FI76059C - Saett att rena vatten. - Google Patents

Saett att rena vatten. Download PDF

Info

Publication number
FI76059C
FI76059C FI844666A FI844666A FI76059C FI 76059 C FI76059 C FI 76059C FI 844666 A FI844666 A FI 844666A FI 844666 A FI844666 A FI 844666A FI 76059 C FI76059 C FI 76059C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
water
mixture
exchanger
ion exchanger
clinoptilolite
Prior art date
Application number
FI844666A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI844666A0 (fi
FI76059B (fi
FI844666L (fi
Inventor
Sven Erik Joergensen
Original Assignee
Sixten Englesson Kb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sixten Englesson Kb filed Critical Sixten Englesson Kb
Publication of FI844666A0 publication Critical patent/FI844666A0/fi
Publication of FI844666L publication Critical patent/FI844666L/fi
Publication of FI76059B publication Critical patent/FI76059B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI76059C publication Critical patent/FI76059C/fi

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

1 76059
Vedenpuhdistusmenetelmä
Keksinnön kohteena on vedenpuhdistusmenetelmä kalan-viljelytarkoituksia varten, jonka menetelmän mukaisesti ve-5 si mahdollisesti selkeytetään, hiekkasuodatetaan ja hapetetaan, ja että vettä myös käsitellään erityisellä ioninvaih-toseoksella, joka koostuu klinoptiloliitista, anioninvaihta-jista ja kationinvaihtajista, molemmat viimeksi mainitut selluloosatyyppiä. Edelleen keksinnön kohteena on esitetty 10 ioninvaihtoseos, jota ei tarvitse uudistaa.
Eläinproteiinin maailmantarve on noussut voimakkaasti viimeisten vuosikymmenien aikana ja tämän nousun tyydyttämiseksi on yhä suuremmassa määrässä ryhdytty käyttämään ka-laproteiinia. Tästä on ollut seurauksena, että merikalastus 15 lisääntyy voimakkaasti saavuttaakseen huipun 17-luvun alussa. Tänä ajankohtana oli käsitetty, mitä vaaroja kalakannalle on merikalastuksen suuresta lisääntymisestä, minkä johdosta asetettiin tiettyjä kalastusrajoituksia. Siitä saakka on kiinnostus voimaperäiseen kalanviljelyyn lisääntynyt ja syy-20 nä tähän on mm. yhä tuntuvampi eläinproteiinin puute.
Kalanviljelyä lammikoissa ja verkkokatiskoissa järvissä ja merissä on harjoitettu pitkän aikaa. Tällainen viljely on kuitenkin alttiina vuodenaikojen lämpötilavaihte-luille. Tämä on haitta, koska lämpötilalla on suuri merkitys 25 kalan kasvunopeudelle ja siten viljelyn tuotantokapasiteetille, ja tämän haitan poistamiseksi pyritään optimaaliseen lämpötilaan ympäri vuoden niin hyvän kalan lisäkasvun saavuttamiseksi kuin mahdollista (esimerkiksi lohikaloille tämä lämpötila on n. 16°C).
30 Veden lämpötilan lisäksi ovat veden happipitoisuus ja ammoniakin pitoisuus kaksi tärkeää tekijää, jotka vaikuttavat kalan kasvunopeuteen.
Lämpötilan vaihteluista aiheutuvien haittojen voittamiseksi voidaan kalanviljely suorittaa kokonaan suljetuissa 35 vesijärjestelmissä, jotka ovat lämpöeristettyjä ympäristöä 2 76059 vastaan ja joissa lämpötilaa säädetään termostaattien avulla optimaalisen lämpötilan saavuttamiseksi. Tällaisissa suljetuissa systeemeissä vesi johdetaan viljelysäiliöstä puhdistuslaitokseen, jossa veden happipitoisuus ja ammoniakin 5 pitoisuus säädetään ennen sen palauttamista viljelysäiliöön.
Puhdistuslaitoksessa on tähän asti käytetty mekaanis-biologisia puhdistusmenetelmiä, jotka ovat samaa tyyppiä, joita käytetään talousjäteveden puhdistuksessa. Puhdistusvaa-timukset ovat pääasiallisesti a) biologisen hapentarpeen 10 (BS) pienentäminen, ts. orgaanisten aineiden poistaminen, ja b) ammoniakin (NH^ ja ΝΗ^ + ) poistaminen tai sen pitoisuuden pienentäminen.
Syy siihen, että ammoniakin pitoisuus on olennainen tässä yhteydessä, on että ammoniakki on kalojen ruoansula-15 tuksen jätetuote, mutta on samalla myrkky kaloille. Ionoi-tumaton ammoniakki (NH^) on jo väkevyydessä 0,025 mg/ml kasvua estävä. Tämä tarkoittaa, että pH-arvossa 8,3 on NH., + NH^ :n väkevyys 0,25 ml/1 kasvua estävä ja pH-arvossa 7,3 on NH^ + NH^ :n kasvua estävä väkevyys 2,5 mg/1. Tämä käy ilmi 20 seuraavasta yhtälöstä: NHL· pH = pK + —-i- NH.
4 25 pK = yhtälön tasapainovakion logaritmi NH.+ ?=? H+ + NH-.
4 3 pK = 9,3 normaaleissa lämpötiloissa (n. 15-20°C).
Kun käytetään tunnettuja menetelmiä mekaanis-biolo-30 gista puhdistusta varten, pienenee hapentarve (BS^) tavallisesti n. 90 %:lla, kun puhdistuslaitos on oikein mitoitettu. Edelleen tulee ammoniakki/ammonium voida nitrifioida nitraatiksi, jota kalojen katsotaan sietävän väkevyyksissä 100-200 mg N/l.
35 Epäkohtia tunnettujen mekaanis-biologisten puhdis tusmenetelmien käytössä kalan viljelyssä suljetuissa
II
3 76059 vesisysteemeissä, joissa vesi on ainoastaan heikosti saastunut, on, että puhdistaminen on aivan liian kallista, koska kysymyksessä ovat suuret vesimäärät, ja että on vaikeaa saavuttaa tarvittava tehokkuus siitä syystä, että puhdistet-5 tavan veden viipymisaika puhdistuslaitoksessa on lähes yhtä pitkä kuin kunnallisissa laitoksissa, joissa jälkimmäisissä saastumisaste on moninkertaisesti suurempi kuin mitä sekä BS^reen että ammoniakki/ammoniumiin tulee.
Lukuisia menetelmiä ja aineita veden puhdistamiseksi 10 on selostettu. Esimerkiksi ruotsalaisen julkaistun patenttihakemuksen 16494/71 kohteena on menetelmä viemäriveden puhdistamiseksi käsittelemällä mm. seoksella, jossa on 25-75 % selluloosatyyppistä kationinvaihtajaa ja 75-25 % seo-liittia. Edelleen on tunnettua poistaa viemärivedestä orgaa-15 nisiä yhdisteitä ja ammoniakkia anioninvaihtajän ja klinopti-loliitin avulla, ks. esim. Water Research, voi 10 (1976), nro 3, sivut 213-224 ja Techiques et Sciences Municipales et Revue 1'Eau, kesäkuu 1979, nro 6, sivut 355-359.
Eräs yhteinen haitta kaikissa näissä tunnetuissa me-20 netelmissä, joissa käytetään ioninvaihtajia, on että ionin-vaihtaja, käytettiinpä sitä sellaisenaan tai seoksessa, täytyy regeneroida tietyn käyttöajan jälkeen. Haitta, jonka tämä muodostaa, erityisesti kalanviljelyssä suljetuissa systeemeissä, on ilmeinen. Ioninvaihtajaa regeneroitaessa se 25 täytyy korvata uudella halutun puhdistumisen aikaansaamiseksi. Edelleen voi, kun ioninvaihtajän eluointi mahdollisesti on suoritettu huolimattomasti itse regeneroinnin jälkeen, regeneroimisnestettä erehdyksessä olla jäljellä ionin-vaihtajassa (monissa tapauksissa suhteellisen voimakkaasti 30 emäksinen neste), mistä on kohtalokkaat seuraukset kalanvil-jelysysteemille.
Nyt on yllättäen käynyt ilmi, että ioninvaihtaja-seosta, joka koostuu 40-70 %:sta klinoptiloliittia, 30-15 %:sta anioninvaihtajaa ja 30-15 %:sta kationinvaihtajaa, 35 molemmat viimeksi mainitut selluloosatyyppiä, ei tarvitse regeneroida, minkä johdosta saavutetaan varsin hyvät 4 76059 kasvuolosuhteet kaloille, jos vesi, jossa kalanviljely suoritetaan, paitsi suodattamista hiekkasuodattimen läpi ja hapettamista puhdistetaan myös käsittelemällä tällä ionin-vaihtajaseoksella.
5 Tämän keksinnön kohteena on vedenpuhdistusmenetelmä kalanviljelytarkoituksia varten, jonka menetelmän mukaisesti vesi mahdollisesti selkeytetään, hiekkasuodatetaan ja hapetetaan, ja vesi käsitellään myös ioninvaihtajaseoksella, joka koostuu 40-70 %:sta klinoptiloliittia, 30-15 %:sta anio-10 ninvaihtajaa ja 30-15 %:sta kationinvaihtajaa, molemmat viimeksi mainitut selluloosatyyppiä.
Negatiiviset ryhmät kationinvaihtajissa voivat olla sulfonaatti-, fosfaatti-, karboksylaatti- tai hydroksiryh-miä ja positiiviset ryhmät anioninvaihtajissa voivat olla 15 kvartäärisiä aminoryhmiä tai iminoryhmiä.
Käsittely ioninvaihtajaseoksella voi tapahtua 0,5 -2 kertaa tunnissa ja virtausnopeus ioninvaihtajän läpi voi sopivasti olla 3-12 m/h.
Tämän keksinnön kohteena on myös ioninvaihtajaseos 20 veden puhdistamiseksi kalanviljelytarkoituksia varten, joka seos koostuu 40-70 %:sta klinoptiloliittia, 30-15 %:sta anioninvaihtajaa ja 30-15 %:sta kationinvaihtajaa, molemmat viimeksi mainitut selluloosatyyppiä.
Tätä keksintöä valaistaan seuraavassa lähemmin: 3 25 Viljelysäiliössä, jonka vesisisältö oli 1 m , kasva tettiin atlantin lohta n. 40 g:n painosta (2 vuotiaasta lohesta) 198 g:n painoon 2,5 kuukauden aikana. Loppu kalati-heys oli 2,1 %.
Vesi puhdistettiin kierrättämällä sitä 150 l:n läpi 30 ioninvaihtajaseosta, joka sisälsi 40 % klinoptiloliittia ja 30 % selluloosatyyppistä sekä anionin- että kationinvaihta-jaa. Vettä kierrätettiin ioninvaihtajaseoksen läpi virtaus- 3 määrällä 1 m /h ja seoksen läpimitta oli asetettu sellaiseksi, että nopeus ioninvaihtajan läpi oli 8 m/h. Tämä tarkoit-35 taa 1/8 m :n poikkileikkauspinta-alaa. Sen välttämiseksi, että ioninvaihtajaseos toimisi suodattimena veteen suspen-
II
5 76059 doiduille aineille oli ioninvaihtajaseoksen eteen kytketty selkeyttämissäiliö. Koska kysymyksessä ovat suhteellisen karkeat osaset, oli 20 minuutin viipymisaika selkeyttämis-säiliössä riittävä.
5 Veden tämän puhdistamisen lisäksi suoritettiin veden jatkuva suodatus hiekkasuodattimen läpi. Virtaus hiekkasuo-dattimen läpi oli n. 250 1/h, ts. viljelysäiliön koko vesi-sisältö kulki suodattimen läpi yhden kerran joka neljäs tunti. Hitaampi suodattaminen on mahdollinen, jos ennen käsit-10 telyä ioninvaihtajaseoksella ja hiekkasuodattimella käytetään hyvää laskeuttamista.
Veden ilmastamiseksi ja muodostuneen hiilihapon poistamiseksi ja erityisesti happikyllästyksen pitämiseksi vähintään 90 %:ssa suoritettiin veden ilmastaminen erillisessä 15 piirissä, jossa vesi kulki ilmastussäiliön läpi kuusi kertaa tunnissa. Ilmastussäiliöön puhallettiin ilmamäärä, joka vastasi kalojen 50-kertaista teoreettista hapentarvetta.
Edellä esitetty kalanviljely toistettiin samoilla ve-denpuhdistusmenetelmillä, mutta murtovedellä, jonka suola-20 pitoisuus oli korkeintaan 1,2 %, tuoreveden asemesta. Oli yllättävää, että veden puhdistuminen näissä tapauksissa oli täysin tyydyttävä hyvän kalan kasvun saavuttamiseksi. Selitys tähän lienee, että tapahtuu biologista toimintaa ioninvaihta jaseoksen sisällä, jossa veden ionikoostumus on toi-25 nen, koska nitrifiointi ja denitrifiointi normaalisti tapahtuvat olennaisesti hitaammin 1,2 %:n suolapitoisuudessa kuin tuorevedessä.
Edellä esitetyn ioninvaihtajaseoksen asemesta käytettiin veden puhdistamiseen seosta, joka koostui 50 %:sta kli-30 noptiloliittia, 30 %:sta kationinvaihtajaa ja 20 %:sta anioninvaihtajaa, molemmat viimeksi mainitut selluloosatyyp-piä. Tässä ioninvaihtajaseoksessa ammoniakki/ammonium poistuivat, samalla kun nitraattipitoisuus kasvoi ensimmäisten kahden vuorokauden aikana, minkä jälkeen denitrifioinnin ja 35 nitraatin muodostuksen välille asettui tasapaino, jäädäkseen tasolle, joka vastasi 4-5 mg/1 NO^-N. Edellä esitetty 6 76059 toistettiin, mutta käytettiin puhdasta klinoptiloliittia ioninvaihtajaseoksen asemesta. Myös tässä poistui ammoniakki /ammonium, samalla kun nitraattipitoisuus kasvoi 1,8 -2,2 mg:lla/l vuorokaudessa, mikä tarkoittaa, että 80-90 % 5 lisätystä typestä oli jäljellä nitraattina. Vedessä, joka oli puhdistettu "yksinomaan" klinoptiloliitti-ioninvaihta-jalla, oli NO^-N-väkevyys oli 50 mg/1.
Keksinnön mukaisen ioninvaihtajaseoksen mikrobiologisissa tutkimuksissa on yllättäen käynyt ilmi, että seok-10 sen sisällä tapahtuu nitrifiointi ja sen jälkeen denitri-fiointi. Ioninvaihtajaseos toimii siten bio-patjana, jossa mikro-organismien ravinto rikastuu sillä tavalla, että verrattuna mekaanis-biologiseen puhdistukseen saadaan olennaisesti lyhentynyt pidätysaika ja siten paljon pienempi tilan 15 tarve. Ioninvaihtajaseoksessa ohut viemärivesi siten väkevöityy, minkä jälkeen biologinen puhdistuminen, joka suurimmaksi osaksi tapahtuu ensimmäisen asteen reaktiona, tapahtuu paljon nopeammin seoksessa.
Analyysit osoittavat, että ioninvaihtajassa tapahtuu 20 ammoniakki/ammoniumin väkevöityminen n. 1 000 mg/1:aan asti ja BHK5:n väkevöityminen lähes 1 000/l:aan asti. Kysymyksessä on siis väkevyyksiä, jotka ovat huomattavasti suurempia kuin kunnallisessa viemärivedessä, jossa vastaava väkevyys on n. 30 mg/'l tai 200 mg/1.
25 Jos käytetään seosta, jossa on 40 % klinoptiloliit tia ja 30 % selluloosatyyppistä sekä anionin- että kationin- 3 vaihtajaa, ja tätä seosta määrässä, joka m :ssä vastaa 1/3 päivittäisestä rehuannoksesta (ilmaistuna kg:oissa), niin tämä ioninvaihtaseos pitää BHK5:n väkevyyden 2-5 mg/l:ssa 30 ja ammoniakki/ammoniumin väkevyyden 0,4 - 0,8 mg/l:ssa pH-arvossa 7,3.
li

Claims (4)

7 76059
1. Yedenpuhdistusmenetelmä kalanviljelytarkoituksia varten, jonka menetelmän mukaisesti vesi mahdollisesti sel-5 keytetään, hiekkasuodatetaan ja hapetetaan, tunnettu siitä, että vettä myös käsitellään ioninvaihtajaseoksella, joka koostuu 40-70 %:sta klinoptiloliittia, 30-15 %:sta anioninvaihtajaa ja 30-15 %:sta kationinvaihtajaa, jotka viimeksi mainitut molemmat ovat selluloosatyyppiä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vettä käsitellään ioninvaihtajaseoksella 0,5-2 kertaa tunnissa ja virtausnopeudella 3-12 m/h ioninvaihtajan läpi.
3. Ioninvaihtajaseos veden puhdistamista varten ka-15 lanviljelytarkoituksia varten, tunnettu siitä, että se koostuu 40-70 %:sta klinoptiloliittia, 30-15 %:sta anioninvaihta jaa ja 30-15 %:sta kationinvaihtajaa, jotka viimeksi mainitut molemmat ovat selluloosatyyppiä.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ioninvaihtajaseos, 20 tunnettu siitä, että se koostuu 40 %:sta klinoptiloliittia, 30 %:sta anioninvaihtajaa ja 30 %:sta kationinvaih-tajaa.
FI844666A 1983-04-06 1984-11-28 Saett att rena vatten. FI76059C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8301888A SE437146B (sv) 1983-04-06 1983-04-06 Sett och jonbytarblandning for att rena vatten vid fiskodling
SE8301888 1983-04-06
SE8400122 1984-04-05
PCT/SE1984/000122 WO1984003881A1 (en) 1983-04-06 1984-04-05 A method to purify water

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI844666A0 FI844666A0 (fi) 1984-11-28
FI844666L FI844666L (fi) 1984-11-28
FI76059B FI76059B (fi) 1988-05-31
FI76059C true FI76059C (fi) 1988-09-09

Family

ID=20350675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI844666A FI76059C (fi) 1983-04-06 1984-11-28 Saett att rena vatten.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4614591A (fi)
EP (1) EP0139715B1 (fi)
JP (1) JPS60500996A (fi)
DE (1) DE3462480D1 (fi)
FI (1) FI76059C (fi)
HU (1) HUT47363A (fi)
SE (1) SE437146B (fi)
WO (1) WO1984003881A1 (fi)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4927796A (en) * 1987-06-17 1990-05-22 Epicor Incorporated Compositions for purifying liquids
AU2005100765B4 (en) * 2005-09-18 2006-06-08 Algon South Coast Clinoptilolite Algae Control
US9560839B2 (en) 2010-11-17 2017-02-07 Technion Research And Development Foundation Ltd. Physico-chemical process for removal of nitrogen species from recirculated aquaculture systems
CN114853229A (zh) 2016-03-08 2022-08-05 技术研究及发展基金有限公司 来自盐水水产养殖系统的氮物质的消毒和去除

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3723308A (en) * 1970-11-16 1973-03-27 D Breck Process for removal of ammonia from waste water streams
GB1382983A (en) * 1970-12-22 1975-02-05 Jorgensen S E Water purification
GB1430621A (en) * 1973-03-02 1976-03-31 Jorgensen S E Ion-exchanger material and method for the treatment of waste water
US3985648A (en) * 1974-06-27 1976-10-12 Almag Pollution Control Corporation Method and system for purifying liquid
US4344851A (en) * 1974-07-15 1982-08-17 Union Carbide Corporation Phillipsite-type zeolites for ammonia adsorption
SU806692A1 (ru) * 1978-02-14 1981-02-23 Московский Ордена Трудового Красногознамени Текстильный Институт Способ получени целлюлозных волок-НиСТыХ иОНиТОВ
FR2511845B1 (fr) * 1981-08-25 1985-07-26 Quentin Michel Garniture echangeuse d'ions pour fond d'aquarium

Also Published As

Publication number Publication date
FI844666A0 (fi) 1984-11-28
SE8301888D0 (sv) 1983-04-06
WO1984003881A1 (en) 1984-10-11
FI76059B (fi) 1988-05-31
US4614591A (en) 1986-09-30
JPS60500996A (ja) 1985-07-04
EP0139715A1 (en) 1985-05-08
DE3462480D1 (en) 1987-04-09
SE8301888L (sv) 1984-10-07
SE437146B (sv) 1985-02-11
HUT47363A (en) 1989-03-28
EP0139715B1 (en) 1987-03-04
FI844666L (fi) 1984-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Urbain et al. Membrane bioreactor: a new treatment tool
DE1767195C3 (de) Verfahren zur Reinigung von Abwässern aus Wohnsiedlungen
US6007719A (en) Process for high concentrated waste water treatment using membrane separation
ES2951693T3 (es) Instalación de producción multitrófica desacoplada con unidad de biorreactor
EP3606878B1 (en) Method for recovering n, k, and p from liquid waste stream
FI76059C (fi) Saett att rena vatten.
Kawasaki et al. Aquacultural approaches to recycling of dissolved nutrients in secondarily treated domestic wastewaters—I Nutrient uptake and release by artificial food chains
Rasyidah et al. Physico-Chemical Dynamics of Vanname Shrimp (Litopenaeus vannamei) Cultivation Pond Water Quality with A Recirculation System
JPS61118189A (ja) 微生物の活動促進方法
Dinges A proposed integrated biological wastewater treatment system
CN116768390A (zh) 一种鳗鱼养殖尾水循环利用系统和处理方法
FR2490623A1 (fr) Procede de traitement de l'eau dans les systemes d'aquaculture en circuit ferme
EP3024319B1 (en) New hybrid biodegradable polymer for efficient nitrogen and phosphate reduction
CN208594176U (zh) 一种畜禽养殖废水处理系统
JPH02198695A (ja) 亜硝酸型硝化方法
CN114538704A (zh) 一种基于同步硝化反硝化技术的水处理装置
CN116081822B (zh) 一种可使水体快速脱氮除磷的阴离子交换树脂-浮萍耦合处理系统和处理方法
RU2081852C1 (ru) Способ очистки сточных вод
RU2700474C1 (ru) Способ гидроботанической очистки водных сред, загрязненных мышьяксодержащими соединениями
SU1204162A1 (ru) Способ борьбы с заморным состо нием в рыбоводных водоемах
KR20190037474A (ko) 폐수 재이용을 위한 역삼투 농축수의 정화 방법 및 장치
SU1336454A1 (ru) Способ биологической очистки сточных вод от этиленгликол
SU1411293A1 (ru) Способ биологической очистки сточных вод,содержащих поливиниловый спирт
KR0152728B1 (ko) 폐수정화용 미생물담체
KR100711367B1 (ko) 부레옥잠과 벼를 이용한 저농도 암모니아성 질소 함유 오폐수의 정화처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SIXTEN ENGLESSON KB