LT4449B - Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys - Google Patents
Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys Download PDFInfo
- Publication number
- LT4449B LT4449B LT98-041A LT98041A LT4449B LT 4449 B LT4449 B LT 4449B LT 98041 A LT98041 A LT 98041A LT 4449 B LT4449 B LT 4449B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- bioreactor
- pipeline
- anaerobic
- wastewater
- planter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
Išradimas priskiriamas nuotekų valymo biotechnologijos sričiai, būtent anaerobiniam nuotekų valymui nuo organinių teršalų, pvz., spiritinių žliaugtu.
Pagal a.l. SU 1580771 yra žinomas nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas, pasižymintis papildomu sulfatinių junginių ardymu bioreaktoriuje bakterijų pagalba, kurios papildomai auginamos, panaudojant nendrių šakniastiebių masę ir dumblius - kaip angliavandenių šaltinį.
Pagal a.l. SU 1299981 yra žinomas nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose įrenginys, kurį sudaro korpusas, pulsacinė maišyklė, pulsacinės maišyklės kamera, šilumokaitis, paskirstomoji ertmė su nukreipimo tūtomis, garo padavimo ir nuvedimo vamzdynai, valomų nuotekų padavimo, išvalytų nuotekų bei susidariusių biodųjų ir kondensato nuvedimo vamzdynai.
Šiame įrenginyje valomos nuotekos paduodamos į pulsacinę kamerą, kurioje įmontuotas šilumokaitis. Čia nuotekos yra pašildomos ir permaišomos su jau esančiu aktyviu anaerobiniu dumblu. Dėl to vyksta labai aktyvus degazacijos procesas nuotekų valymo procese.
Pagal a.l. SU 1699961 yra žinomas kitas nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose įrenginys, kurį sudaro korpusas, vidinė pertvara, apatinė ir viršutinė kameros, mechaninė maišyklė, valomų nuotekų padavimo, išvalytų nuotekų bei susidariusių biodųjų ir kondensato nuvedimo vamzdynai, hidroužtvara, elektra valdomos sklendės ir relės.
Šiame įrenginyje fiksuotas valomų nuotekų kiekis paduodamos į apatinę bioreaktoriaus kamerą, kurioje vyksta pirminis nuotekų valymas. Susidarančios bioreaktoriuje dujos sukelia slėgį ir dėl šios priežasties apvalytos nuotekos patenka per kameras jungiantį vamzdį į viršutinę bioreaktoriaus kamerą. Apatinę biorektoriaus kamerą paliekančios nuotekos yra gerai permaišomos mechanine maišykle. Viršutinėje bioreaktoriaus kameroje nuotekos galutinai išvalomos iki reikiamos koncentracijos. Kai apatinėje bioreaktoriaus kameroje sumažėja slėgis, bioreaktorius vėl pasipildo atitinkamu kiekiu valomų nuotekų ir procesas kartojasi.
Pagrindiniai tokių bioreaktorių darbo trūkumai - konstrukcijos sudėtingumas, sudėtinga jo eksplotacija, sudėtingas aktyvaus anaerobinio dumblo koncentracijos reguliavimas bei nepageidaujami reiškiniai, susiję su jo darbo ciklo periodiškumu, pvz., pastovios optimalios substrato temperatūros palaikymas. Be to, tokie anaerobiniai bioreaktoriai nėra pakankamai efektyvūs ir patikimi valant nuotekas su pakankamai didelėmis pradinėmis kalcio ir sulfatų jonų koncentracijomis, nes nuotekų valymo proceso metu susidaro kalcio sulfato nuosėdos, kurios nusėda ant bioreaktoriaus vidinių konstrukcijų ir elementų, sudarydamos tvirtą dangą. Tokios dangos susidaro dėl nepakankamo bioreaktoriuje esančio substrato maišymo efektyvumo. Dėl to reaktorius darbas greitai tampa nebeefektyvus.
Anaerobiniuose bioreaktoriuose metanogeninės bakterijos tarpusavyje ir su kitais mikroorganizmais sudaro sudėtingas erdvines strųktūras-dribsnius (flokules) ar granules, kurių storis ar skersmuo gali siekti iki kelių milimetrų. Šiuose junginiuose mikroorganizmai praranda galimybę laisvai judėti, tačiau išlaiko savo darbinį aktyvumą. Sąlygų šioms struktūroms susidaryti užtikrinimas yra šiuolaikinių anaerobinių reaktorių eksploatavimo pagrindas. Tai įgalina palaikyti didelę aktyvaus anaerobinio dumblo koncentraciją, esant mažai valomų nuotekų išbuvimo trukmei bioreaktoriuje.
Labai svarbus kontaktinio bioreaktoriaus technologinis veiksnys-substrato maišymas, užtikrinantis gerą nuotekų ir aktyviojo dumblo kontaktą. Maišymui gali būti naudojamos mechaninės maišyklės ar biodujų barbotažas. Maišymas turi būti pakankamai atsargus, kad nebūtų suardomi susidarę aktyvaus dumblo dribsniai.
Atsižvelgiant į žinomų nuotekų valymo būdų trūkumus ir nuotekų valymą įtakojančius pagrindinius veiksnius, yra siūlomas naujas nuotekų valymo būdas, kurio esmė yra tai, kad, siekiant pagerinti valomų nuotekų išvalymo kokybę, padidinti bioreaktoriaus darbo efektyvumą ir našumą, yra atitinkamai formuojamas bioreaktoriuje esančio apdorojamo substrato maišymo procesas priverstinio maišymo pagalba, kurį užtikrina optimaliai išdėstytos mechaninės maišyklės ir optimalių sąlygų sudarymas išvalyto substrato degazavimui antriniame sodintuve.
Bioreaktoriuje esančio substrato homogeniškumui palaikyti yra naudojamas priverstinis maišymas. Bioreaktoriaus terpės maišymas tolygiai paskirsto valomas nuotekas visame įrenginio tūryje, užtikrina gerą sąlytį su mikroorganizmais, tolygiau paskirsto tarpinius skilimo produktus, užtikrina visos terpės homogeniškumą (temperatūros, maistinių medžiagų požiūriu), sumažina toksinių medžiagų poveikį, jas tolygiai paskirsto viso įrenginio tūiyje. Siūlomas nuotekų valymo būdas vykdomas, palaikant priverstinį substrato maišymą, kurio vidutinis judėjimo greitis 0.2-0.3 m/s.
Efektyviam dumblo atskyrimui antriniame sodintuve trukdo intensyviai kylantys į viršų susidarę biodujų burbuliukai. Jie kildami į viršų su savimi kelia ir dalį anaerobinio aktyvaus dumblo dribsnių. Kad sumažinti degazacijos intensyvumą sodintuve ir pagerinti anaerobinio dumblo atskyrimo kokybę, siūlomame nuotekų valymo būde dujų degazacija vykdoma esant pertekliniam slėgiui 1.9-2.0 kPa. Be to, anaerobinio dumblo atskyrimo procesas susideda iš dviejų dalių, kuriose apdorojamo substrato greitis pirmoje dalyje yra didesnis nei antroje dalyje, išlaikant šių greičių dydžių tarpusavio santykį 1,5:1,0.
Šiuo būdu valomų nuotekų pagrindiniai pradiniai parametrai:
Cheminis deguonies sunaudojimas ChDSo 74-120 g/l
Biocheminis deguonies sunaudojimas per 5 paras BDSs 43-75 g/l Sulfatų jonų koncentracija 1.5-3.5 g/l
Kalcio jonų koncentracija 1.8-2.5 g/l pH 4.6-5.6
Sausų medžiagų koncentracija 8-10 %
Valant anaerobinėse sąlygose tokias nuotekas, kurios užterštos organinėmis medžiagomis ir turi kalcio bei sulfatų jonų, pvz., spiritinius žliaugtus, susidaro kalcio sulfato nuosėdos, kurios, sėsdamos ant reaktoriaus konstrukcijų, sudaro tvirtą dangą. Tai mažina bioreaktoriaus darbo efektyvumą bei po tam tikro laiko padaro bioreaktorių nebetinkamą eksploatuoti. Ši problema gali būti sprendžiama, tik panaudojus kontaktinio tipo bioreaktorių tokioms nuotekoms valyti.
Siūlomam nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose budui realizuoti buvo sukurtas naujas bioreaktorius, kuris pavaizduodas šiose figūrose:
Fig.1 pavaizduota nuotekų valymo bioreaktoriaus veikimo schema.
Fig.2 pavaizduotas nuotekų valymo bioreaktoriaus vaizdas A-A.
Fig.3 pavaizduotas nuotekų valymo bioreaktoriaus vaizdas B-B.
Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose įrenginį sudaro bioreaktoriaus korpusas 1, antrinio sodintuvo korpusas 2, antrinio sodintuvo vidinės pertvaros 3, antrinio sodintuvo apatinė dalis 4, antrinio sodintuvo tvirtinimo elementai 5, mechaninės maišyklės 6, valomų nuotekų padavimo vamzdynas 7, išvalytų nuotekų surinkimo latakas 8, išvalytų nuotekų nuvedimo vamzdynas 9, aktyvaus anaerobinio dumblo nuvedimo vamzdynas 10, aktyvaus anaerobinio dumblo grąžinimo į bioreaktorių vamzdynas 11, biodujų nuvedimo vamzdynas 12, nuosėdų nuvedimo vamzdynas 13, slėgio matavimo prietaisas 14 ir apsauginis vožtuvas 15.
Naujai sukurto bioreaktoriaus naujumas yra tai, kad antrinis sodintuvas 2 yra sumontuotas bioreaktoriaus viduje, dėl ko susidaro galimybė vykdyti aktyvaus anaerobinio dumblo atskyrimą nuo apdoroto substrato hermetiškomis sąlygomis, esant pertekliniam slėgiui 1.9-2.0 kPa.
Šiame kontaktiniame bioreaktoriuje aktyvaus anaerobinio dumblo koncentraciją galimo palaikyti iki 10-15 g/l. Aktyvus anaerobinis dumblas palaikomas pakibusioje būsenoje, dėl ko pagerinamas jo kontaktas su valomomis nuotekomis. Tam yra naudojamas priverstinis maišymas mechaninėmis maišyklėmis, kurios yra išdėstytos simetriškai, o jų darbo velenų ašys sudaro 20° kampą su bioreaktoriaus spinduliu horizontalioje plokštumoje.
Siūlomas nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas realizuojamas taip.
Valomos nuotekos, pvz., spiritiniai žliaugtai, paduodami į bioreaktorių 1 per valomų nuotekų vamzdyną 7. Čia valomos nuotekos yra gerai išmaišomos atitinkamai išdėstytomis mechaninėmis maišyklėmis 6. Bioreaktoriuje esantis substratas maišomas pastoviai. Apdorojamo substrato mezofilinė temperatūra 30-35° C palaikoma iš technikos lygio žinomais būdais. Optimalus substrato rūgštingumas bioreaktoriaus viduje užtikrinamas taip pat iš technikos lygio žinomais būdais. Bioreaktoriaus viduje palaikoma aktyvaus anaerobinio dumblo koncentracija 10-15 g/l. Aktyvaus anaerobinio dumblo koncentracijai bioreaktoriuje palaikyti yra grąžinama dalis šio dumblo iš antrinio sodintuvo apatinės dalies 4. Nuotekų valymo procesas vyksta nenutrūkstamai, papildant bioreaktorių naujomis nuotekomis, kurių kiekis subalansuojamas taip, kad būtų galima užtikrinti optimalų bioreaktoriaus darbą. Valomose nuotekose esančių organinių medžiagų fermentacijos procesas vyksta anaerobinėmis sąlygomis, dalyvaujant metanogeniniams mikroorganizmama. Išvalytų nuotekų ir aktyvaus anaerobinio dumblo mišinys pasiekia antrinio sodintuvo 2, kuris yra sumontuotas bioreaktoriaus viduje, viršų. Čia išvalytų nuotekų ir aktyvaus anaerobinio dumblo mišiniui plonu sluoksniu patenkantį antrinį sodintuvą, prasideda labai intensyvus degazacijos procesas, kurio metu atsiskiria fermentacijos proceso metu susidarę biodujų burbuliukai.
Apdorotas substratas juda žemyn antrinio sodintuvo pirmoje dalyje. Po to keičia judėjimo kryptį priešinga kryptimi ir 1.5 karto sumažina judėjimo greitį. Dėl staiga sumažėjusio substrato srauto greičio ir pasikeitusios jo judėjimo krypties atsiskiria aktyvaus anaerobinio dumblo dribsniai nuo'išvalytų nuotekų ir kaupiasi antrinio sodintuvo apatinėje dalyje, iš kur gražinami į bioreaktoriaus vidų vamzdynų 10 ir 11 pagalba arba, esant reikalui, pašalinami. Tokiu būdu palaikoma optimali anaerobinio aktyvaus dumblo koncentracija bioreaktoriuje.
Antriniame sodintuve nuo aktyvaus anaerobinio dumblo atskirtos išvalytos nuotekos kyla j viršų iki išvalytų nuotekų surinkimo latako 8 viršaus, iš kurio vamzdyno 9 pagalba pašalinamos iš bioreaktoriaus. Susidariusios biodujos gali būti panaudotos ūkiniams tikslams. Tam bioreaktorius turi biodujų nuvedimo vamzdyną·)2. Per tam tikrą laiką įrenginyje susidariusioms nuosėdoms pašalinti yra sumontuotas nuosėdų nuvedimo vamzdynas 13. Bioreaktoriuje susidaręs perteklinis slėgis yra matuojamas slėgio matavimo prietaisų 14.
Siūlomu būdu išvalytų nuotekų pasiekti rodikliai:
Nuotekų išvalymas pagal ChDSo 75-85 %
Nuotekų išvalymas pagal BDSs 80-90 %
Reikalingas dumblo kiekis 9000,0 kg
Dumblo koncentracija bioreaktoriuje 10-15 g/l
Reikalingas bioreaktoriaus tūris 600,0 m3
Tūrinė apkrova pagal ChDSo 6,0 kg/m3 d
Antrinio sodintuvo apkrova sausomis medžiagomis 2 - 4 kg/m2 h
Rūgimo metu išsiskiria biodujos, kurias sudaro metanas 55-70 %, anglies dioksidas 27-40 %, sieros vandenilis iki 3 %, ir vandenilis iki 1 %. Be to, susidariusiose biodujose užtinkami anglies monoksido, azoto, etano, propano ir butano pėdsakai, todėl siūlomas nuotekų valymo būdas, kuriame anaerobinio aktyvaus dumblo antrinis sodinimas vykdomas pačiame bioreaktoriuje hermetiškoje aplinkoje, yra ekologiniu ir priešgaisriniu atžvilgiu pranašesnis už analogus, nes sodinimo procese išsiskiriantys dujiniai lakūs junginiai surenkami ir panaudojami kartu su biodujomis.
Naujai sukurtas nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys tam būdui įgyvendinti turi pramoninį pritaikomumą.
Claims (4)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTIS1. Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas, pasižymintis organinių medžiagų skaidymu anaerobinių mikroorganizmų pagalba, priverstiniu apdorojamo substrato maišymu, išvalyto substrato degazacija ir aktyvaus anaerobinio dumblo atskyrimu bei pašalinimu, besiskiriantis tuo, kad nuotekų anaerobinis valymas vyksta esant vidutiniam nuotekų judėjimo bioreaktoriuje greičiui 0.2-0.3 m/s, o išvalyto substrato degazacijos procesas ir aktyvaus anaerobinio dumblo atskyrimas vyksta hermetiškoje aplinkoje, kurioje yra palaikomas perteklinis slėgis 1.9-2.0 kPa.
- 2. Būdas pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad aktyvaus anaerobinio dumblo atskyrimo procesas susideda iš dviejų dalių, kuriose apdorojamo substrato greitis pirmoje dalyje yra didesnis nei antroje dalyje, išlaikant šių greičių dydžių tarpusavio santykį 1,5:1,0.
- 3. Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose įrenginys, susidedantis iš bioreaktoriaus korpuso (1), antrinio sodintuvo korpuso (2), antrinio sodintuvo vidinių pertvarų (3), antrinio sodintuvo apatinės dalies (4), antrinio sodintuvo tvirtinimo elementų (5), mechaninės maišyklės (6), valomų nuotekų padavimo vamzdyno (7), išvalytų nuotekų surinkimo latako (8), išvalytų nuotekų nuvedimo vamzdyno (9), aktyvaus anaerobinio dumblo nuvedimo vamzdyno (10), aktyvaus anaerobinio dumblo grąžinimo į bioreaktorių vamzdyno (11), biodujų nuvedimo vamzdyno (12), nuosėdų nuvedimo vamzdyno (13), slėgio matavimo prietaiso (14), apsauginio vožtuvo (15) besiskiriantis tuo, kad antrinis sodintuvas (2) yra sumontuotas bioreaktoriaus (1) viduje bei turi ne mažiau kaip dvi mechanines maišykles (6), kurios yra simetriškai išdėstytos bioreaktoriuje užtikrina reikiamą valomų nuotekų judėjimo greitį ir krypty
- 4. Įrenginys pagal 3 punktą besiskiriantis tuo, kad mechaninių maišyklių (3) darbo sraigtų ašys sudaro 20 0 kampą su bioreaktoriaus (1) spinduliu horizontalioje plokštumoje, o pačios mechaninės maišyklės (3) sumontuotos bioreaktoriaus (1) vienodame aukštyje, apatinėje dalyje.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT98-041A LT4449B (lt) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT98-041A LT4449B (lt) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT98041A LT98041A (lt) | 1998-10-26 |
| LT4449B true LT4449B (lt) | 1999-01-25 |
Family
ID=19721953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT98-041A LT4449B (lt) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT4449B (lt) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5799B (lt) | 2010-02-17 | 2011-12-27 | Ekocis, Spol. S. R. O, , | Nuotekų mechaninio ir biologinio valymo įrenginys |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1299981A1 (ru) | 1985-08-16 | 1987-03-30 | Белорусское Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Мясной Промышленности | Метантенк |
| SU1699961A1 (ru) | 1989-07-21 | 1991-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка дл анаэробной обработки биомассы |
-
1998
- 1998-03-31 LT LT98-041A patent/LT4449B/lt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1299981A1 (ru) | 1985-08-16 | 1987-03-30 | Белорусское Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Мясной Промышленности | Метантенк |
| SU1699961A1 (ru) | 1989-07-21 | 1991-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка дл анаэробной обработки биомассы |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5799B (lt) | 2010-02-17 | 2011-12-27 | Ekocis, Spol. S. R. O, , | Nuotekų mechaninio ir biologinio valymo įrenginys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT98041A (lt) | 1998-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1245779A (en) | Anaerobic reactor | |
| KR101303525B1 (ko) | 환경친화형 인공습지 축산폐수 처리시스템 | |
| KR20160077233A (ko) | 폐수 처리 방법 및 장치 | |
| KR20120116951A (ko) | 오염수 처리장치 | |
| CN101981174A (zh) | 生产生物气体的方法 | |
| Borja et al. | Anaerobic digestion of wash waters derived from the purification of virgin olive oil using a hybrid reactor combining a filter and a sludge blanket | |
| CN107473513A (zh) | 一种竹制品废水芬顿处理装置以及方法 | |
| Muttamara et al. | Roles of baffles in waste stabilization ponds | |
| JPS5938031B2 (ja) | 下水汚物の処理方法およびその装置 | |
| Firozjaee et al. | Biological treatment of phenolic wastewater in an anaerobic continuous stirred tank reactor | |
| CN107673583B (zh) | 污泥深度脱水处理方法 | |
| CN1200889C (zh) | 生物处理液体产生沼气的方法及设备 | |
| CN220665118U (zh) | 一种丙烯腈废水回收处理系统 | |
| CN100509659C (zh) | 一种再生造纸污水零排放的处理方法 | |
| CN108298766A (zh) | 甲硫醇钠生产废水处理装置 | |
| CN209161591U (zh) | 一种处理焦化废水的厌氧折流板反应器 | |
| EP0048148A1 (en) | Process of and digester for anaerobic treatment of waste water | |
| LT4449B (lt) | Nuotekų valymo anaerobinėse sąlygose būdas ir įrenginys | |
| CN101428904B (zh) | 敞开式缺氧池的气提升循环流搅拌系统 | |
| CN201250160Y (zh) | 节能型污水处理设备 | |
| CA1092259A (en) | Installation for anaerobic purification of waste water | |
| RU2600752C1 (ru) | Способ и установка очистки и обезвреживания сточных вод | |
| NO343456B1 (en) | Apparatus and method for treatment of wet organic matter to produce biogas | |
| CN112624313A (zh) | 一种微藻内循环流化床膜生物反应器 | |
| CN112707589A (zh) | 一种餐厨垃圾渗滤液高温厌氧资源化处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20020331 |