FI69445B - Biofilter - Google Patents

Description

BIOSUODATIN - BIOFILTER

69445 Tämä keksintö koskee jäteveden aerobiseen käsittelyyn tarkoitettua biosuodatinta ja erityisesti suodattimessa käytettäviä, vettä puhdistavien mikro-organismien kiinnittymisalustana toimivia elementtejä.

Esimerkiksi puunjalostusteollisuuden synnyttämien jätevesien puhdistuksessa käytetään kaksivaiheista prosessia, joka käsittää anaerobisen vaiheen sekä sitä seuraavan aerobisen vaiheen, joissa toimivat keskenään erilaiset mikro-organismit. Anaerobisessa vaiheessa, jossa puhdistuslaitteen voi muodostaa esim. leijukerrosre-aktori, tapahtuu vedessä olevien myrkyllisten yhdisteiden hajoamista, ja aerobisen vaiheen tarkoituksena on alentaa veden BOD- ja COD-arvoj a.

Puhdistusprosessin aerobisen vaiheen toteutuksessa on käytetty yleisesti biosuodattimia, joissa käsiteltävää jätevettä valutetaan ylhäältä alaspäin samaan aikaan kun sitä vastaan alhaalta ylöspäin johdetaan happipitoista kaasua, kuten ilmaa. Tavanomainen biosuo-datin käsittää puhdistusosan, jonka muodostaa kerros täytekappa-leita tai-elementtejä, joiden pinnoille veden puhdistumisen aikaansaava aerobinen mikro-organismi on kiinnittynyt. Kun vesi valuu täytekappaleiden pintoja myöten hitaasti alaspäin, tulee se tehokkaaseen kosketukseen täytekapplaieden välitse ylöspäin vir-taavan hapen kanssa, jolloin olosuhteet vedessä olevien epäpuhtauksien hapettumisella ovat edulliset.

Biosuodattimen puhdistusosan täytteenä on käytetty sepeliä, sekä viime aikoina ennen kaikkea erilaisia muovisia täytekappaleita. Näiden epäkohtana on kuitenkin suodattimen pyrkimys tukkeutua, mikä johtuu täytekappaleiden pinnoille aikaa myöten kerääntyvästä biolietteestä. Tukkeutumisen seurauksena suodattimen suodatusteho laskee, ja tehon palauttamiseksi on täytekappaleet ajoittain pestävä, mikä yleensä edellyttää täytekappaleiden poistamista suodattimesta.

On myös tunnettua käyttää biosuodattimessa mikro-organismin kiinnittymisalustana pystysuuntaisesti ripustettuja elementtejä, joilla voidaan aikaansaada laaja jäteveden ja happipitoisen kaasun 2 69445 välinen kosketuspinta ja samalla välttää tukkeutumisongelma.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa yllämainitulla periaatteella uudenlainen ratkaisu, jossa käytettävät elementit ovat yksinkertaisia, halpoja ja suodattimeen helposti asennettavia ja jolla saavutetaan hyvä puhdis tus teho ilman minkäänlaisia suodattimen tukkeutumiseen liittyviä ongelmia. Keksinnön muodostaa täten profiililtaan mutkittelevien putkikappaleiden käyttö jätevettä aerobisesti käsittelevässä biosuodattimessa, jossa putkikappaleet toimivat vettä puhdistavien mikro-organismien kiinnittymisalusta-na ja ovat ripustettuina pystyasentoon toisistaan erilleen siten, että vesi pääsee virtaamaan niiden lävitse ja välitse ylhäältä alaspäin ja happipitoinen kaasu alhaalta ylöspäin.

Keksinnön mukaisesti käytettävät putkikappaleet ovat sopivimmin pituussuunnassa sinikäyrän muotoa vastaavasti poimutettuja sala— ojaputkia tai -putkiaihioita. Sa1aojaputket ovat yksinkertainen ja halpa massatuotantoartikke1i, jonka käyttö on putkien helpon saatavuuden ja alhaisten, kustannusten vuoksi erityisen edullista.

Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on ominaista se, että putkikappa-leideri pinnoille puhdistusprosessin aikana kerääntyvä bioliete saadaan irtoamaan ja putoamaan itsestään suodattimen pohjalle ilman, että putkikappaleita tarvitsisi poistaa suodattimesta. Bio-lietteen irroituksessa voidaan käyttää mekaanisia apuvälineitä, vesisuihkua tai ravistusta, ja putkikappaleiden sisä- ja ulkopuoliset pystysuuntaiset aukot ja kanavat mahdollistavat sen, että irronnut bioliete pääsee putoamaan esteettömästi. Irronneen bio-lietteen poistaminen suodattimen pohjalta on helppoa, ja kaiken kaikkiaan suodattimen huollon vaatimat toimenpiteet muodostuvat hyvin yksinkertaisiksi.

Keksinnön kohteena on edelleen biosuodatin puhdistettavan jäteveden aerobista käsittelyä varten, jossa vettä puhdistavien mikro-organismien kiinnittymisalustana käytetään pystyasentoon ripustettuja elementtejä, jotka ovat edellä esitetyn mukaisesti profiililtaan mutkittelevia putkikappaleita, jotka on ripustettu toisistaan erilleen siten, että vesi pääsee virtaamaan niiden lävitse ja välitse ylhäältä alaspäin ja happipitoinen kaasu alhaalta ylöspäin. Putkikappaleet ovat sopivimmin pituussuunnassa sinikäyrän muotoa vastaavasti poimutettuja sa1aojaputkia tai -putkiaihioita.

3 69445

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkki en avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää osaksi leikattuna erästä keksinnön mukaista bio-suodatinta, jossa vettä puhdistavien mikro-organismien kiinnittymisal ustana käytetään pystyasentoon ripustettuja salaojaputkia,

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisessa biosuodattimessa käytettyä sa-laojaputkea,

Kuviot 3-5 esittävät leikattuna biosuodattimeen ripustettuja salaojaputkia keksinnön kolmen eri sove1lutusmuodon mukaisesti, ja

Kuvio 6 esittää leikkausta VI-VI kuviosta 5.

Kuviossa 1 on esitetty biosuodatin 1, joka on tarkoitettu puhdistettavan jäteveden aerobiseen käsittelyyn, jolla alennetaan jäteveden BOD- ja COD-arvoja. Puhdistettava jätevesi voi olla esim. puunjalostusteollisuudessa syntyvää jätevettä, jolloin biosuodattimessa suoritettava aerobinen käsittely muodostaa puhdistusprosessin toisen, anaerobista käsittelyvaihetta seuraavan vaiheen.

Biosuodatin 1 käsittää yläpäässään puhdistettavan jäteveden tulo-johdon 2, joka jakautuu kolmeksi haarajohdoksi 3, jotka on varustettu suodattimen sisäpuolella sijaitsevin hajoitussuuttimin 4. Hajoitussuuttimet 4 jakavat jäteveden tasaisesti suodattimen 1 koko poikkipinta-alalle. Käsiteltävä jätevesi virtaa suodattimessa 1 puhdistusosan 5 läpi ylhäältä alaspäin ja kerääntyy suodattimen alaosaan 6, josta se poistuu poistojohtoon 7. Suodattimen 1 alapää on lisäksi varustettu puhdistusprosessissa syntyvän kiintoainesta sisältävän lietteen poistoauko11 a 8. Puhdistusprosessissa tarvittava ilma tuodaan suodattimen 1 alaosaan johdosta 9 ja poistetaan suodattimen yläosasta poistoaukkoihin 10.

Suodattimen puhdistusosassa 5, jossa jäteveden puhdistuminen aerobisen mikro-organismin vaikutuksesta tapahtuu, on mikro-organismin kasvualustana käytetty pystysuuntaisia salaojaputkia 11, jotka on ripustettu yläpäistään vapaasti riti1ämäiseen tukirakenteeseen 12.

69445

Sa1aojaputki11 a n on täten mahdollisuus liikkua toistensa suhteen, ja ollessaan kuvion 1 mukaisesti paikoillaan ne muodostavat väleihinsä puhdistusosan 5 läpi kulkevia pystysuoria aukkoja 13. Puhdistusprosessin aikana hajoitussuuttimista 4 suodattimen 1 yläosaan syötetty jätevesi valuu putkien .11 sisä- ja ulkopintoja myöten alaspäin samaan aikaan kun johdon ') kautta suodattimen alaosaan tuotu ilma virtaa putkien lävitse ja välitse alhaalta ylöspäin, ja tällöin jätevedessä olevat epäpuhtaudet hapettuvat putkien pinnoille kiinittyneen mikro-organismin toiminnan vaikutuksesta .

Puhdistusprosessin aikana kerääntyy salaojaputkien 11 pinnoille vähitellen biolietettä, joka lisääntyessään parantaa suodattimen kapasiteettia. Liika bioliete irtoaa itsestään putkien pinnoilta ja putoaa painovoiman vaituksesta pystysuoria aukkoja 13 myöten suodattimen 1 pohjalle. Putket voidaan tarvittaessa puhdistaa myös mekaanisesti ravistamalla tai esimerkiksi vesisuihkulla.

Kuviossa 2 on esitetty yksittäinen kuvion 1 mukaisessa biosuodat-timessa 1 käytettävä muovinen saiaojaputki 11. Kysymyksessä voi olla joko valmis rei’itetty salaojaputki tai reikiä vailla oleva putkiaihio. Salaojaputki 11 on poimutettu pituussuunnassa siten, että sen pituussuuntainen profiili vastaa muodoltaan sinikäyrää. Putki käsittää siten vuorotellen poimuja 14 ja syvennyksiä 15, jotka kasvattavat putken sisä- ja ulkopuolista pinta-alaa. Putken pää on varustettu koukulla 16, josta se ripustetaan tukiritilään 12 .

Kuviot 3 ja 4 esittävät kuvion 2 mukaisten salaojaputkien 11 sijoittelua biosuodattimeen vaakasuuntaisina poikkileikkauksina kahden eri sovellutusvaihtoehdon mukaisesti. Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty sove11utusmuoto, jossa on kuvioista 3 ja 4 poiketen käytetty kolmea eri1 ais ta putkikokoa sijoitettuna sisäkkäin. Kuvio 5 on leikkaus putkista vaakasuunnassa ja kuvio 6 erikokoisista putkista pystysuunnassa.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellu-tusmuodot eivät rajoitu edellä esitettyihin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

11

Claims (7)

69445 5

1. Profiililtaan mutkittelevien putkikappa1eiden (li) käyttö jätevettä aerobisesti käsittelevässä biosuodattimessa (1), jossa put-kikappaleet toimivat vettä puhdistavien mikro-organismien kiinnit-tymisalustana ja ovat ripustettuina pystyasentoon toisistaan erilleen siten, että vesi pääsee virtaamaan niiden lävitse ja välitse ylhäältä alaspäin ja happipitoinen kaasu alhaalta ylöspäin.

2. Pituussuunassa sinikäyrän muotoa vastaavasti poimutettujen put-kikappaleiden (11) käyttö patenttivaatimuksen 1 mukaisesti.

3. Pituussuunnassa poimutettujen salaojaputkien tai -putkiaihioi-den (11) käyttö patenttivaatimuksen 1 mukaisesti.

4. Biosuodatin (1) puhdistettavan jäteveden aerobista käsittelyä varten, jossa vettä puhdistavien mikro-orgasmien kiinnittymisalus-tana käytetään pystyasentoon ripustettuja elementtejä (11), tunnettu siitä, että mainitut elementit ovat jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisesti profiililtaan mutkittelevia putki-kappaleita (11), jotka on ripustettu toisistaan erilleen siten, että vesi pääsee virtaamaan niiden lävitse ja välitse ylhäältä alaspäin ja happipitoinen kaasu alhaalta ylöspäin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen biosuodatin (1), tunnettu siitä, että elementit ovat pituussuunnassa sinikäyrän muotoa vastaavasti poimutettuja putkikappaleita (11).

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen biosuodatin (1), tunnettu siitä, että elementit ovat pituussuunnassa poimutettuja salaoja-putkia tai -putkiaihioita (11).

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen biosuodatin (1), tunnettu siitä, että putkikappaleet (11) on ripustettu vapaasti siten, että ne voivat liikkua toinen toistensa suhteen.