt at give afkald pâ udrâdningen af restslammet.

25 Fra US-patentskrift nr. 2.528.649 kendes en gærings-beholder, til hvis underside der er sluttet en ledning, der f0rer direkte til en slamvaskebeholder.

Det er opfindelsens formâl at anvise en fremgangsmâde, hvormed restslammet kan behandles pà en mere 0konomisk 30 mâde, inden det f0res ud af anlægget; If01ge opfindelsen opnâs dette ved, at restslammet efter sin udskillelse befries fra medf0rt gæringsvæske ved udvaskning, idet den med den udvaskede gæringsvæske belastede vaskevæske indblandes i gæringsvæsken inden dennes udrâdningsproces,

DK 156558 B

2 og at det udludede restslam f0res ud. Ved vaskningen befries restslammet for den vedhæftende gæringsvæske, der yder et væsentligt bidrag til lugtbelastningen. Den med 5 den udvaskede gæringsvæske belastede vaskevæske tilsættes den fra gæringsreaktoren udtagne gæringsvæske og undergàr râdneprocessen sammen med denne.

Den særskilte udtagning af gæringsvæsken og restslammet g0r det muligt at indstille forskellige opholdstider i 10 gæringsreaktoren for disse to komponenter. Mens gæringsvæsken, der udg0r st0rsteparten af volumenet, kan udtages efter kort tid, er det muligt at lade slammet, der udg0r mindsteparten af volumenet, opholde sig i længere tid i gæringsreaktoren, uden at denne beh0ver at g0res væsent-15 ligt st0rre. Nedbrydningsgraden af det restslam, der skal udtages, kan sâledes indstilles uafhængigt af gærings-væskens opholdstid i gæringsreaktoren.

Som vaskevæske kan der anvendès frisk-vand. Imidlertid foretrækkes til dette formâl at anvende den udrâdnede 20 gæringsvæske - i det f01gende betegnet som râdnevand -som pà den ene side har en passende procestemperatur og pâ den anden side er let alkalisk, medens restslamvæsken reagerer surt. Ved udvaskningen optræder der sâledes en neutraliseringsvirkning.

25 At vaske slammet med frisk-vand eller tilbagef0rt renset afl0bsvand har været kendt længe, og blev udf0rt for at undgà behovet for flokkuleringsmiddel ved slamudskillel-sen. I modsætning hertil er fremgangsmâden if01ge opfin-delsen baseret pâ den iagttagelse, at selve restslammet 30 næppe medf0rer nogen lugtbelastning, idet denne snarere i ait væsentligt skal tilskrives den vedhæftende gæringsvæske. I forbindelse med den tilstrækkelige nedbrydning af slammet, der muligg0res af den særskilte udtagning, opnâs .der ved vaskningen et restslam, som i reglen kan deponeres 35 uden videre.

* 3

DK 156558 B

*

Hydrolysen og den sure gæring skal finde sted i den sanune beholder, hvori der sker en bundfældning af restslammet.

Kun ved at give restslammet en lang opholdstid i denne 5 beholder kan det opnàs, at restslampartiklernes indhyl-linger, der kan opl0ses biologisk af mikroberne, sâ fuldstændigt som muligt taber deres binding til partik-lerne. Den ovenfor nævnte kendte fremgangsmâde stâr i modsætning til denne erkendelse, dvs. den leverer f0r 10 udrâdningen af restslammet et restslam, som, dersom man ville udvaske det, kun er ufuldstændigt vaskbart. Et sâdant if01ge opfindelsen udvasket restslam skulle i hvert fald tilberedes ved tilsætning af kemikalier, sâsom f.eks. kalk, eller ogsâ fermenteres aerobt. Selv om en sâdan 15 efterbehandling allerede repræsenterer en billigg0relse af fremgangsmâden, er det ved gennemsnits-slamarter muligt at give helt eller næsten helt afkald pà denne efterbehandling, dersom det fra gæringsreaktoren udtagne restslam allerede i vid udstrækning er udgæret i denne.

20 Eftersom styreindgreb pâ grund af den biologiske slam-behandlings træge procesforl0b kun skal finde sted i en takt, der kan mâles i timer, for at en tilstrækkelig opholdstid for restslammet i gæringsreaktoren skal kunne opnâs, er det tilstrækkeligt at udtage pr0ver af det 25 udstr0mmede restslam med st0rre tidsintervaller og at finde pr0vernes nedbrydningsgrad ved at bestemme deres udrâdning.

I overensstemmelse med resultatet af denne analyse for-kortes eller forlænges restslammets opholdstid i gærings-30 reaktoren ved for0gelse eller formindskelse af den fort-10bende udtagne mængde restslam. Den laboratoriemæssige behandling af pr0verne kan hensigtsmæssigt forkortes ved at begrænse analysen til pr0vernes begyndelsesrâdne-hastighed, der kan betragtes som tilstrækkeligt repræsen-35 tativ. Ved at inkubere pr0verne med bakteriekulturer fra

DK 156558B

4 gæringsvæskens râdnetank kan tidsforskydningen holdes pâ en lille værdi, hvilket er fordelagtigt for regulerings-forl0bets præcision.

5 Opfindelsen angâr ogsâ et anlæg til ud0velse af fremgangsmâden, og dette anlæg er if01ge opfindelsen ejendommeligt ved, a) at en gæringsreaktor, der er indrettet til optagelse og sedimentering af det samlede slam, ved hjælp af en 10 r0rledning er direkte forbundet med en restslam- vaskebeholder, og b) at restslam-vaskebeholderen er udstyret med en led-ning, der f0rer til en sedimenteringsindretning, hvor-til der er sluttet en ledning til udtagning af det 15 sedimenterede slam.

Opfindelsen skal i det f01gende forklares nærmere under henvisning til det pâ tegningen viste udf0relseseksempel pâ et anlæg til ud0velse af fremgangsmâden if01ge opfindelsen. Tegningen viser skematisk et anlæg til 20 fuldstændig behandling af organisk belastet slam pâ en sàdan mâde, at der fremkommer ràdnevand, der opfylder af10bsvandsbetingelserne, restslam, der kan anbringes i slamdepot, samt râdnegas.

En slambeholder 1 indeholder slam, f.eks. fra et kommunalt 25 klaringsanlæg. Ved hjælp af en pumpe 2 transporteres slammet kontinuerligt til en gæringsreaktor 5, idet slammet i et varmeapparat 3 opvarmes til ca. 37°C og indstilles pâ en pH-værdi pâ fra 5 til 6 ved hjælp af en kemikalietilsætning 4. Efter en gennemsnitlig hydraulisk 30 opholdstid i gæringsreaktor en 5 pâ ca. 12 timer under afgivelse af gæringsgas CO2 + H2 udtages den tyndtflydende andel af det surt udgærede slam ved toppen af gærings-reaktoren 5 som gæringsvæske og f0res ved hjælp af en pumpe 6 til en dekanter 7. I dekanteren 7 g0res den tyndt- 5

DK 156558 E

flydende væske mindre uklar. Den slamlignende rest f0res gennem et r0r 8 tilbage til gæringsreaktoren 5. Ved hjælp af en kemikalietilsætning 9 neutraliseres den i ret stor 5 udstrækning klarede gæringsvæske sa meget, at der ved den videre behandling ops.târ en tilstand fra neutral til let alkalisk. Med en ved hjælp af et varmeapparat 10 reguleret temperatur pâ ca. 37°C f0res gæringsvæsken til en ràdne-tank 11. Efter en gennemsnitlig opholdstid pâ 12 timer 10 forlader væsken, som under opholdet har gennemgâet en kontinuerlig udrâdningsproces under afgivelse af râdnegas CH4 + CO2, râdnetanken 11 som râdnevand. St0rsteparten af udl0bsmængden 12 klares derefter med henblik pâ at kunne udledes i kloakkerne, eller anvendes f.eks. til vanding af 15 marker.

Det umiddelbart i gæringsreaktoren 5 sedimenterede rest-slam, som i hovedsagen bestâr af ikke-nedbrydelige faste stoffer, f0res gennem en r0rledning 14 til en restslam-beholder 15, hvori det blandes med en del af det gennem 20 ledningen 13 transporterede râdnevand og ved hjælp af et r0reværk 16 blandes intimt med dette, dvs. bliver vasket.

Ved vaskningen befries de mest kornlignende faststof-partikler fra den gæringsvæske, der omslutter dem som en hud eller hinde. Fra restslambeholderen 15 f0res blandin-25 gen til en bundfældnings- eller tykneindretning 17. Det udludede og tyknede restslam (afgangsstr0mmen 18) depone-res eller fremf0res til videre anvendelse. Den med fedt-syrer og lugtstoffer belastede vaskevæske 19 f0res til pumpen 6’s sugeside og viderebehandles sammen med den 30 gæringsvæske, der udtages fra toppen af gæringsreaktoren 5.

Fra restslammets afgangsstr0m 18 udtages pr0ver med mellemrum pâ flere timer, hvilke pr0ver i et laboratorium 20 inkuberes med bakteriekulturer fra râdnetanken 11. Pâ 35 denne mâde mâles begyndelsesrâdnehastigheden. Dersom den

DK 156558 B

6 er for h0j, dvs. dersom restslammet er blevet udtaget for tidligt fra gæringsreaktoren 5, sâ forlænges stilstands-intervallerne for den intermitterende drevne pumpe 22 ved 5 hjælp af styreledningen 21, sâledes at der i en takt pâ 1 time eller nogle timer i det beskrevne reguleringskreds-10b udf0res indstillingsfunktioner til indregulering af den til ethvert tidspunkt passende udtagsmængde.

Pâ grund af den forholdsvis korte ophoidstid er reaktoren 10 5 og tanken 11 smâ sammenlignet med de tilsvarende dele i et klassisk anlæg. Dersom et klassisk éttrinsanlæg til bearbejdning af slam fra 100.000 indbyggere beh0ver et reaktorvolumen pâ ca. 2.500 m^, sâ beh0ver et anlæg if01ge den indledningsvis nævnte kendte fremgangsmâde tre reak-15 torer med et samlet volumen pâ ca. 700 m^. i modsætning hertil beh0ves der til fremgangsmâden if01ge opfindelsen kun to reaktorer med et samlet volumen pâ ca. 400 m^. Svarende hertil formindskes anlægsomkostningerne, dvs. at 0konomien forbedres uden forringelse af milj0beskyttelsen.

Claims (5)

1. Fremgangsmâde til biologisk behandling af organisk belastet slam under udelukkelse af luften ved 5 hydrolyse og sur gæring og med fortl0bende udskillelse af det sedimenterede restslam inden udrâdning af gærings-væsken, kendetegnet ved, at restslammet efter sin udskillelse befries fra medf0rt gæringsvæske ved udvaskning, idet den med den udvaskede gæringsvæske belastede vaske-10 væske indblandes i gæringsvæsken inden dennes udrâdnings-proces, og at det udludede restslam f0res ud.

2. Fremgangsmâde if01ge krav 1, kendetegnet ved, at der som vaskevæske anvendes udrâdnet gæringsvæske.

3. Fremgangsmâde if01ge krav 1 eller 2, kendetegnet 15 ved, at der fra den sure gæring fortl0bende udtages i vidt omfang udgæret restslam.

4. Anlæg til ud0velse af fremgangsmâden if01ge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, a) at en gæringsreaktor (5), der er indrettet til opta- 20 gelse og sedimentering af det samlede slam, ved hjælp af en r0rledning (14) er direkte forbundet med en restslam-vaskebeholder (15), og b) at restslam-vaskebeholderen (15) er udstyret med en ledning, der f0rer til en sedimenteringsindretning 25 (17), hvortil der er sluttet en ledning til udtagning af det sedimenterede slam.

5. Anlæg if01ge krav 4, kendetegnet ved, at restslam-vaskebeholderen (15) gennem en ledning (13) er forbundet med râdnetankens (11) udl0b (12).