NL1006507C1

NL1006507C1 - Wastewater treatment plant.

Info

Publication number: NL1006507C1
Application number: NL1006507A
Authority: NL
Inventors: Antonius Paul Leo Mari Winters
Original assignee: H T Research B V
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1998-05-18
Also published as: AU4970597A; WO1998021153A1

Description

AFVALWATER ZUIVERINGSINSTALLATIEWASTE WATER TREATMENT PLANT

De uitvinding betreft een inrichting voor het zuiveren van afvalwater omvattende een zuiveringsruimte gevuld met verschillende lagen waterdoorlatend materiaal met een tota-5 le dikte van tenminste één meter en begroeid met heliofyten en/of andere diepwortelende planten, toevoermiddelen voor afvalwater verbonden met een watertoevoer in de zuiveringsruimte en een waterafvoer uit de zuiveringsruimte.The invention relates to an installation for the purification of waste water, comprising a purification space filled with several layers of water-permeable material with a total thickness of at least one meter and covered with heliophytes and / or other deep-rooting plants, supply means for waste water connected to a water supply in the treatment room and a water discharge from the treatment room.

Dergelijke inrichtingen zijn bekend en worden veelvul-10 dig toegepast op agrarisch bedrijven en boerderijen. Daarbij is de zuiveringsruimte uitgevoerd als een open sloot, waarbij eerst in de grond een gat gegraven is, die vervolgens gevuld wordt met de achtereenvolgende lagen waterdoorlatend materiaal, zoals zand, grind, lavasteen, turf en 15 dergelijke. De watertoevoer vindt aan de ene zijde van de sloot of een vijver met gegraven wanden plaats en de waterafvoer naar bijvoorbeeld het oppervlakte water aan de andere zijde.Such devices are known and are frequently used on farms and farms. The purification space is herein designed as an open ditch, in which a hole is first dug in the ground, which is then filled with the successive layers of water-permeable material, such as sand, gravel, lava stone, peat and the like. The water supply takes place on one side of the ditch or a pond with dug walls and the water discharge to, for example, the surface water on the other side.

Het nadeel van de bekende inrichtingen is dat het on-20 gezuiverde afvalwater in open verbinding staat met het grondwater, hetgeen niet meer toelaatbaar is in verband met de mogelijke milieuvervuiling. Het aanbrengen van folie als afscheiding blijkt in de praktijk onvoldoende te voldoen, omdat de wortels van de beplanting met heliofyten deze na 25 verloop van tijd doorboren en het materiaal door verwering verzwakt. Een ander nadeel is dat bij het aanleggen van de inrichting graafwerk moet worden verricht, dat in stenen ondergrond nauwelijks mogelijk is. Graafwerk wordt ook moeilijker gemaakt door een hoog grondwaterpeil en het aan-30 wezig zijn van leidingen, kabels en dergelijke. Ook is het na een aantal jaren vervangen van de begroeiing en het waterdoorlatend materiaal tijdrovend, omdat de verschillende lagen uitgegraven moeten worden.The drawback of the known devices is that the untreated waste water is in open communication with the groundwater, which is no longer permissible in connection with the possible environmental pollution. The application of foil as a partition appears to be insufficient in practice, because the roots of the planting with heliophytes penetrate them over time and the material weakens through weathering. Another drawback is that excavation work must be carried out when the device is being constructed, which is hardly possible in a stone underground. Excavation work is also made more difficult by a high groundwater level and the presence of pipes, cables and the like. It is also time-consuming after a number of years to replace the vegetation and the water-permeable material, because the various layers have to be excavated.

De uitvinding beoogt bovengenoemde nadelen op te hef-35 fen en daartoe wordt de zuiveringsruimte gevormd door een 1 n Λ ' ? o 7 2 aan de bovenzijde open bak welke eventueel voorzien is van hijsogen. Door de zuiveringsruimte uit te voeren als open bak kan deze op eenvoudige wijze zonder graafwerk aangelegd worden, waarbij er geen gevaar is dat ongezuiverd afvalwa-5 ter in het grondwater kan komen.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and for this purpose the purification space is formed by a 1 o 7 2 open box at the top, which may have lifting eyes. By designing the purification space as an open container, it can be constructed in a simple manner without excavation work, whereby there is no danger of untreated waste water entering the groundwater.

Overeenkomstig een uitvoering van de uitvinding heeft de bak zodanige afmetingen dat deze over de weg transpor-teerbaar is. Hierdoor wordt bereikt dat de bak op een andere plaats dan bij de gebruiker in gereedheid kan worden ge-10 bracht en vervolgens bij de gebruiker geplaatst kan worden. Daarbij kunnen meerdere bakken naast, achter of boven elkaar geplaatst worden, waardoor de capaciteit aan de behoefte aangepast kan worden. Ook kan de bak op eenvoudige wijze vervangen worden, bijvoorbeeld na een aantal jaren of 15 als er vergiftiging is opgetreden met stoffen die nadelig zijn voor de zuivering en/of de heliofyten.According to an embodiment of the invention, the tray is sized to be transportable by road. This ensures that the tray can be prepared at a location other than that of the user and can then be placed at the user's side. Several containers can be placed next to, behind or above each other, so that the capacity can be adapted to the need. The container can also be easily replaced, for example after a number of years or 15 if poisoning has occurred with substances which are disadvantageous for the purification and / or the heliophytes.

Volgens een ander aspect van de uitvinding is de watertoevoer zodanig uitgevoerd dat de gehele zuiveringsruimte gelijkmatig bevloeid kan worden. Bij de bekende zuive-20 ringsinstallaties gebeurde dit aan een zijde, waardoor de voedingsstoffen voor de planten overwegend aan een zijde in de zuiveringsruimte stroomden en de planten ook overwegend aan een zijde groeien. Door de watertoevoer over het gehele oppervlak uit te voeren vindt de plantengroei en de zuive-25 ring over het gehele oppervlak van de bak plaats, waardoor bij eenzelfde oppervlak de capaciteit groter is.According to another aspect of the invention, the water supply is designed such that the entire purification space can be evenly irrigated. In the known purification plants this was done on one side, whereby the nutrients for the plants mainly flowed into the purification space on one side and the plants also grow mainly on one side. By providing the water supply over the entire surface, the plant growth and the purification take place over the entire surface of the container, so that the capacity is the same for the same surface.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm omvat de watertoevoer horizontale leidingen die geperforeerd zijn en die maximaal 1 meter onderlinge afstand hebben en maximaal 0,5 30 meter van de rand van de bak verwijderd zijn. Hierdoor wordt bereikt dat de watertoevoer gelijkmatig over het gehele oppervlak van de bak plaats vindt.According to an embodiment, the water supply comprises horizontal pipes which are perforated and which have a maximum distance of 1 meter and are not more than 0.5 to 30 meters from the edge of the tank. This ensures that the water supply takes place evenly over the entire surface of the container.

Overeenkomstig een ander aspect van de uitvinding is onder de watertoevoer een waterdoorlatende laag aange-35 bracht. Hierdoor wordt bereikt dat het toegevoerde water 1n o Λ 50 7 3 zich in horizontale kan verdelen en naar beneden kan zakken.In accordance with another aspect of the invention, a water-permeable layer is provided below the water supply. This ensures that the water supplied 1n o Λ 50 7 3 can divide horizontally and descend.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm is boven de watertoevoer een laag teeltaarde of een andere plantengroei be-5 vorderende laag aangebracht. Hierdoor wordt bereikt dat er luchttransport in de bak kan plaats vinden naar of via de wortels van de heliofyten en de erop of erbij levende mi-cro-organismen.According to an embodiment, a layer of cultivation soil or another layer promoting plant growth is provided above the water supply. Hereby it is achieved that air transport can take place in the container to or via the roots of the heliophytes and the micro-organisms living thereon or therewith.

Overeenkomstig een ander aspect van de uitvinding is 10 de waterafvoer zodanig uitgevoerd dat de grondwaterstand in de bak gevarieerd kan worden. Hierdoor kan de grondwaterstand aangepast worden aan de gewenste plantengroei en het klimaat. Ook kan bijvoorbeeld tijdens de periode kort nadat de planten gepoot zijn de grondwaterstand laag gehouden 15 worden, waardoor de wortelgroei bevorderd wordt. Later tijdens gebruik van de bak als afvalwaterzuivering wordt de grondwaterstand dan weer verhoogd.In accordance with another aspect of the invention, the water discharge is designed such that the groundwater level in the container can be varied. This allows the groundwater level to be adjusted to the desired plant growth and climate. Also, during the period shortly after the plants have been planted, the groundwater level can be kept low, so that root growth is promoted. The groundwater level will be raised again later when the tank is used as wastewater treatment.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm is de waterafvoer uitgevoerd als een overstort. Hierdoor wordt bereikt dat de 20 grondwaterstand in de bak min of meer constant blijft en onafhankelijk is van watertoevoer via de toevoermiddelen of door in de bak vallende regen.According to an embodiment, the water discharge is designed as an overflow. Hereby it is achieved that the groundwater level in the container remains more or less constant and is independent of water supply via the supply means or by rain falling in the container.

Overeenkomstig een aspect van de uitvinding is de onderste laag in de bak uitgevoerd als een waterdoorlatende 25 laag en in verbinding staat met de waterafvoer. Hierdoor worden de verschillende lagen in de zuiveringsruimte min of meer in verticale richting doorstroomt en wordt de gehele oppervlakte van de zuiveringsruimte optimaal benut.According to an aspect of the invention, the bottom layer in the trough is designed as a water-permeable layer and communicates with the water outlet. As a result, the different layers in the treatment room flow more or less vertically and the entire surface of the treatment room is optimally utilized.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm zijn de toevoermid-30 delen voorzien van een pomp voor periodieke toevoer van water in de bak. Hierdoor wordt bereikt dat de watertoevoer naar de zuiveringsruimte regelmatig over de tijd kan worden verspreid, waardoor uitdrogen van de planten en de bovenste laag in de zuiveringsruimte wordt voorkomen.According to an embodiment, the supply means are provided with a pump for periodic supply of water into the tank. This ensures that the water supply to the purification space can be spread regularly over time, preventing the plants from drying out and the top layer in the purification space.

1006507 41006507 4

Overeenkomstig een verdere verbetering is de pomp verbonden met een opslagruimte voor ongezuiverd afvalwater. Hierdoor kan het afvalwater dat vaak in wisselende hoeveelheden aangevoerd wordt, naar in een gelijkmatige stroom 5 naar de zuiveringsruimte gebracht worden.In accordance with a further improvement, the pump is connected to a storage space for untreated waste water. As a result, the waste water, which is often supplied in varying amounts, can be brought to the treatment space in an even flow.

Overeenkomstig een verdere verbetering is er een afsluitbare verbinding tussen de aanzuig van de pomp en de afvoer van gezuiverd afvalwater. Hierdoor kan bereikt worden dat in perioden van langdurige afwezigheid van voldoen-10 de vervuild afvalwater het water voor een deel gerecircu-leerd wordt, ter voorkoming van het uitdrogen van de bovenste laag en de begroeiing.In accordance with a further improvement, there is a lockable connection between the suction of the pump and the discharge of treated wastewater. In this way it can be achieved that in periods of prolonged absence of sufficiently polluted waste water, the water is partly recycled, in order to prevent the top layer from drying out and the growth.

Overeenkomstig een uitvoeringsvorm zijn de toevoermid-delen voorzien van een vetafscheider. Hierdoor wordt ver-15 vuiling van de zuiveringsruimte met vet voorkomen, hetgeen noodzakelijk is daar de heliofyten en de daarmee samenwerkende micro-organismen vet slechts moeizaam afbreken.According to an embodiment, the feed means are provided with a grease separator. This prevents contamination of the purification space with fat, which is necessary since the heliophytes and the micro-organisms co-operating therewith break down fat only with difficulty.

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat wordt besproken met behulp van 20 een tekening, waarin figuur 1 een schematisch bovenaanzicht toont van een agrarisch bedrijf met een zuiveringsinstallatie, figuur 2 een schematische zijaanzicht toont van de zuiveringsinstallatie van figuur 1 25 figuur 3 een schematisch bovenaanzicht toont van bak met waterzuiverende begroeiing, en figuur 4 een schematische doorsnede toont van de bak volgens figuur 3.The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment which is discussed with the aid of a drawing, in which figure 1 shows a schematic top view of an agricultural company with a purification installation, figure 2 shows a schematic side view of the purification installation of figure 1, figure 1. 3 shows a schematic top view of a container with water-purifying vegetation, and figure 4 shows a schematic cross-section of the container according to figure 3.

De diagrammen geven de verschillende onderdelen sche-30 matisch weer, waarbij bekende en gebruikelijke constructies niet zijn weergegeven. In de verschillende figuren zijn overeenkomstige onderdelen zoveel mogelijk voorzien van dezelfde verwijzingscijfers.The diagrams schematically represent the various parts, with known and usual constructions not shown. In the different figures, corresponding parts are provided with the same reference numbers as much as possible.

In figuur 1 en figuur 2 is een produktiebedrijf 1 ge-35 toond, waar bijvoorbeeld groente wordt gereinigd en/of ge- 10 0 6 5 o 7 5 sneden. Daarbij kan afvalwater ontstaan dat zoveel verontreiniging bevat dat het niet op het oppervlaktewater geloosd mag worden. Het afvalwater uit het produktiebedrijf 1 wordt geloosd in een opslagruimte 5. Op hetzelfde bedrijf 5 is een boerderij 2 aanwezig, waar huishoudelijk afvalwater wordt geproduceerd, dat geloosd wordt in een septic tank 3, van waar het doorstroomt via een vetafscheider 4 naar de opslagruimte 5.In Fig. 1 and Fig. 2 a production company 1 is shown, where, for example, vegetables are cleaned and / or cut. Waste water can be created that contains so much contamination that it must not be discharged into surface water. The waste water from production company 1 is discharged into a storage space 5. On the same farm 5 there is a farm 2, where domestic waste water is produced, which is discharged into a septic tank 3, from where it flows through a grease separator 4 to the storage space 5 .

In de opslagruimte 5 is een pomp 6 geplaatst, die het 10 vervuilde water uit de opslagruimte 5 in een zuiveringsbak 7 kan pompen. Het in de zuiveringsbak 7 gezuiverde water stroomt via een afvoerleiding 10 in een effluent vijver 8 en vandaar via een afvoer 9 naar het oppervlakte water of een andere bestemming. Eventueel kan een deel van het water 15 uit de effluentvijver 8 teruggevoerd worden naar de opslagruimte 5, waarna het opnieuw in de zuiveringsvak 7 gepompt kan worden. Ook kan een deel van het gezuiverde water opnieuw gebruikt worden in het produktiebedrijf 1 of bijvoorbeeld in de toiletgroep van de boerderij 2.A pump 6 is placed in the storage space 5, which pump can pump the polluted water from the storage space 5 into a purification tank 7. The water purified in the purification tank 7 flows via a discharge pipe 10 into an effluent pond 8 and from there through a discharge 9 to surface water or another destination. Optionally, part of the water 15 from the effluent pond 8 can be returned to the storage space 5, after which it can be pumped again into the purification compartment 7. Part of the purified water can also be reused in production company 1 or, for example, in the toilet group of farm 2.

20 Zoals in figuur 2 en 3 zichtbaar is bestaat de zuive ringsbak 7 uit een gesloten stalen bak 12 met een toevoer-leiding 11 en de afvoerleiding 10 en is de bak gevuld met een aantal lagen materiaal waarin Heliofyten groeien. De toevoerleidingen 11 liggen boven een poreuze laag en hebben 25 een zodanige afstand van elkaar en van de wand dat het gehele oppervlak van de bak bevloeid wordt. De hoogte van de bak 12 is ongeveer 1,20 m, hetgeen voor de meeste omstandigheden geschikt is. Diepere bakken zijn echter ook mogelijk, waarbij er om gedacht moet worden dat de bak trans-30 porteerbaar moet blijven om op eenvoudige wijze vervangen te kunnen worden. De stalen bak 12 is eventueel voorzien van hijsogen. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de bak 12 gemaakt worden van een ander dicht materiaal, zoals beton, kunststof en dergelijke.As can be seen in figures 2 and 3, the purification bin 7 consists of a closed steel bin 12 with a supply line 11 and the discharge line 10 and the bin is filled with a number of layers of material in which Heliophytes grow. The feed lines 11 lie above a porous layer and have a distance from each other and from the wall such that the entire surface of the tray is irrigated. The height of the tray 12 is about 1.20 m, which is suitable for most circumstances. Deeper boxes are also possible, however, it should be remembered that the box must remain transportable in order to be easily replaced. The steel box 12 is optionally provided with lifting eyes. In an alternative embodiment, the tray 12 can be made of another dense material, such as concrete, plastic and the like.

1006507 61006507 6

De zuiverende werking van de zuiveringsbak 7 ontstaat doordat de Heliofyten H, dat diep wortelende planten zijn met holle stengels, zorgen voor een goede structuur en beluchting van de grond waardoor daar veel micro-organismen 5 kunnen groeien en verblijven. Het water wordt gezuiverd doordat deze micro-organismen de watervervuiling opnemen en bijvoorbeeld omzetten in plantaardig materiaal of mineraal slib.The purifying effect of the purification tank 7 is due to the fact that the Heliophytes H, which are deep-rooting plants with hollow stems, ensure a good structure and aeration of the soil, so that many micro-organisms 5 can grow and stay there. The water is purified because these micro-organisms absorb the water pollution and, for example, convert it into plant material or mineral sludge.

In figuur 4 is een voorbeeld van de inrichting van de 10 zuiveringsbak 7 getoond. Daarbij is zichtbaar dat een grondwaterstand G wordt bereikt door de afvoerleiding 10 te laten overstorten. De stand van het grondwater G is eenvoudig in te stellen door het hoogste punt van de afvoerleiding 10 aan te passen, bijvoorbeeld door deze te draaien.Figure 4 shows an example of the arrangement of the purification tank 7. It can be seen that a groundwater level G is reached by having the discharge pipe 10 overflow. The position of the groundwater G is easy to adjust by adjusting the highest point of the discharge pipe 10, for example by turning it.

15 De grondwaterstand G is voor de juiste werking van de bak van belang, aangezien de micro-organismen in de buurt van de scheiding van natte en droge grond zeer actief zijn. Bij het inrichten van de bak met nieuwe planten wordt allereerst de grondwaterstand sterk verlaagd, waardoor de 20 wortelgroei gestimuleerd wordt. In deze periode wordt nog maar weinig vervuild water toegevoerd. Nadat de planten voldoende groot zijn wordt de grondwaterstand G tot een niveau van ongeveer 0,5 m onder de bovenkant gebracht.15 The groundwater level G is important for the correct operation of the tank, because the micro-organisms are very active in the vicinity of the separation of wet and dry soil. When setting up the container with new plants, the groundwater level is first of all greatly reduced, so that root growth is stimulated. Little polluted water is supplied during this period. After the plants are sufficiently large, the groundwater level G is brought to a level of about 0.5 m below the top.

In de stalen bak 12 zijn lagen van verschillende mate-25 rialen aangebracht. Van onderaf zijn dit een laag zand 13, een laag met zand en grind 14, waarbij de afvoerleiding 10 in deze lagen ligt, zodat de afvoer uit de bak 12 gelijkmatig kan plaatsvinden. Daarboven ligt een laag met lavasteen 15, een laag met grof kunststof materiaal 16, een laag met 30 poreuze kunststof korrels 16, een laag zand met kiezel 18, een laag teeltaarde met zand 19 en bovenin een laag teel-taarde 20. De toevoerleiding 11 ligt boven de laag zand met kiezel 18, waardoor het instromende water goed verdeeld wordt over de bovenzijde van de bak.Layers of different materials are arranged in the steel tray 12. From the bottom, these are a layer of sand 13, a layer of sand and gravel 14, the discharge pipe 10 lying in these layers, so that the discharge from the bin 12 can take place uniformly. Above this is a layer with lava stone 15, a layer with coarse plastic material 16, a layer with 30 porous plastic granules 16, a layer of sand with pebble 18, a layer of cultivation soil with sand 19 and a layer of cultivation soil 20 at the top. lies above the layer of sand with pebble 18, whereby the inflowing water is well distributed over the top of the container.

1006507 71006507 7

Door de bovenkant van de bak 12 af te sluiten met teeltaarde of andere waterdoorlatende materialen wordt voorkomen dat veel verdamping optreedt. Het optreden van veel verdamping is ongewenst omdat anders de kans groot is 5 dat de grond dicht slaat.Closing the top of the container 12 with cultivation soil or other water-permeable materials prevents a lot of evaporation from occurring. The occurrence of a lot of evaporation is undesirable because otherwise there is a great chance that the soil will slam shut.

Om de plantengroei en de groei van de micro-organismen in stand te houden moet de watertoevoer zeer regelmatig plaats vinden. Een droogte periode van bijvoorbeeld meer dan een week kan funest zijn voor de organismen en daarom 10 zijn er maatregelen genomen die er voor zorgen dat de pomp 6 regelmatig water toe kan voeren. Deze maatregelen bestaan bijvoorbeeld uit een tijdklok die steeds elk uur de pomp enkele minuten start, maar ook voorzieningen dat het gezuiverde water vanuit de effluentvijver 8 kan recirculeren.To maintain the plant growth and the growth of the micro-organisms, the water supply must take place very regularly. A drought period of, for example, more than a week can be disastrous for the organisms and therefore measures have been taken to ensure that the pump 6 can supply water regularly. These measures consist, for example, of a timer that always starts the pump every hour for a few minutes, but also provisions that the purified water can recirculate from the effluent pond 8.

15 Door steeds ook ruime tijd geen water toe te voeren en door de grondwaterstand G ook niet te laag te maken is er periodiek rust in de bak 12, waardoor de groei van de micro-organismen bevorderd wordt, en daarmee de zuiverende werking.By always not supplying water for a long time and by not making the groundwater level G too low, there is periodic rest in the tank 12, whereby the growth of the micro-organisms is promoted, and thus the purifying effect.

20 De zuiveringsbak 7 kan ook op andere wijze toegepast worden, waarbij er gebruik wordt gemaakt van de mogelijkheid om deze zonder ingraven te plaatsen en om na verloop van tijd of bij vergiftiging de zuiveringsbak 7 te vervangen door een schone zuiveringsbak 7.The purification bin 7 can also be used in other ways, whereby use is made of the possibility of placing it without burial and to replace the purification bin 7 with a clean purification bin 7 over time or in case of poisoning.

10065071006507

Claims

1. Device for purifying waste water comprising a purification space filled with several layers of water-permeable material with a total thickness of at least one meter and covered with heliophytes and / or other deep-rooting plants, supply means for waste water connected to a water supply in the purification space and a water discharge from the purification space, characterized in that the purification space is formed by a container open at the top, which optionally is provided with lifting eyes.

Device according to claim 1, characterized in that the box has such dimensions that it can be transported by road.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the water supply is designed such that the entire purification space can be evenly irrigated.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the water supply comprises horizontal pipes which are perforated and which have a maximum distance of 1 meter and a maximum distance of 0.5 meters from the edge of the container.

5. Device according to any one of claims 1-4, characterized in that a water-permeable layer is arranged under the water supply.

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a layer of cultivation soil or another layer promoting plant growth is arranged above the water supply.

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the water discharge is designed such that the groundwater level in the container can be varied. * 0 0 6 5 o 7,. . 9

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the water discharge is designed as an overflow.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom layer in the trough is designed as a water-permeable layer and communicates with the water discharge.

10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the supply means are provided with a pump for periodic supply of water into the tank.

Device according to claim 10, characterized in that the pump is connected to a storage space for untreated waste water.

Device according to claim 10 or 11, characterized in that there is a sealable connection between the suction of the pump and the discharge of treated wastewater.

13. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the supply means are provided with a grease separator. * 0 0 6 5 o 7